初中物理教学中学生解题思维能力的培养
2022-07-24杨柳
杨柳
【摘要】初中阶段的物理教学工作要求学生在掌握基础物理知识体系之后,实现在实际生活中迁移应用的目标.无论是传统的试卷问题还是实际生活中遇到的物理问题,学生想要凭借已有的基础知识体系完美作答,都需要建立完善的物理解题思维.物理解题思维本质上也是学生对物理基础知识进行调用、分析的过程.本文基于初中物理学科的固有特点,在探讨学生物理解题思维培养必要性及目前教育工作中有关学生解题思维培养发展现状的前提下,探讨了如何在初中物理教学工作中针对学生物理解题思维进行有效培养的策略.
【关键词】初中物理;解题思维;能力培养
身处素质教育背景下的初中阶段物理教学工作,并非单纯地关注学生在物理基础知识的掌握以及知识体系的形成,更加关注学生应用已经掌握的相关知识解决物理实践问题,这也是素质教育工作背景下物理教学推动学生物理学科核心素养以及综合能力发展的必然要求.解题思维作为学生面对物理问题进行题目分析、所处领域的知识调用以及最终解决问题的关键媒介,需要教师将物理解题思维渗透到各部分领域知识的教学工作中.本文通过探讨初中物理教学工作中教师培养学生物理解题思维的具体策略,以便为今后初中物理教学工作中学生解题思维的培养和提高提供参考.
1 初中物理学科的固有特点分析
从知识组成来看,初中阶段的物理课程基本覆盖了光学、电学、力学等多个领域,并且其中的各项知识都带有显著的抽象性、理论逻辑性特征[1].在我国素质教育工作深入推广的时代背景下,初中物理教学工作的总体特征总结如下:第一,重视知识的科学探究学习.在各种现代化教育理念的综合影响下,初中阶段的物理教学工作要求教师带领学生经历完整的物理知识科学探究过程,重视学生在物理知识的科学探究、实践创新等方面的精神和意识培养.第二,以学生的实际生活经历和现象作为出发点.物理本质上作为一种来源于生活但高于生活的囊括多个领域的综合性学科,其中涉及到的清洁能源燃料、水果电池等多种内容都是以学生的实际生活经验作为出发点所设计的教学环节,更好地体现了当下教学工作关注理论知识实际迁移应用的特点.第三,关注学生物理思维的建立.初中阶段的物理课程知识体系,虽然从教材内容的编排上看来呈现出条块状分布的特点,但因为各个领域的专业知识之间有着或多或少的联系,能够组成一个相对较为完善的初中物理知识体系框架,要求教师在带领学生建立基础知识框架体系的过程中,形成完善的物理思维体系.
2 初中物理教学学生解题思维能力培养的必要性
某种程度上看来,学生对于各种试卷问题以及生活实践问题的解决,本质上是一种物理情境再现的过程,要求学生在全面分析题干内容的前提下,将其中抽象、复杂的物理文字和符号转化为自己能够理解的物理知识符号、物理图象,这也是学生物理解题思维的重要组成部分.学生物理解题思维的培养,实际上也是学生将所学的基础物理知识理论体系经过整合之后,逐渐建立初中阶段统一化物理知识体系的过程[2].教师可以将教材中的典型例题作为出发点,引领学生根据所掌握的基础知识,全面进行问题的分析和解答,对于学生完善的初中物理知识体系提升优势显著的促进作用.
3 初中物理教学中学生解题思维能力培养工作的发展现状
即便初中物理教学工作在素质教育改革工作的背景下同步进行了优化,但对于学生物理问题解题思维的培养却依旧存在着如下几个问题:第一,忽略了学生在解题思维培养应用过程中的主体地位.初中学生因为首次接触物理这门学科,之前的知识积累不足以帮助学生深刻的理解并应用物理学科中的基础知识.教师往往会动用自己的教学权威性,引导学生被动学习、探究物理知识.但实际上学生解题思维的培养过程也包含在教师物理知识传授的过程中.教师这种忽视学生问题解答思维培养主体作用的教学方式,致使学生只能够对教师传授的物理基础知识形成浅层的理解以及记忆[3~4].第二,教学内容与实际生活关联较浅.任何物理学领域提出的各种公式以及定理,都来源于常生活中常见的物理现象,这些定理形成的过程本质上也是解题思维得以良好发展的过程.但教师在讲解基础物理知识的过程中,通常是以教材内容作为主要甚至是唯一的出发点,忽视了例题与学生实际生活关联,在学生物理学习兴趣激发以及解题思维培养中的重要作用,致使学生尚未完全意识到基础物理知识和实际生活之间的关联,无法将所学的基础知识迁移到生活问题的解决中.第三,教学模式时代化气息不足.传统的课堂教学模式完全不适应素质要求下学生综合能力发展的具体要求,教师忽视了项目教学、游戏教学等现代化方法对于学生物理解题思维培养的重要价值,仍旧以理论知识课堂灌输教学模式作为重要的工作方式,将学生培养成一种物理问题解答的机器,物理解题思维相对较为固定、狭窄,不利于学生综合能力的培养和发展.
4 初中物理教学中学生解题思维能力培养的工作策略
4.1 教师以错题为基础做到因材施教
对于首次接触物理学科知识的初中学生而言,犯错是知识学习和应用过程中一种特别常见的现象.在初中物理教师的传统教育观点中,错误这个名词直接与失败二字画上等号.但实际上,学生在物理知识学习和问题解答过程中出现的各种错误,恰恰反映了学生在物理基础知识学习过程中存在的认知缺陷,能够直接帮助教师明确今后教学工作的优化方向[5].教师要想借助初中物理教学工作有效培育、提高学生的解题思维能力,则需要形成对于学生解题错误这一行为的正确认知,并将之转化为学生解题思维培养的重要契機.
例如 教师在带领学生共同学习苏科版的《气体的压强》这一课的过程中,其中有一部分的教学内容是要求教师与学生共同进行探究流体压强和流速之间的关系.在教师与学生完成这部分知识的探究之后,即便教师设置了与之相关的物理练习题目,同样部分学生会在流体的压强和流缩关系理解等方面出现问题,无法从这一物理理论知识出发解释日常生活中较为常见的其他物理现象.学生出现的这种错误也恰恰证明了教师之前所引导学生探究的有关流体压强和流速之间的关系特点认知不够深刻.教师完全可以带领学生进行二次的探究式物理实验,让学生通过完全自主化的实验探究方式,自行总结流体压强和流速之间的关系特点,并引导学生回答教师所提出的各种物理知识问题,确保学生在形成有关流体压强和流速之间关系正确认知的前提下,交由学生自行更正之前的错误题目,这不但是降低学生今后相关问题解题出错率有效途径,同时学生对于这部分基础知识的理解和记忆也能够得到进一步的深化.
4.2 逻辑思维的有效培养并促进其转化
对于初中物理问题解答思维的培养而言,逻辑思维能力作为其中的基础组成部分,学生只有对问题进行简单的逻辑思考之后,方能够明确问题所属的物理学科知识领域以及题目的具体要求,最终调用正确的物理知识解答问题.出于帮助学生建立完善物理学科逻辑思维的考虑,教师需要在概念理解、公式推导、实践操作等多种教学环节中将物理学科知识所有的顺序性和练习性进行全面阐述,帮助学生真正了解这些物理知识形成的背后原因,以便在养成逻辑思维的前提下,逐步提高学生问题解答的思维能力水平.
例如 教师在带领学生共同探究学习有关牛顿第一定律这部分知识的过程中,出于帮助学生深刻的理解并掌握牛顿第一定律的具体内容,教师可以邀请学生与自己共同落实斜面的小车下落的物理实验.小车下落斜面的质地则可以分别使用玻璃、棉布和毛巾三种材质进行区分,让学生们分别从相同的位置将相同的质量小车放在不同材质斜面上,统计小车在学生放手后滑行的最终距离.教师向学生提问为何在不同质地的斜面滑行过程中,小车的滑行距离会出现较大的差异,在学生经过亲身的感受和动手实践操作之后,会对斜面的质地影响小车的滑行距离产生正确的认知,随后教师可以引导学生主动思考阻力才是影响小车在斜面下落滑行距离的关键因素.在学生针对这部分知识形成初步的理解之后,教师可以向学生提问如果斜面上不存在任何的阻力以及小车在从斜面下落之后经过的各个区域同样不存在阻力的情况下,小车会维持一种怎样的状态,并将伽利略和迪卡尔的相关实验结论和理论向学生进行补充说明.通过小车实验数据的真实计算,助力学生对牛顿第一定律的内涵形成应有的理解,并在遭遇相关问题的情况下,自觉针对小车的受力状态进行全面分析,配合已经形成的初步逻辑思维解答问题.
4.3 关注运动静止、一般特殊的转换
物体运动方面的题目始终是初中物理阶段教学和问题解答过程中的关键内容,物体静止和运动状态的判断都需要具备运动参照物方能够进行回答.教师在引导学生回答有关物体运动这方面题型的过程中,如若能够将物体处于运动状态的问题转化为向对立的静止问题,不但能够帮助学生深化对于物体运动方面知识的理解,且问题解答的难度也会有所降低.
例如 教师可以将学生日常生活中最为常见的荡秋千这一行为作为出发点,向学生提问在自己等到秋千最高点的情况下,如果所受到的各种力全部消失,让学生思考接下来自己的运动状态.在具体问题解答的过程中,需要注意的是力并非是物体得以维持运动状态的主要原因,却是物体运动状态得以改变的重要原因,换言之,在物体不受力的情况下,其运动状态并不会发生任何的改变,而从这一点出发,在学生位置达到秋千最高点的情况下,所受到的力全部消失,那么学生将会处于一种静止状态.因为运动和精神本质上是一种对立统一的关系,并能够在问题解答的过程中进行相互的转化,这也是学生在解答过程中较为常见的思维误区,教师需要对日常教学工作中有意识的将这种思维进行渗透,帮助学生根据牛顿第一定律深刻的理解、调用知识解答问题.
4.4 以物理模型的建立强化形象思维能力
作为学生形象和抽象思维的融合产物,物理模型是以学生的物理实验观察作为基础,在结合头脑中的各种物理现象进行分析对比之后,对于研究对象的特点和规律形成的一种总结模型[6].学生在头脑中建立的物理模型也是物理问题清晰的图象,能够帮助学生将一些较为复杂的问题进行形象化、清晰化处理.学生在解答各种物理问题的情况下,通常不会直接考虑到将这些现实问题转化为对应的物理模型,这问题出现的根本原因便是教师更加强调这些物理模型在特定环境下出现的运动规律.物理作为一种来源于生活的实践性学科,各种各样的知识问题都能够建立对应的物理模型,最为常见的也是以光路图作为基础形成的生活中有关线路选择的各种物理模型,能够在路线选择的过程中,完全借助光的反射和折射定律解决对应的问题,比如,在描绘打台球的运动路径的过程中,在学生描绘打击隔着一球击打进袋路径的过程中.教师完全可以引领学生从之前的光的反射和折射定律这部分内容出发引导学生完成路线示意图的描绘,这对于学生物理思维模型建立和解题思维的培养价值斐然.
4.5 解题技巧的适当归纳
在物理学持续发展的过程中,人们会在长时间的问题解答过程中总结出对应的规律特点以及解题策略,这便是人们最为熟知的解题技巧.教师需要在学生持续进行物理知识学习的过程中,引导学生对于各种解题技巧进行全方位归纳,并立足于问题审核和结合两个角度全面,提高学生的问题解答思维能力.
例如 教师在带领学生学习有关电学这部分知识的过程中可以将判断物体的带电性、电阻器连入电路以及电流电压值判断等较为常见的题型,执行题目解答技巧的总结归纳.教师在向学生传授有关电路的电压和电流值判断这一解题技巧的过程中,可以从学生最为熟知的简易电路图出发,让学生在脑海中删除电压表,并将其中的电流表示为导线,以此对电路中的电流路径进行观察,在得出电路串联、并联形式结果之后,以这两种电路分别在电压电流值方面的特点作为基础便可得到想要的结果.
5 结语
初中物理解题思维教育作为学生基础知识整合、调动并运用到实际物理问题解决中的关键思维媒介,针对目前教学模式和内容脱离学生生活实际,压抑学生的思维培养主体性等问题,教师需要在基础物理知识传授讲解的过程中,引导学生对一些常见题目类型的解题技巧进行归纳总结.并关注学生的逻辑思维和物理模型建立等方面的思维能力培养,将学生出现错误的题目作为契机进行针对性的知识教学弥补,配合各种运动静止等方面題目的转化解答,帮助学生形成完善的物理问题解题思维体系.
参考文献:
[1]王凯丽.浅析如何培养初中物理解题思维能力[J].新课程导学,2020(14):32.
[2]刘万程.论述多样性活动在物理教学中的有效运用[J].文理导航(中旬),2020(04):46-47.
[3]王海斌.初中物理教学中作图解题思维能力的培养[J].中学课程辅导(教师通讯),2019(23):174.
[4]王丽娟.重视思维转化另辟解题蹊径——初中物理教学中学生解题能力的培养策略[J].新课程(中),2019(09):201.
[5]曾华南.初中物理教学从“解题”到“解决问题”转变的探究[J].新课程(中学),2019(07):74-75.
[6]张兴梅.结合思维导图提升初中物理解题能力[J].数理化解题研究,2019(14):40-41.