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浅谈高中物理教学中解题能力的培养

2023-12-04杜红颖

课堂内外·高中教研 2023年10期
关键词:解题思维解题能力高中物理

杜红颖

摘  要:随着教育改革的不断推进,学生的核心素养受到越来越多的关注。高中物理相对其他学科而言具有较强的系统性和逻辑性,因此学生的解题能力成为提升学习水平的关键。学生解题能力的培养也是物理教学中提升学生核心素养的关键,基于此,学生才能适应这一学科特性,从而提升物理学习水平。为此,文章重点阐述高中物理教学中学生解题能力培养的途径与方法。

关键词:高中物理;解题能力;解题思维

高中物理是一门逻辑性较强的学科,对学生的思维锻炼起到了非常关键的作用。高中生正处在思维形成、价值观确立的关键时期,因此教师要重视高中物理教学中学生思维能力的培养。具体而言,教师可以从掌握基础知识为起点,以提升学习興趣为手段、提升学生解题能力为目的展开教学设计,创新教学方法,因材施教,提升教学效率的同时也培养学生的核心素养。

一、提升学生内在动力,培养学生的解题能力

(一)注重解题思维培养

受高中物理学科特性的影响,学生的解题能力受到极高的重视,而提高解题能力的本质在于对学生思维的培养。高中物理中的解题思维是指学生对教材中提到的物理定律的应用思路,在培养过程中要从正向思维与反向思维、发散思维与隔离思维、整体思维与图像思维等不同角度进行问题设计,针对性地训练学生的各种解题思维。通过不断练习,将解题思路内化到学生的知识体系中,这样学生才能举一反三,为之后更为复杂、系统的物理学习奠定基础。

实验是高中物理教学的重要组成部分,例如在实验“用单摆测量重力加速度”中,学生在实验之前首先要理解实验原理,这样才能控制其中的变量,将实验误差控制在最小范围,也只有通过不断地实验才能知道该实验的误差来源。通过对实验原理的把握,进行实验操作,再从实验操作中发现取得实验结果之前应该考虑的不可抗力因素,以此缩小其对实验的影响。这个反复验证的过程才是激发学生创造力、培养学生解题能力的正确打开方式。实验过程中小球摆动的支架是否处于稳定状态,测量摆长时摆球是否处于自由下垂状态等一些因素,只有在实验中才能发现其对实验结果的影响程度。这种严谨的实验态度将会使学生受益终身。在实验过程中,教师要为学生预留足够的思考空间,通过启发式的提问引导学生主动思考,在教师科学的指导下,培养学生的问题意识,培养学生的逆向思维能力。

(二)培养学生兴趣

高中物理知识密度逐渐增加,概念也越来越抽象化,对学生的空间架构和思维推理能力要求越来越高。这不但要求学生能够清楚地记住所有的知识点,而且要学生能够清楚地理解这些知识之间的联系。因此,在实验教学中要注意培养学生的解题能力,使其养成发现问题、分析问题、解决问题的学习习惯。在教学实践中,教师要给学生充分自我探索的时间和空间。通过对教材内容的深入研究,在课程开始前设计一些具有启发性的教学问题,或者情境模拟、游戏等,提升学生的学习兴趣和解题能力,让学生通过主动分析与思考架构属于自己的思维体系。

例如,在“动能和动能定理”的教学中,教师可在课程中为学生设计类似的问题:“石头和纸张以同样的速度撞击一个物体,会产生同样的损坏吗?”这个问题的答案明显是否定的,即使学生不知道“动量定理”也能轻松得出结论。教师提出这个问题的目的就是要由浅入深,启发学生去思考“造成不同破坏程度的原因是什么?”学生通过思考和逻辑推理认识到结果的不同和物体的质量有关。在此,物体的运动量这一概念便可以自然而然地呈现给学生,然后教师再详细地阐述动量的矢量性。在学生对以上基础的概念知识有足够的了解之后,教师再提出:“鸡蛋从同样的高度落下,落在海绵和地面上时会产生同样的动量改变,可是为什么结果却大相径庭?”教师用一系列的探究性问题启发学生深入思考,将课堂上的知识点串联在这些问题中,让学生像挖宝一样主动地探寻其中的内在逻辑,提升了学生的学习兴趣和解题能力。

(三)培养学生审题能力

电力学和力学在高中物理教学内容中占据了很大的比重,其重要性不言而喻。同时,这两个板块相对其他内容难度较大。在教学实践中,教师的科学引导就显得更加重要,在学生正式解答之前,教师要让学生养成认真、正确审题的习惯,例如精准把握条件与问题之间存在的联系,明确题目中所蕴含的知识点。在此之后,分析、整理解答方向和解答方法,提升解题速度与正确率。培养审题能力最常见的方式是解析,教师可以让学生运用已学知识对题目内容展开推理,以发现题目中的逻辑,反过来再通过不同的知识印证逻辑,以此完成解答工作。

例如,在学习“万有引力与宇宙航行”这一节时,关于天体运动的历史有“日心说”和“地心说”两个概念。如今,大家都知道“地球围绕太阳转”这是真理,但是其中蕴含的物理原理需要学生进行深入的探讨。这时,教师可以为学生营造一个轻松的学习环境,将学生分成两组,分别找找支持“日心说”和“地心说”的物理观点,通过小组讨论,支持“日心说”的小组能够通过理论的不断推演,验证自己的推论。而支持“地心说”的小组,则会发现越是寻找素材越发现自我矛盾,并通过反向推论也能得到正确的结论。教师运用更为开放的形式让学生开动脑筋自己推演、论证,能够更好地激发学生对物理学习的兴趣,在此过程中也锻炼了学生搜集素材的能力和审题能力,让学生能够为了证明自己的观点选择合适的知识点进行“自圆其说”,为学生探索未知提供了新的思路,培养了学生的创新思维。

(四)培养小组合作能力

“学而不思则罔,思而不学则殆”,在提升学生物理解题能力的教学实践中,培养学生的自主探究能力是非常关键的,而提升这一能力的方法则以小组合作效率最高。在解题过程中学生难免会有知识疏漏,因此无法找到问题的突破口,虽然通过自主解题能够激发学生的思维,但是面对知识盲点时,只是一味地苦想是找不到答案的,教师要引导学生进行小组交流合作,通过思想的碰撞、知识的交互提升学生的解题能力。在分组时,教师要注意学生之间的个体差异,采用阶梯式分组,实现“一带一”的小组学习模式,提升学生的整体解题能力。

例如,在实验“用双缝衍射测量光的波长”中,教师可以将班级分成不同的小组,让学生相互配合完成实验。这个实验中有一些对比实验,学生需要通过一边实验一边记录实验结果,然后结合现象观察到的实验结果,进行下一步的实验操作。这个过程如果只有一个人完成会耗费大量的时间和精力,也会导致实验结果误差增加。所以,学生之间的合作就显得尤为重要。在实验过程中,学生通过讨论自己掌握的实验进度,凸显学生的课堂主体性,小组展开讨论得出实验结论的方法,提升了学生的探究能力。

二、优化课堂教学模式,培养学生的解题能力

(一)灵活应用物理定律

物理定律是高中物理教学的基础,也是学生进行物理深入学习的前提。在高中物理實践教学中,教师要重视物理定律的教学与应用,让学生将基础知识打牢才能在物理学习中走得更远。此外,家庭教育环境、学生兴趣等因素也会导致学生在物理解题能力方面存在很大的差异。因此,在实际教学中,教师要将这些因素考虑在内,统筹分析物理教材,清晰把握学科本身的特性以及重难点分布,结合学生的实际水平调整教学方法,以提升学生的整体水平。具体到物理定律的应用上来谈,即针对不同层次的学生要以不同形式呈现。

例如,在实验“探究平抛物体的运动特点”的学习时,教师应该将课堂的主动权交给学生。在课程开始时,通过生活中常见的现象,如下雨天屋檐上形成的水柱、篮球运动中的投篮等,启发学生对平抛这一概念的思考。如果教师只是进行抽象概念的灌输,学生很快地便会对课堂失去兴趣,而日常情境的导入,彻底贯彻了将课堂主体地位交还给学生的教学理念,推动了让学生主动地调取生活经验探索未知,在不同层次的学生中都能产生良好的情绪调动作用。通过思考,学生得出物体的平抛运动与初始速度以及物体所处的高度和抛出的角度之间有着数量关系。有了这个假设,教师再讲解模型化的物理实验,学生会把它作为自己解答问题的钥匙,而不会将它视为一个难理解的物理概念来对待。在物理定理学习之后,针对不同层次的学生,教师要将学习任务和评价方法层次化区分,以促进各个层次的学生都能够学有所得。

(二)灵活运用解题技巧

俗语有物理数学不分家的说法,在高中物理知识中,很多定理和概念需要数学知识来证实和理解,物理与数学之间存在很大程度上的联系。因此,教师可以引导学生跳出思维定式,运用数学知识创新解题技巧,在面对一些较为特殊的题目时,让学生运用数学逻辑将知识点串联起来,通过不断地印证找到解题思路,为物理解题能力的提升找到突破口。在高中物理学习过程中,教师要鼓励学生灵活运用不同的方法解题,运用一题多解、一解多题的方式引导他们系统地学习物理知识。逻辑性和系统性极强的物理学科无疑是提升学生解题能力、锻炼思维能力非常高效的方法。

例如,在学习“电路及其应用”时,其中涉及实验“练习使用多用电表”,这个实验并不复杂,但是在实际教学中,学生利用测量的数据并不能得出正确的结论。由于数据不具备规律性,学生对实验失去兴趣,从而导致知识得不到巩固。如果教师能够在实验之前,通过演示实验的方式告诉学生,在欧姆表操作前要进行机械调零,就会在很大程度上提升实验效率。虽然在课堂之上教师已经口头强调过这一注意事项,但是,演示的过程能够将抽象的语言转化成形象直观的行动,加深学生的记忆。在这一实验过程中,对数据的处理需要用到数学中的统计方法,以此发现其中的规律。这个实验中教师通过利用直观演示和数学知识的方法,引导学生解题,为学生解题提供了新思路。电力学在物理教学中属于相对抽象和系统性较强的内容,学生只有掌握多样化的解题技巧才能将所有的知识融会贯通,提升物理综合能力。

(三)重视知识归纳总结

在进行物理实验和习题练习时,免不了会出现错误,从学生个人学习经验积累角度来讲,这是一个提升思维、自我检视的机会。因此,教师要鼓励学生整理和分析错题,找到解题出现错误的本质原因,然后对知识进行归纳总结。以此促进学生将物理知识按照个人的学习逻辑,纳入自身的学习系统中,提升学生的解题能力、培养学生的逻辑思维。具体而言,教师可以帮助学生建立错题集,让学生按照知识点将错题集中整理,利于以后查阅、复习。教师将易混淆、易错知识点做详细的解析,让学生明确知识点之间的联系,了解自己出错的原因,并定期进行总结。

例如,在学习“摩擦力”这一物理概念时,教师可以通过多媒体演示物体在不同表面上的运动,不同质量的物体在相同表面的运动,所运行的轨迹。针对这一实验让学生回答“影响摩擦力大小的因素有哪些”这一问题,不拘泥于形式,让学生踊跃回答,表达自己的观点。这样的头脑风暴过程便是学生积极思考的过程,同时也从其他学生那里获得了新的解题思路。在课程中,教师还可以让学生想象生活中摩擦力都以哪种形式存在?这些摩擦力产生的原因是什么?假如没有摩擦力会发生什么情况?给学生提供观察生活的切入点,让学生在生活中有意识地植入物理知识,从而提升学生的解题能力,培养学生的创新能力。教师在随堂习题中明确课程的重难点,这样学生在进行自主习题练习时才能有一个清晰的归纳总结思路。

三、结语

综上所述,新时代教育环境对学生的综合素质要求提出了更高的标准,教师不仅要注重教学方法的创新,提升课堂活跃度,还要注重学生内在学习动力的培养,让学生养成主动发现问题、解决问题的学习习惯,并结合自身的教学经验和学生的心理特征设计教学,提升学生解决问题的能力。

参考文献:

[1]张晓枫. 浅析高中物理教学中解题能力的培养[J]. 数理化学习,2016(05):38-39.

[2]尚天云. 高中物理教学中提高学生解题能力的培养策略探析[J]. 高考,2016(09):11.

[3]祁志勇. 新课改下高中物理教学中解题能力的培养[J]. 情感读本,2016(26):93.

(责任编辑:邹宇铭)

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