例談物理解題的思維過程

黃振克　陳澤寧　趙偉強

(1. 廣東省臺山市教育局教研室,廣東　江門　529200;2. 廣東省臺山市任遠(yuǎn)中學(xué),廣東　江門　529224)

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·試題研究·

例談物理解題的思維過程

黃振克1陳澤寧2趙偉強2

(1. 廣東省臺山市教育局教研室,廣東江門529200;2. 廣東省臺山市任遠(yuǎn)中學(xué),廣東江門529224)

在物理解題的教學(xué)過程中,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在接收到題目所提供的信息后,可通過浮現(xiàn)物理情景表象、產(chǎn)生解決問題的直感、展開情景想象、利用公式進行計算這四步驟來解決物理問題,在課后再通過反思解題過程和展開動態(tài)想象，來加深對解題過程的反思，這樣就能進一步拓展學(xué)生的想象空間,提高學(xué)生的能力.

中學(xué)物理;解題;思維過程

物理解題的思維過程是指從理解問題開始,經(jīng)過探索思路,運用公式直至解決問題,回顧全過程的思維活動,通過長期的訓(xùn)練,從而形成一套物理思維過程.下面通過2015年廣東省中考試題第19題來談?wù)勥@個問題.

原題:已知小汽車的總質(zhì)量為1500kg,該車以30m/s的速度作水平勻速直線運動,行駛了180s,汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0.16倍，g=10N/kg，求:

(1) 小車行駛的距離.

(2) 在此過程中汽車的牽引力和功率.

1　浮現(xiàn)物理情景表象

通過認(rèn)真閱讀題目,學(xué)生接收到題目所提供的信息,深入分析題目的已知條件,在腦子里會出現(xiàn)了如圖1所示的情景,然后,與這情境伴隨的相關(guān)知識隨之出現(xiàn):由已知條件,利用所學(xué)的知識去解決題目所求問題.

圖1

在這個情景的觸動下,可以啟動思維,聯(lián)想到以下問題:

(2) 要計算出小汽車的牽引力,必須知道小汽車的重量,因為“汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0.16”.

隨著思考的深化,解題思路就慢慢明朗起來,這是物理情景表象的一個有序深化過程.

2　產(chǎn)生解決問題的直感

通過上面的思考,促使學(xué)生更專注速度、重力與質(zhì)量、二力平衡、功、功率這些知識.要解決題目所求,回想起物理計算公式有:

(2) 重力與質(zhì)量之間的關(guān)系公式:G=mg;

(3) 根據(jù)二力平衡的條件可得出小汽車的牽引力等于小汽車所受到的阻力,即:F=f;

(4) 功的計算公式:W=FS;

利用以上的公式進行計算時,必須統(tǒng)一單位,才能避免計算錯誤.

3　展開情景想象

如果根據(jù)題目給出的條件:“總質(zhì)量為1500kg”、“30m/s的速度”、“行駛了180s”、“阻力為車重的0.16倍”、“g=10N/kg”.利用公式,按解決問題的直感逐步進行計算,就可以解決問題.

4　利用公式進行計算

解答:(1) 小汽車行駛的距離S=vt=30m/s×180s=5400m;

以上的計算是抽象思維的過程,要獲得準(zhǔn)確的計算結(jié)果,必須經(jīng)歷“物理情景表象——解決問題的直感——展開情景想象”的形象思維過程.

5　反思解題過程

在日常的教學(xué)中,反思解題過程常常停留檢驗、回顧、作出若干推廣的常識層面上,其實可以讓學(xué)生對解題的書寫作出具體結(jié)構(gòu)的分析,從而可得出解題過程具有如圖2“三位一體”——“有用捕捉、有關(guān)提取、有效組合”.

(1) 從理解題意中捕捉有用的信息——從題目的敘述去充分理解題意,通過圖2的分析,有6條信息;

(2) 從記憶儲存中提取有關(guān)信息——這是一批被解題需要所激活的知識,并隨著解題的深入而擴散,從圖2可得5條信息,如勻速直線運動路程的計算、重力與質(zhì)量的關(guān)系、勻速直線運動狀態(tài)、功的計算公式和功率的計算公式等;

(3) 把捕捉的有用信息和提取的有關(guān)信息進行有效的組合,使之成為一個解題的邏輯結(jié)構(gòu).

圖4

6　展開動態(tài)想象

作為教師要充分利用好物理習(xí)題教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的解題思維能力,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,提高學(xué)生的思維能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神.

[1] 張大昌.新課程理念與初中物理課程改革[M].長春:東北師范大學(xué)出版社,2002.

[2] 張大昌.明確物理情景掌握解題方法[J].中國考試,1998，(6).

[3] 黃網(wǎng)官.“接受”與“發(fā)現(xiàn)”——兩種學(xué)習(xí)理論視域下的教學(xué)思考[J].教育研究與評論(中學(xué)教育教學(xué)),2015，(2).

[4] 蔣天林.“問題鏈·導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式的探索與思考[J].中學(xué)物理,2011，(7).