高中物理教學中突破學生解題思維模型的研究

摘要：習題解題教學在高中物理教學中占有很重要的地位，它的有效性，將直接影響著學生知識的鞏固、技能的提高及物理思維能力的培養。然而，目前的中學生解題思維存在很多的不足，學生在解決物理問題的過程中存在各種各樣的物理思維障礙，嚴重制約了物理突破教學的有效性，影響了學生物理思維能力的提高。本文正是針對該問題進行研究的。本研究查閱了大量的相關文獻，在對習題教學和物理思維障礙相關理論進行梳理的基礎上，對研究將要涉及到的基本概念進行了界定，對合理方法解題的功能、 教學的方式、解題的策略等理論進行了提煉，對物理思維障礙的學說、物理思維障礙的種類進行了相應的分析和說明。

關鍵詞：物理教學 解題思維 方式

當前的很多高中物理教學解題中忽略了學生的主體地位，學生很少參與物理問題主動解決的思維過程，教師的教學方法不靈活，多以講授式教學法為主，教師幫助學生創建物理模型的意識淡薄等等。大多數學生都感覺自己在解題過程中有各種各樣的物理思維障礙，其中學生的凝固性思維障礙和片面性思維障礙相對比較嚴重。應試教育依然是高中教育的主流，高中物理主要的學習方法是題海戰術，老師讓學生大量地做題，但是做完題后只是簡單地講解完事，沒有針對性地總結學生在做題中遇到的問題。素質教育提出的要求就是要讓學生能夠自主去思考問題而不是去記題、背題，筆者結合自己物理學習經驗，參照部分學生在物理解題思路上所面對的問題綜合第談一下如何去建立物理題的解題思路。

一、共點力的平衡

共點力的平衡分為靜態平衡問題和動態力的平衡，下面這兩點力的分析并以部分實際例子解析突破學生解題思維模型

1、靜態平衡問題：對研究對象進行受力分析，根據牛頓第一定律列方程求解即可。主要分析方法有：力的合成法、力按效果分解、力按正交分解、密閉三角形。

上面兩個題主要是對高中物理力的合成法、力按效果分解、力按正交分解、密閉三角形這幾點考察。

2 、動態平衡問題：此類問題都有一個關鍵詞，“使物體緩慢移動……”，因此物體在移動過程中，任意時刻、任意位置都是平衡的，即合外力為零。分析方法有兩類：解析法和圖解法，其中圖解法又有矢量三角形分析法、動態圓分析法、相似三角形分析法。

第一解析法：找出所要研究的量（即某個力）隨著某個量（通常為某個角）的變化而變化的函數解析式。通過函數的單調性，研究該量的變化規律。

第二圖解法（有三種情況）：①矢量三角形分析法：物體在三個不平行的共點力作用下平衡，這三個力必組成一首尾相接的三角形。用這個三角形來分析力的變化和大小關系的方法叫矢量三角形法，它有著比平行四邊形更簡便的優點， 特別在處理變動中的三力問題時能直觀的反映出力的變化過程。②動態圓分析法：當處于平衡狀態的物體所受的三個力中，某一個力的大小與方向不變，另一個力的大小不變時，可畫動態圓分析。

【題1】質量為m的小球系在輕繩的下端，現在小球上施加一個f=mg/2的拉力，使小球偏離原位置并保持靜止則懸線偏離豎直方向的最大角度θ為。

③相似三角形分析法：物體在三個共點力的作用下平衡，已知條件中涉及的是邊長問題，則由力組成的矢量三角形和由邊長組成的幾何三角形相似， 利用相似比可以迅速的解力的問題。

【補充】動桿和定桿 活結與死結：物體的平衡問題中，常常遇到“動桿和定桿 活結與死結”的問題，我們要明確幾個問題：①動桿上的彈力必須沿著桿子的方向，定桿上的彈力可以按需供給；②活結兩邊的繩子上的張力一定相同，死結兩邊的繩子上的張力可以不同；③動桿配死結，定桿配活結。

高中物理力解題對學生的邏輯推理能力、抽象思維能力及判斷能力等有很高的要求，學生首先需要系統掌握基礎知識點，其次充分理解各種定理及定律，具備很強的物理靈活思考能力，才能夠有突破性的解決綜合性較強的力學題目。

二、瞬時加速度問題

【兩種基本模型】

1、剛性繩模型（細鋼絲、細線等）：認為是一種不發生明顯形變即可產生彈力的物體，它的形變的發生和變化過程歷時極短，在物體受力情況改變（如某個力消失）的瞬間，其形變可隨之突變為受力情況改變后的狀態所要求的數值。

2、輕彈簧模型（輕彈簧、橡皮繩、彈性繩等）：此種形變明顯，其形變發生改變需時間較長，在瞬時問題中，其彈力的大小可看成是不變。

【解決此類問題的基本方法】：

分析原狀態（給定狀態）下物體的受力情況，求出各力大小（若物體處于平衡狀態，則利用平衡條件；若處于加速狀態則利用牛頓運動定律）；

分析當狀態變化時（燒斷細線、剪斷彈簧、抽出木板、撤去某個力等），哪些力變化，哪些力不變，哪些力消失（被剪斷的繩或彈簧中的彈力，發生在被撤去物接觸面上的彈力都立即消失）；

求物體在狀態變化后所受的合外力，利用牛頓第二定律，求出瞬時加速度。

本文從中學物理解題的認知特點和現今的解題策略研究現狀為出發點，闡述了物理解題策略的性質、實質、及重要性.在物理教學中物理思想方法作為其中重要的組成部分，對指導學生如何解決物理問題起到了至關重的作用，如何在物理教學中恰當地引出相應的物理思想方法是現今教師們需要研究的問題。最后對如何加強對物理解題策略和思想方法的培養作了敘述。在培養的過程中，讓教師揣摩和探索物理解決問題策略及思想方法在教育教學中對學生數學學習的影響的一些思考。

參考文獻：

[1]河北省東釣魚臺村人名的語言學研究[D]. 彭莎.河北大學 2012

[2]小學雙語師資培訓調查分析及對策研究[D]. 趙健.蘇州大學 2010

[3]高中物理雙語教學設計與實踐[D]. 李紅.南京師范大學 2008

[4]延邊朝鮮族高中理科雙語教學的探究[D]. 洪源.延邊大學 2008

[5]青少年德育環境的負面影響及對策研究[D]. 于波.東北師范大學 2008

作者簡介：夏天（1988.1），女，漢族，四川省資陽市人，教師，理學學士。

（作者單位：四川省資陽中學）