在物理習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的思維品質(zhì)

陳騰聲

【摘要】思維品質(zhì)很重要。一個(gè)人的思維品質(zhì)如何，關(guān)系到素質(zhì)高低、能力強(qiáng)弱，為培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的思維品質(zhì)，在物理習(xí)題教學(xué)中，以一題多變、一題多解、設(shè)計(jì)“多條件習(xí)題”、用臨界類習(xí)題、討論“開放性習(xí)題”等方法將起到事半功倍的作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理；習(xí)題教學(xué)；思維品質(zhì)；培養(yǎng)方法

習(xí)題教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，通過解題，能使學(xué)生進(jìn)一步理解掌握所學(xué)的概念和規(guī)律，提高學(xué)生分析解決物理問題的能力，為充分發(fā)揮習(xí)題教學(xué)的功效，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的思維品質(zhì)，以一題多解、一題多變等方式來培養(yǎng)思維的靈活性、深刻性、嚴(yán)密性、發(fā)散性、批判性等思維品質(zhì)，將收到良好的效果。

一、一題多變，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、深刻性

一題多變，就是以變換條件、變換題型等變式來引導(dǎo)學(xué)生思考討論和解答，通過一題多變，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、深刻性。

例一：在給定電壓表、電流表、滑動變阻器、電阻箱、電

源、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材中，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

這是高中物理一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，可引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用閉合電路歐

姆定律等分析設(shè)計(jì)，其電路圖為下圖1（甲）

圖1

變式一、若電流表壞，設(shè)計(jì)的電路圖如何？（答案：圖1乙）

變式二、若電壓表壞、設(shè)計(jì)的電路圖又如何？（答案：圖1丙）

通過變式的討論分析，總結(jié)得出測電源電動勢和內(nèi)電阻的伏法、伏阻法、安阻法等三種基本方法，對教材做了拓展，在這三種基本方法基礎(chǔ)上再變式，就可以把問題引向深入。

如變式三、若給定的是兩個(gè)電流表（其中一個(gè)內(nèi)阻已知）、一個(gè)定值電阻，滑動變阻器等，又該如何設(shè)計(jì)？

變式四、若給定的是兩個(gè)電壓表呢？又該如何設(shè)計(jì)？經(jīng)過多個(gè)變式的討論分析，對這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理就會進(jìn)一步的理解，融會貫通，再難的題，如高考題也能解答。

二、一題多解，培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性

一題多解，就是從不同的角度、不同的途徑，用不同的物理規(guī)律去解決同一物理問題的思維過程，這一過程很好地發(fā)散了思維。

例2：載人氣球原來靜止于距地面高h(yuǎn)為的空中，氣球與人的質(zhì)量分別為M和m，氣球下面懸著一不計(jì)的軟繩，當(dāng)人沿此繩勻加速下滑時(shí)，問繩至少多長才能使人安全著地？

解析：該題為動力學(xué)問題。我們可以引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生用所學(xué)知識從以下多個(gè)方面求解：1.用牛頓運(yùn)動定律與運(yùn)動學(xué)規(guī)律求解；2.用動量定理與動能定理求解；3.用平均速度公式與動量守恒定律求解；4.用動能定理和動量守恒定律求解；5.用動量守恒定律的推論求解。其答案為：（M+m）h/M.以上五種解法剖析，幾乎用到了力學(xué)中主要的物理規(guī)律。在復(fù)習(xí)課中，若能夠選好典型例題，并能做到一題多解就能啟發(fā)、引導(dǎo)和激勵(lì)學(xué)生廣開思路，培養(yǎng)了思維的發(fā)散性。同時(shí)通過一題多解，使學(xué)生找到解此類題目最佳的方法。

三、設(shè)計(jì)多條件習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性

“多條件習(xí)題”是指在題中特意設(shè)置的與解題無關(guān)的干擾因素和誤導(dǎo)條件，若不能深入理解并辨其真?zhèn)危蔷蜁袭?dāng)受騙，誤入歧途。

例3：一以30m/s行駛的汽車剎車后，以2m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動，求它剎車后18s內(nèi)滑行的距離。

解析：此題中的18s就是干擾項(xiàng)，它只能用來分析問題，而不能直接用來計(jì)算結(jié)果。一些不善于思考，機(jī)械套用公式的學(xué)生，便會得出以下錯(cuò)誤結(jié)論：1.位移公式法：s=v0t-at2 /2=216m；2.逆向思維法：s=1at2/2=324m；3.平均速度法：s=vt/2=270m

正確解法應(yīng)該是結(jié)合實(shí)際，明確運(yùn)動的特征，糾正時(shí)先引導(dǎo)學(xué)生求出汽車到停止所用時(shí)間t0=vt-v0/a=15s，說明后3秒是靜止的，將t0代人以上三種方法中的任意一種，便得s=225m，學(xué)生此時(shí)會恍然大悟，明白解答物理題是不能機(jī)械套用公式的，培養(yǎng)了思維的批判性。

四、用“臨界類習(xí)題”，培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性

“臨界類習(xí)題”是指物體在運(yùn)動的過程中，物理狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物理量出現(xiàn)突變，解答這類問題的關(guān)鍵是找臨界條件，判斷其所處狀態(tài)。否則，求解將缺乏邏輯推理而導(dǎo)致錯(cuò)誤。

例4：有一質(zhì)量M=1kg的小車置于光滑水平跑道上，在小車上放一質(zhì)量m=2kg的木塊，動摩擦因素u=0.2，分別對m加10N和24N的水平恒力，小車的加速度為多大？

解析：該題考查學(xué)生通過受力分析來判定物體運(yùn)動狀態(tài)的能力，兩物體靠摩擦力連接，若兩物體不相對滑動時(shí)，它們整體有相同的加速度，若相對滑動時(shí)，則需要用隔離法分析判定相對靜止或相對滑動這一臨界條件的方法有多種，常用假設(shè)法，假設(shè)m與M不相對滑動，則a=F/m+M，而M存在最大加速度，即amax=umg/M，若a>amax則相對滑動，a≤amax則相對靜止。根據(jù)這種判斷方法很快得出正確答案：當(dāng)F=10N時(shí)，a=10m/3s2；當(dāng)F=24N時(shí)，am=10m/s2，aM=4m/s2。

五、討論“開放性習(xí)題”，培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性、創(chuàng)造性

“開放性習(xí)題”是指答案不確定或不唯一的問題，開放題的基本特征是強(qiáng)調(diào)答案的多樣性，要求從不同的角度、分析思考。

例5：請?jiān)O(shè)計(jì)一種測量重力加速度g新的方法

解析：該題能夠發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，歸納學(xué)過的知識提出落體法、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法、光電門法、滴水法、圓錐擺法、平拋運(yùn)動法、單擺振動法、彈簧和天平法等，甚至有的學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的物理模型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。平常的教學(xué)中，選用這類習(xí)題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)策略，并且能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性、創(chuàng)造性。

通過上述方法，全方位培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的思維品質(zhì)，使學(xué)生的思維水平上升到一個(gè)新的臺階，實(shí)現(xiàn)了由知識向能力的升華。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣東省教育廳教研室.學(xué)科教學(xué)指[M].廣東教育出版社，2004.

[2]王力邦.中學(xué)物理教師的學(xué)習(xí)與思考[M].北京：科學(xué)出版社，2009.