如何提高學生物理解題能力

(河北省廊坊市文安縣大留鎮大留鎮中學，河北 廊坊 065800)

一、教給學生全面完整的知識

心理學家的研究表明，程序性知識和策略性知識的學習與建構是提高物理解題能力的重要基礎。但是，傳統的知識觀僅僅把陳述性知識及一小部分的程序性知識看成知識的全部，在一般教師的知識結構中，主要是一些陳述性知識，而程序性知識和策略性知識的比例偏低在物理教材中，陳述性知識處于顯性的狀態，具有比較嚴謹的結構，而程序性知識和策略性知識則不然。教師在教學中著重解決“是什么”和“為什么”一類的問題，而對“怎樣做”以及“怎樣去思考”“怎樣去學習”這類問題卻很少涉及。其結果，學生只學到些靜態的陳述性知識，而缺乏動態的程序性知識和策略性知識，于是出現“能聽懂，但不會解題”的問題。

為此，教師在教學中應當突出程序性知識和策略性知識的地位，要結合問題解決活動，將平時受到忽視的解決問題的思考方法傳授給學生，以促進學生對知識的全面掌握。例如，在教學簡諧運動知識時，我們不但要讓學生懂得物體做簡諧運動時，其受到的回復力F與位移x正比反向的關系，而且應使學生學會判斷一個物體是否做簡諧運動的方法，即先讓振動物體稍偏離平衡位置X，建立回復力F與X的函數關系F（X），如果所建立的函數關系P（X）表明F與x正比反向，則物體的振動就是簡諧運動，否則就不是。此外，還應通過多種變式問題的訓練，以幫助學生將非標準化的簡諧運動問題轉化為標準的簡諧運動問題。

程序性知識和策略性知識雖然是關于解決問題的方法論知識，但它并非局限于習題教學的范疇，因為問題解決并不僅僅是求解物理習題，人們為了實現不可即時達到的目標的一切行為，都可納入問題解決的范疇。所以，在物理教學的各個微觀環節，我們都應當注意挖掘教材內隱的關于方法論知識教育的因素，并逐步向學生傳授。例如，在教學“平拋運動”課題時，應當使學生明確，平拋運動是一種變速曲線運動，這種運動比以前學過的勻速直線運動和勻變速直線運動要復雜得多，直接從這種運動的整體入手來建立運動關系式是十分困難的。問題轉化是解決問題的實質，復雜的事物是由若干個相對簡單的事物組合而成的，學生的學習是一個從簡單到復雜的過程，分解的方法可以使復雜的事物轉化為簡單的事物，從而使面臨的問題轉化為已經解決過的問題。在這一思想指導下，可將平拋運動分解為學生所熟悉的水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。通過兩個分運動可以獲得關于整體運動的有關信息，這就結合陳述性知識的教學傳授給學生“問題轉化”“分解方法”以及“從簡入繁、“化繁為簡”等程序性知識和策略性知識。

二、完善學生的認知結構

所謂認知結構就是主體頭腦里所建立的知識結構。眾所周知，知識是解題的基礎。但這并不意味著知識的量越多，解決問題的能力就一定越強，學生的解題能力與知識量之間并不存在簡單的正比關系，一個人解決問題能力的高低還跟他所掌握的知識的組織形式有關。解題需要提取大腦長時記憶中的有關知識，并將它與問題情境匹配。知識能否迅速順利被提取出來，與知識的存貯方式直接相關。美國著名數學教育家波利亞說：“貨源充足和組織良好的知識倉庫是一個解題者重要的資本。”“良好的組織使得所提供的知識易于用上，這甚至可能比知識的廣泛更為重要。至少在有些情況下，知識太多可能反而成了累贅，它可能會妨礙解題者去看出一條簡單的途徑，而良好的組織則有利而無弊……把圖書館里的圖書或工具箱里的工具布置得很實用對工作是會大有幫助的，然而把你記憶里的知識安放得有條不紊則對你更有幫助，因此也更值得你去關心。”

記憶是思維的前提，沒有對已有經驗知識的牢固記憶，思維將是一句空話。但是，知識可分機械記憶和有意義記憶。知識若不加以良好地組織，只能依靠機械記憶，而機械記憶的知識是很容易被遺忘的。美國著名心理學家杰姆·布魯諾認為，人類記憶的問題不是貯存而是檢索，而檢索的關鍵在于組織，獲得的知識如果沒有納入頭腦中已有的知識結構，那么遲早會歸于遺忘。這就是說，知識只有形成完善的結構，才能被牢固記住，也容易被檢索。

三、教給學生有效的解題策略

所謂解題策略，指的是在解題思維中，從宏觀的角度來考慮解題途徑的思想方法。在物理解題中，策略、方法、技巧，都是解題的手段，因此都應歸屬于方法的范疇。但是，方法是有層次的，解題策略是最高層次的解題方法。它涉及的是解題的方向、原則、目標等等方面，是對解題途徑的概括性的認識。

在以往的教學中，解題策略的教學并未受到應有的重視，它基本上是依靠學生在解題實踐中自然地生成的，學生解題策略的獲得常常是盲目的，或走了許多彎路才最終領悟的。這種掌握解題策略的進程十分曲折而緩慢，往往事倍功半。實踐表明，為學生提供，或幫助學生概括出解題策略比他們自然生成的策略效果要好些。因此，在物理習題教學中，應當注意將解決物理問題有效的思維策略提煉出來，外顯地，明確地、有意識地教給學生，并適時幫助學生對解題思維過程進行概括、總結，讓學生在解題實踐中掌握解決問題的各種策略。