理清思路 提升能力
——如何在初中物理教學中提高學生的解題能力

季 建

(江蘇省南通市通州區實驗中學,江蘇 南通 226300)

在初中物理教學中,課堂教學從理論、實踐等角度展開,在幫助學生掌握物理概念的同時,也涉及了諸多復雜的物理問題.對于這些問題的解答,要積極訓練學生的解題能力,才能使物理教學發揮出育人啟智的基本功能.

1 初中生解題能力的發展現狀

1.1 思路單一,以計算為主

對于初中生來說,物理問題的解答應該從多個角度開展,在解讀、分析相關物理問題的同時,學生需要完成信息搜集、邏輯推理、公式計算等任務,并根據問題確定相對獨立的解題思路.

但部分教師認為,初中物理解題教學以幫助學生掌握物理基礎知識與計算方法為第一要求,從而在物理教學活動中為學生傳輸對應的“標準解法”,以此來提高解題效率.這樣的解題指導模式雖然帶動了學生解題技能的進一步提高,但也在一定程度上限制了學生的學習能力,導致其只能根據教師所給出的解題意見進行解題活動.

1.2 依賴教師,以模仿為主

要提升初中生的物理解題能力,必須對初中生的物理學習技能展開針對性訓練:既要幫助學生掌握物理基礎知識,又要適當拓展物理教學范圍,加強學生對于物理知識的應用.在實施教學活動的過程中,必須要為學生提供自由學習、自由表達的全新環境,鼓勵學生通過假設、探究等活動重新整合物理知識點,提升初中物理教學活動的有效性.但從初中物理解題教學經驗來看,學生依賴教師的問題普遍存在:大部分物理解題活動在教師的引導下開展,在解題過程中,只有當教師給出了物理解題思路時,學生才會模仿解答,導致學生難以有效掌握物理知識點.部分教師為了降低學生的學習壓力,甚至不愿對物理問題進行重新設計,僅僅通過數值的調整對相關問題進行簡單的變式加工[1].

2 初中生解題能力的提升策略

2.1 學會審題,抓住問題中的關鍵信息

審題素質的高低在一定程度上反映了學生的解題能力.但在物理教學活動中,因審題而引發的教學矛盾較為明顯:部分學生在解題活動中急于求成,認為得出答案才是當前第一要務.在嘗試解題、歸納的過程中,學生對題干中的信息一掃而過,根本無法明確掌握解題要求.所以首先培養學生學會審題、學會分析的良好素質[2].

以《運動的相對性》的教學為例,在這一板塊的教學活動中,教學工作圍繞運動的相對性特點、參考系等物理概念展開,教師可結合問題訓練學生的解題能力.如:古詩中也包含著物理知識,對于古詩“臥看滿天云不動,不知云與我俱東”表現了怎樣的客觀哲理?在解題過程中,教師引導學生進行審題:“臥看滿天云不動”,“云”和“我”都是靜止的.“不知云與我俱東”,對于與“云”和“我”來說,我們雖然是靜止的,但將參考系轉換到河流、山川當中,“云”與“我”都是運動的.這一問題說明了運動的相對性特點,幫助學生掌握了參考系的不同選擇方式.從生活經驗、趣味探究等多角度設計問題,可以幫助學生進一步掌握運動的相對性特點.在隨后的解題練習活動中,教師可要求學生舉例說明,當選擇不同的參考系時,物體的運動狀態會發生怎樣的變化?借由教學要求幫助學生重新歸納物理知識,然后規劃解題思路.

學會審題,主動分析問題,才能引導學生更快地進入到解題活動當中.

2.2 嘗試解題,在錯誤中不斷積累經驗

為了提高教學效率,提升教學質量,一些教師并不會為學生預留解答問題的機會,在開展解題教學活動的過程中,教師給出不同的物理問題,然后對相關問題的計算方法、問題中的計算陷阱進行說明,要求學生對相關題型與解題步驟進行歸納.在這一過程中,學生的解題素質并沒有得到提升,只是依靠死記硬背來記憶解答方法.隨著教學活動的逐步深入,學生對教師產生了較強的依賴心理:在嘗試解答某一問題之前, 如果教師沒有對解題思路、解題方法進行規劃,學生很難獨立完成解題任務.因此解題活動必須由學生獨立開展,只有讓學生在解題過程中掌握物理知識,才能提高他們的物理學習素質.教師可嘗試給出物理問題,要求學生獨立解答,在解題的過程中,學生會出現不同的錯誤問題,教師可對相關錯誤的原因、處理方法進行歸納分析.

以《物質的密度》的教學為例,教師給出問題引導學生思考:現有體積為5dm3的鐵塊和鋁塊,在不稱重的情況下如何比較兩者的輕重?結合所學知識,學生給出第一個答案:測量密度,但問題中的物理量明顯達不到“標準單位”的基本要求,“測密度”的計算方法無法實行.部分學生對鋁塊和鐵塊的性質進行分析之后,提出用“杠桿”測量兩者的質量關系,同時也能比較兩者的密度大小.對于學生,錯誤的解題經驗遠比正確的解題經驗更有價值,產生的記憶更為深刻,解題經驗也能逐步積累下來.

3互動解題,主動學習高效解題方法

在嘗試進行解題實踐的過程中,學生們“各自為政”,依靠自己的方法來完成解題任務.從能力素質的角度來看,這是學生獨立意識的覺醒,有助于學生形成良好的主觀能動性,使其形成獨立學習的優秀習慣.但對于部分物理解題能力較差、解題思路單一的學生來說,這種方法將他們拒之門外.部分教師嘗試針對學困生傳授簡潔、高效的解題方法,但學生并不能完全跟隨教師的解題思路,導致整體的解題效率得不到提升.可借助互動教學模式幫助學生掌握新的解題技巧,在互動的過程中開發學生的解題思路.

以《壓強》的教學為例,可向學生提出物理探究問題,要求學生進行討論.如:現有甲乙兩個完全相同的量筒放在水平桌面上,一個裝有酒精,另一個裝有水,用軟管將兩個量筒連接起來,水和酒精的密度并不相同,但液面卻可以維持平衡狀態,這是為什么?由此引出對于“壓強”的探究:當液面處于平衡狀態,證明兩者受到的壓強相等.教師對學生展開分層教學,在解題的同時對學困生、學優生分別進行指導,鍛煉不同學生的解題能力:既然液體表面所受到的壓強相等,液體內部的整體壓強是否也存在著相應的變化?在分析問題的過程中,學困生認為,這一問題是無法計算的,因為沒有給出具體的數值.其他學生則會對問題的解題思路進行歸納:首先,代入物理公式,探究影響液體壓強的主要因素,借助物理公式,分析不同液體的壓強特點;其次,對壓強進行比較,得出不同量筒中壓強的大小關系.在解答物理問題的過程中,學生依靠公式來論述相關物理問題,從而完成題目的解答任務.為幫助學生深入掌握物理知識,教師應該為學困生創造學習、應用的機會,在他人的發言中汲取靈感,逐步掌握物理問題的解答方法.

4 逆向思維,反向推理物理題干信息

借助逆向思維進行解題已經成為初中物理解題活動中的熱門話題,從全新的角度思考物理問題,能夠幫助學生在審題、分析的過程中重新掌握物理知識,以此來提高解題效率.在逆向思維的引領下,學生結合“先給出結果,再計算過程”的基本方法計算物理問題,然后對物理信息進行歸納、應用,從而得到新的解題經驗.

以《歐姆定律》的教學為例,可向學生提出物理問題:串聯電路中電源電壓保持不變,電阻R=15 Ω,在電路中串聯一個60 Ω的電阻,此時,電流表的示數為0.2A.如果要讓電流表的示數變為2A,應該如何連接電阻?阻值大小為多少?在計算過程中,學生通過“試數”等方法,解題效率較低,但結合逆向思維,就能夠快速解答相關問題:首先,對“數值”進行加工處理,結合物理公式I=U/R計算電阻阻值,在串聯電路中直接得出電阻的阻值大小與連接方式.其次,利用并聯電路電流的計算公式解答有關問題,將已知條件“0.2 A”代入計算.初中生物理解題能力的培養不能完全依靠理論知識來推動,在條件允許的情況下,也可以借助相應的實驗模塊調動學生探究、思考的能力:選擇橡皮、絲線等常見的材料設計物理實驗,將有關實驗材料連接成特定的“電路”,在不同的組件上標注相關數值,為學生提供具體化的計算對象,鍛煉初中生的計算能力.歐姆定律板塊的教學難度較高,學生需要掌握電流、電壓、電阻等物理概念,學習要求較為復雜.在物理課堂上,要強調逆向思維的應用:假設通過電路的電流恰好為0.2 A,嘗試連接電路,記錄電阻的變化.通過這一逆向思維方法,學生將問題視為已知條件進行計算,配合兩種不同的思路解答物理問題,解題效率得到了進一步的提升.

5 及時反思,定期總結物理解題方法

學生的解題經驗與解題能力隨著教學活動的開展而逐步提升,縱觀當前的初中物理解題指導活動,學生已經掌握了相應的解題技巧,一些物理學習能力較為出色的學生甚至掌握了多種解題技能.請學生交流、分享自己的解題技能,并引導同學們開展反思互動,實現解題技能與解題任務的互動互利,能夠更好地提高學生的物理解題素質.

以《電功率》的解題教學為例,在提出電功率問題的過程中,教師可引導學生對相關問題的命題特點、考查方向進行梳理,完成解題任務,在這一環節中,學生首先回憶起電功率問題的解題要求:回憶電功率的相關計算公式.在后續的解題活動中,學生根據電路的運行狀態、電路連接方式計算電功率問題,解題難度進一步提升.如下所示:并聯電路中有兩個開關,閉合開關S1時,電流表讀數為0.3 A;閉合開關S1、S2時,電流表讀數0.5 A,已知電路電阻為20 Ω,求兩個開關都閉合時電路的電功率.學生根據自己的解題順序整理相關解題思路:部分學生選擇按部就班地進行計算,計算開關S1、S2閉合時的電功率,隨后得出物理結論;一些學生則繪出電路圖,借助電路圖說明電路連接方式與電功率之間的物理關系,完成計算.因此對所掌握的新方法、新技能進行及時總結,能夠幫助學生確定基本的解題方向,提高解題效率[3].

總之,解題方法的選擇應該以科學、可用、簡潔為第一原則,教師可借助審題練習、互動分享、情境模擬等活動訓練學生的解題技能,使其掌握更為清晰的解題思路.