通过习题反思提升学生问题解决能力＊

华 桦 高 矿

（南京航空航天大学附属高级中学，江苏 南京 210007）

1 问题提出

高考物理一轮复习重在巩固学生物理基础知识，完善知识结构，知识点的复习覆盖面应较广，应摒弃一些难、繁的物理问题，所选习题以中档题为主.而二轮复习则重在提升学生的能力（包括审题能力、归纳能力、运用知识的迁移能力、逻辑思维能力、以及批判思维能力等），进一步巩固基础知识和完善思维结构，进而提升学生的学科素养和问题解决能力.

笔者在高三复习课中让学生在课堂完成一道练习题，并请一位成绩优异的学生在黑板上完成.

图1

例1.如图1所示，一带电小球从A处竖直向上进入一水平方向的匀强电场中，进入电场时小球的动能为4J，运动到最高点B时小球的动能为5J，则小球运动到与A点在同一水平面上的C点（图中未画出）时的动能为

（A）4J. （B）14J. （C）19J. （D）24J.

图2

在学生书写时，进行了仔细的观察和记录，学生首先在图中将C点补上（如图2所示），然后开始书写：A→B时，We＝5J，WG＋We＝ΔEk＝1J.B→C 时 WG＋We＝Ek-5，WG＝We-1＝4J.所以EkC＝4＋5＋5＝14J，故选（B）选项.

这位学生没有立即回座位，而是认真思考，想了一会，学生将上面所写内容迅速擦去，重新开始书写：

A→B时，We＝5J，WG＝-4J，时间为t.B→C时，WG＝4J，时间也为t，所以两段时间内小球水平位移之比为1∶3，We＝15J，所以EkC＝4＋5＋15＝24J，故选选项（D）.

从这位学生解题的整个过程来看，该学生在解题过程中的思维是非常活跃的，刚开始仅关注了能量变化，后来反思了运动形式的融入，已经初步具有教师在解题中所具有的反思能力.而这种反思能力在学习者处于初始阶段时可能是不具备的，或者一些学习者具备这种能力但是应用时却时刻需要提醒，但是当学习者达到一定程度以后这种反思行为在应用时就不需要提醒而自觉应用.

邢红军、林崇德等人的一项研究表明［1］：物理问题的解决能力除了受物理知识、物理科学方法的影响外，学习者思维品质的深刻性、灵活性、独创性和批判性品质对物理问题的解决也起到重要的作用.即学习者在问题解决过程中的反思行为对物理问题的解决有很大的影响.在我们的日常教学中教师往往过多的关注学生问题解决的对与错，常常抱怨学生问题解决时不能全面的进行思考或粗心大意，但是我们教师往往会忽视一个重要的环节：那就是学习者是否具备了上述的反思行为（能力），或者说学习者是否懂得或掌握问题解决中的反思行为.

然而要达到这些目的，习题是进行教学的载体，必须在习题训练中来完成，如何通过习题教学来完成上述能力的培养是摆在教师面前不可回避的问题.在物理二轮复习中教师应注重通过对所做习题的深度剖析与归纳训练学生的反思能力，提升学生的思维品质，使得学生问题解决的能力得以提升.

2 学生如何通过习题学会反思

物理问题的解决，有许多是可以从条件出发，进行正面的、顺向的思考而获得结论，这种思考在思维方式上具有定向性、聚合性，尤其是在近年高考物理逐渐强化基础知识和基本问题解决方法的背景下，强化这种思维方式，在物理解题中尤其是对综合问题的解决有着决定性的作用.但是，也有许多问题从正面入手比较困难，从反面入手反而能出奇制胜.另一方面，物理问题的解决经常是通过问题引领，开拓学生的思维空间，在物理教学中注意培养学生反思习惯，提高学生参与意识，激励学生积极地参与反思学习.在问题解决后引导学生从反思题目、反思解题思维过程、反思解决问题的思维方法入手教会学生进行反思.下面以一道物理习题及其解答过程为例阐述学生学习反思技能的过程和方法.

图3

例2.如图3所示，坐标系xOy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x＞0的空间里有沿x轴正方向的匀强电场，场强的大小为E，一个带正电的小球经过图中的x轴上的A点，沿着与水平方向成θ＝30°角的斜向下直线做匀速运动，经过y轴上的B点进入x＜0的区域，要使小球进入x＜0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动，需在x＜0区域另加一匀强电场，若带电小球做圆周运动通过x轴上的C点，且设重力加速度为g，求：

（1）小球运动速率的大小；

（2）在x＜0的区域所加电场大小和方向；

解析：（1）小球从A运动到B的过程中，小球受重力、电场力和洛伦兹力作用而处于平衡状态，由题设条件知所以小球的运动速率为

（2）小球在x＜0的区域做匀速圆周运动，则小球的重力与所受的电场力平衡，洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，则mg＝qE′又tan30°＝，所以，方向竖直向上．

（3）如图4所示，连接BC，过B作AB的垂线交x轴于O′.因为θ＝30°，所以在△ABO′中∠AO′B＝60°，又故∠OCB＝θ＝30°，所 以 ∠CBO′ ＝ 30°，，则O′为小球做圆周运动的圆心.

图4

2.1 反思题目，重新分析题目，寻求已知和隐含条件，体会其对问题解决的作用及审题方法

在学生答题完成后，引导学生回归题目，对题目进行再次审题，确定题目中的关键信息，寻求这些信息对问题解决起到怎样的作用？如例题2，学生按照教师的引导重新回归题目以后会发现题目中的一些关键信息，如：“带正电的小球”、“与水平方向成θ＝30°角的斜向下直线做匀速运动”、“使小球进入x＜0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动”、

学生通过对题目的反思，构建出解题思维流程后，例题2的第1、2问就很容易解答出来，即从条件出发，进行正面的、顺向的思考而获得突破解题的关键点，可见精确的审题可以帮助学生迅速而准确地解决问题.然而，在我们的教学中虽然教师多次强调认真审题，但是学生在考试或练习时，仍然只是简单的看一遍题目，甚至连题目都没有看清楚就匆忙答题，结果是可想而知的.高考二轮复习学生要解决的一个重要能力就是审题能力，而这项能力的获得是在平常的教学中不断训练出来的.通过以上引导学生对题目的反思，目的在于告诉学生：要解决一个问题不管是简单题还是较难的综合题，审清题目必不可少，以引起学生对审题的关注.最后通过上述教师的引导，学生归纳（教师补充）审题的方法.

第1步：遇到一道习题，应迅速将题目阅读一遍，类似于英语阅读中的快速阅读.

第2步：快速阅读一遍题目后进行第2次阅读，画出关键的词语和句子，类似于英语中的精读.

第3步：进行第3遍阅读，根据关键词语或句子构建解题思维流程，列表（如表1），寻求考查的相关知识和问题解决的突破点.

表1

在以上的审题步骤中，第2步是关键（有助于帮助学生构建物理模型），第3步是核心（有助于帮助学生找到解题突破点）.实际上学生通过反思教学知道了反思题目对解题的帮助，掌握审题方法后，通过一定量的解题训练，解题时可能读一遍题目就可以达到第3步的水平.所以在日常的物理教学中教师应有意识地选择一些典型的习题，通过对题目的反思训练学生的审题能力.

2.2 反思解题思维过程和思维方法，引导学生总结回顾，掌握物理思想方法

在学生解答问题时，教师应注意观察学生解题的过程，及时发现学生在解题过程中出现的问题，如：学生思维出现障碍的地方、导致解题失败的具体障碍、学生解题过程中经历的具体思维操作、学生哪些知识与方法能帮助他们解决问题等.这样做有助于教师实时了解学生的问题所在，捕捉学生解题过程中的即时思维，有助于教师在讲评时抓住重点，帮助学生突破思维障碍.诚然教师了解学生的解题思维过程和思维方法，对于帮助学生突破思维障碍有很大帮助，但是学生自己是否意识到自己解题时的思维过程和方法，是否能有意识地去关注呢？事实证明对于学业成绩不高的学生来说，是缺乏这种意识的，为了帮助学生掌握这项技能，教师应有意识地去设计自己的教学，在教学中应教会学生如何去掌握这项技能.

表2

引导学生反思解题思维过程和方法是培养学生这项技能的有效手段，在学生将问题解决之后，要求他们回顾解题过程，概括解题的关键；寻找思维过程中的不足，完善思维过程；引导学生评价自己的思维策略，以自我反思为前提条件，发现思维中存在的矛盾.为了使学生学会如何去反思，在答题纸上设计一系列的问题，所设问题如表2，让学生回答.

上述问题的设计目的是引导学生反思解题思维过程和方法，从而帮助学生发现解题过程中的思维盲点和问题，引导学生自主提出问题，并应用正确的流程产生解决问题的方法.在教学中有目的的渗透这种思维引导，能够帮助学生掌握正确的反思途径和解决问题的物理思想方法.

3 培养学生反思能力对物理教学的启示

学生通过以上两种反思方法的学习，可以初步掌握基本的反思方法，进而提高问题解决能力和反思的能力.反思能力的提高也有很多的途径，例如利用概念图培养学生物理反思能力［2］：在新授课中使用概念图、物理习题中利用概念图分析题目、利用概念图评价学习情况等.

通过上述的分析，可以得到要培养学生的反思能力，需要从两个方面入手，第一培养学生的阅读能力，第二培养学生提出问题的能力.尤其是培养学生提出问题的能力，提出问题比解决问题更重要，要求学生必须具备质疑能力，《普通高中物理课程标准（实验）》在“课程目标”中明确提出培养学生“尝试经过思考发表自己的见解”，“具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力”，而质疑能力是批判性思维能力的核心，这就要求我们在教学中必须重视学生批判性思维能力的培养，进而提高学生反思能力和问题解决能力.

1 邢红军，罗良，林崇德.物理问题解决的影响因素研究［J］.课程·教材·教法，2012（6）：91-96.

2 侯新杰，王婷婷，乔璨，邵保亮.利用概念图培养学生物理反思能力的途径［J］.中学物理教学参考，2013（6）：4-6.