高飞龙
摘 要:物理计算题是中学物理的常见题型,其考察知识面广,综合性较强,因而难度也较大,是学生学习的瓶颈。本文针对以上难点问题结合学生的思维特点与解题特点,依照解题过程中的审题、建模、作图、列式、直至最后的计算、结果检查等步骤进行了详细的阐述,对提高学生运用知识的能力和思维水平表达了自己的看法和建议,具有一定的参考价值。
关键词:高中物理 计算题 程序法 思维 板块
引言
物理习题的种类和难易程度不同,其分析解答过程也有所不同。那么怎样才能让学生找到合理的解题方法,提高学生的解题效率呢?本人在实际物理教学中根据所看所得,所体所悟,探索总结出物理解题的“四步程序法”,即:仔细审题 弄清情景——认真作图 分割板块——发散联想 选择公式——列式解答 查漏补缺。此法构建出物理解题的普遍程序,采用它不仅可以降低失误率,事半功倍,而且能够促使学生养成独立思考的良好习惯,还能培养学生驾驭知识的能力,提高解题的技能和水平。现就此浅述于后。[1]
仔细审题 弄清情景审题是弄清题目用意、目的,采集信息建立完整物理情景确定物理模型的过程,不能狭隘地理解为读题,其含义要比读题宽泛严谨的多。许多同学不重视审题,把审题的过程当做读小说一样,致使题意理解不清,解题误入歧途。正确的审题要做到慢、准、细。[2]
1.慢,古人说“欲速则不达”,解题是一系列的智力过程,环环相扣,逐渐深入,循序渐进。而审题是整个解题过程的第一环节、是基础,如果第一步审题不清楚,得不到应该得到的信息,那么后面的解题环节必然受到影响是快不起来的。所以审题时不要图快,给足时间,一遍不行两遍甚至三遍,即便考试时也是如此。
2.准,指准确。题目中的信息条件也有“三六九等”、“轻重缓急”之分,我们要善于将那些对解题起关键作用的诸如描述运动状态的、临界性质的、隐含性质的条件、字句准确的摘录出来,它们对解题往往起着制约和决定作用。
3.细,指细心细致,不放过题中一丝细节,题中关键性的条件、语句更要字斟句酌。为避免审题过程中的丢三落四,粗心大意,根据知觉的选择性特征原理,审题时可以对重点信息用符号进行标记,如:数据性的条件我用圆圈圈定的形式来标记,临界性的条件我用波浪形下划线的形式来标记等等手法来刺激警醒自己不要忘记信息。[3]
二、认真作图 分割板块
在审题过程中我们已经形成了具体的物理情景构建了题述物理模型的初步印象,便可以更深入的更细致的理解题意。具体步骤为:
1.作图
作图是使问题的已知条件更明晰化,并使抽象思维形象化,使静态图形成为动态思维的载体。作图主要指作体现物体运动全过程的简图、物体的受力分析图,有些情况下也可作物体运动的速度—时间图线等等其他图线辅助解题。作图时力求图线精确,即直线一定要直,曲线要有适当的曲率;物体运动过程中的状态转折位置,与其他物体相互作用的特殊位置等细节一定要在图中体现出来,使物体运动过程一目了然。此外题目中涉及到的各数据量,比如运动的时间,某位置的速度,某过程中的位移,所要求解的目标量等尽可能的在图中标注出来,可以避免因忘记数据而中断解题去重新读题,可有效的提高解题效率。
2.分块
这是非常重要的一步,物体的运动再复杂,都可看作是若干简单运动的某种组合状态。那么从这个角度来看,难题、综合性的问题都可看作是由简单的、单一性问题组合而成的,所以我们将一个题分解成若干“板块”其实是化难为易,化繁为简的过程,是一个降低思维难度,明晰物理知识的过程。当然要将一个题如”庖丁解牛”般肢解分割成若干”板块”首先要做好前面谈到的审题、作图工作,然后就是要有一个分割标准。一般我们顺着物体的运动过程,依照物体的运动性质来划分板块。如,升降机从一楼上升到顶楼的过程,顺着升降机的运动,从下而上按照其运动性质可分为三个板块依次为:开始阶段的匀加速运动,中间阶段的匀速运动,最后阶段的匀减速运动。这样整个运动就是这三个简单运动的组合,解决起来就显得简单多了。进而我们把分割成的板块也在图中标注出来,与题目中的其他数据量结合在一起,使得对题目有更深入的认识,同时对下一步的解题过程打下基础。值得注意的是在我们分割标注完板块后,对相邻两个板块交界处的物理量需重点看待,因它们处于两个板块的交界处是连接两板块的纽带,起承上启下的作用,是具有临界状态的物理量,因而显得更重要些。[4]
三、发散联想 选择公式
指在作图,分割板块之后依照分割出的各个板块思考解题所要用到的物理知识,物理规律、原理,形成明确的解题思路。其具体步骤为:
1.定思序
即确定解题的逻辑思路顺序,是顺向考虑问题还是逆向考虑问题。本人认为对解题过程罗列逆向思路不失为一种好方法。逆向思路一般是指以要求出发,以要达到的目的,还需要什么条件的一种思维。就像“光路可逆原路”原理的应用一样。实践证明,逆向思路是最适合学生解题的思维方式之一。
2.选公式
与目标量相关联的公式定理也许有多个,那么我们怎样才能迅速准确的找出恰当的公式或定理呢?先确定目标量在分割出的哪个板块,在这个板块中物体是什么运动性质,是圆周运动?匀变速运动?抑或是平抛运动、电场中的运动等等。这样,适合于这种运动的原理、公式就已经相对集中,再结合题干中给出的数据、条件,选择范围大大缩小,选择难度也大幅降低。当然,尝试将以前学习的知识,解决问题的经验迁移运用到现有的情景下帮助自己选出正确公式原理也是非常重要的。[5]
四、列式解答 查漏补缺
指灵活运用思维技巧和数学技巧,列式求解的过程,这是表现学生运用物理知识和交叉学科知识的核心部分。
1.列式
其关键是解题中必要的文字和列式的理论依据要清楚明白,未知量要用字母表示出来,而且各字母所代表的物理意义要明确申明,列出的数学方程要按照分析思路,层层推进,有多个方程时最好给各方程编号,使之有条不紊。解题的最终结果出来后要作出归纳,以示结论。
2.检查
是指对解题过程的再回顾,是解题不可缺少的步骤,也是解题正确的重要保证之一,不注重检查工作,往往使解题失去第二道防线,导致失误。所以得出答案后,我们要再度明确题设物理情景,分析解题过程是否完全合理、科学;列式所运用的理论根据(物理的或数学的)是否完全正确;方程变换是否正确;单位是否统一等。
总而言之,“程序法”是一个有机联系,和谐统一的整体。其中仔细审题是为了弄清物理情景;有了清晰的物理情景就可以准确的做出示意简图;而反应物理情景的简图是分割板块,降低思维難度的必要条件;分解出的板块其实就是运动的各个子过程,这样联想与各子过程相关的公式、定理,范围就缩小很多,当然会较容易、准确率也会较高;最后再辅之检查环节保证解题准确无误。此法揭示了解题的基本操作和思考程序,是让学生会学习、会思考、会应变、会总结的有效途径之一,对提高学生运用知识的能力和思维水平具有重要的作用。以上是本人从教以来教学经验的一点总结,有不妥之处还请物理界的同仁们批评指正。
参考文献
[1] 朱本华. 物理解题思维的培养.物理教学探讨,2001,(06):20-21.
[2] 吴效峰. 教师的使命——知道学生高效率学习.2008.05.
[3] 吴臻儒. 主体参与课堂实录 2009.04:21.
[4] 乃森, 顾黄初. 影响中国20世纪的高中物理教育大家 霍懋征[J]. 高中物理教学通讯 , 2007,(11):123-125.
[5] 戴正兴. 高中物理教学在反思中攀升——2000年高中物理教学改革和发展回眸[J]. 云南教育 , 2000,(23):63-69.