“三环节”提升高一学生物理解题能力

吴大伟

（浙江省桐庐中学，浙江 桐庐）

通过课堂教学和测验发现，高一学生在解题过程中有以下三个问题：解题思维的无序、解题方法的无章、解题规范的无形。要提升高一学生的物理解题能力，需要对症下药，具体可以通过多次审题、加强建模、强化规范三个环节来开展。

一、问题的提出

学生从进入高中开始就要面临职业生涯规划，对于未来选择什么职业以及大学选择什么专业成了每一个高一学生不能回避的问题，2017年浙江省高考改革方案中公布了约1400所高校的选考科目范围，涵盖2.37万余个专业（类）。从大学所设专业的需要看，各校提出选考科目要求的专业（类）中，选择最多的是物理，涉及设限专业（类）的81%，原因正是选考物理的学生拥有较强的理解和推理能力、观察和实验能力、综合分析与应用能力、科学探究能力。所以，研究提升高一学生物理解题能力的策略是出于社会的需要和时代的选择。教学中通过各种途径可以发现高一学生的解题能力存在如下问题。

（一）高一学生解题思维的“无序”状态

高一学生在学习高中物理时需要从形象思维转到抽象思维，在解题时没有形成固定的模式和习惯，解题时直接上公式，也没有文字说明和图像说明。解题的无序间接反映了学生科学思维的薄弱。

（二）高一学生解题方法的“无章”状态

高一物理学内容主要包括运动学和力学，出现的试题包括两大类型：定性分析类型和定量计算类型。对于解题方法，如图像法、微元法、等效法、整体与隔离法等，每一种使用情境不同，而对于一题多解的题型，学生能想到的也只有一两种而已，对于这种情况的出现，明显是学生缺乏思维训练导致的。

（三）高一学生解题规范的“无形”状态

物理学是一门严密的理论科学，物理学也是讲究科学思维的学科，学生在书写时会无视公式的因果性，如牛顿第二定律表达式会写成qm=F，动能定理表达式会写成。如此种种无章状态都反映出教学过程中学生对规律的不够熟悉或者不重视解题的规范。

二、理论分析

《普通高中物理课程标准》强调高中物理课程实施应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。采用多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度和科学精神。

从课程实施的要求来看，要提升高一学生的物理解题能力，关键是在课堂中让学生积极参与，参与审题，参与习题的剖析，乐于探究一题多解，勇于让学生暴露解题中的思维缺陷和规范问题等。

认知心理学认为注意、知觉、记忆、思维等认知现象是交织在一起的。就解题活动来说，注意和知觉是在审题中达到的，在此过程中关注到了对象、情景；记忆搜索过程即在脑海中寻找合适的物理规律；思维活动即通过分析（运动分析和受力分析等）建立已知条件和未知物理量的关系。

三、实践探索

教学需要理论指导，教学又源于问题，从与学生的谈话、作业反馈和问卷调查来看，都需要老师在教学中关注学生思维习惯的培养。具体来说，可以从以下三个环节来操作实践。

（一）审题环节

审题环节是高中物理解题的关键，它包括审对象、审情景，最重要的是审物理关系（已知条件和未知物理量间的关系），审物理题特别是中等难度以上的物理题需要多次审题，因为在多次审题时，可以将问题层层细化，层层分解，降低问题的难度。通过实践发现，在审题时按照选读、精读和再读这样三步骤审题的效率较一次性审题或从头到脚审题的效率要高很多。

1．选读——先通过选读问题，明确所研究的对象和所研究的问题

例如，对于问题“小球在圆轨道最高点对轨道的压力为多少”，应该让学生明确该问题中的研究对象是小球，然后对小球在最高点进行受力分析，从而求出支持力大小。

2．精读——多对象问题中求相互作用力时，需要根据上下文已知条件来确定研究对象，多过程问题中求某点的速度时，需要根据上下文确定研究过程等。通过精读可以准确作出选择。

3．再读——一些特定的条件，如表面光滑、重力不计、电阻可忽略、结果保留两位有效数字等信息，都需要通过再读挖掘出来。

根据认知心理学，学生读题时的注意力是有限的，所以，在审题时，将审题过程分步是很有必要的。为使学生足够专注，第一遍读的内容必须少，即要选读，也就是要知道题中的对象和所研究的问题或所求的物理量，从而形成知觉，印象深刻。第二遍读题时要精读，以便明确物理情景，并且将文字信息转化为物理模型，再进行分析就显得简单明了了。第三遍读题时需要记忆提取和思维整合同步进行，记忆提取是将适合题意的已学知识和规律提取出来，与习题中的已知条件和未知物理量建立起方程或方程组，从而解决问题。

（二）建模和信息转化

从物理核心素养的要求看，要培养学生良好的科学思维习惯和能力，在教师教学过程中应该让学生科学探究和不断地训练思维。而思维训练这种方法的占比很大，常规的思维训练就是解题。在解题中建模和信息转化这一环节又尤其重要。

物理建模过程从认知心理学的观点来看，完成了信息输入和信息输出，输入大脑的是文字信息，输出的是图像信息。在此过程中，大脑对这些信息进行了处理，而处理的过程即为思维。建模思想是高中阶段学生必备的科学思维方法，是通过忽略次要因素，考虑主要因素，将各个要素进行整合的一个方法。物理建模和信息转化同样也是提升学生抽象思维能力的良好实践。要使学生养成物理建模和信息转化的习惯，教学中我们应做到以下几点。

1．平时注重物理模型的积累

在高中阶段，物理模型有物质模型、状态模型和过程模型三大类。每种模型都有各自的特点，在学习和应用模型解决问题时，要注意模型的使用条件，根据实际情况加以利用。

2．培养简笔画能力

物理教学重视分析，我们经常需要将物理事件或物理模型用图像表示出来，而用简笔画作图的优点是简单明了，所以教学中我们应贯彻这一点。

（三）规范解题细节

每次考试阅卷，老师总是对那些规范答题的学生大加赞赏，而且答题准确率也相对较高。因此，解题过程中所用的文字、符号、图表必须是规范化的物理语言或习惯表达形式，否则将引起他人的误解，导致错判或误判。

所谓规范的解题格式，简单地讲就是解题要按一定的规格、格式进行，图文并茂，书写整洁，来龙去脉交代清楚，层次分明，结论明确。具体来说，从解题步骤的角度看，要满足以下要求：

1.题中条件不足时，要准确、符合要求地设相关物理量，并做相关说明；

2.题中涉及多个物体时，要说明对谁进行分析，找清楚研究对象；或在转化研究对象时，开始和最后做文字说明；

3.建立的坐标系或选择的正方向要做说明；

4.临界条件、几何条件的说明等；

5.所列方程必须为原始公式，在列方程时也必须说明依据（定义、定律、定理等）；

6.解答实验题时，一要注意读数，精确到哪一位，有无估计值，还要注意有效数字；二要注意描绘图像要规范，须用直尺、圆规作图，电路连接时注意连线尽量不要交叉；

7.所用符号必须是通用符号，而且要注意大小写，上标和下标也应注意；

8.运算时应注意先符号运算，再代入数据运算，最后得出结果。

规范解题并非一日之功，需要师生共同努力，对教师的要求是板书书写和口头表达要规范，对学生的要求是模仿老师的板书和对错题进行纠错。

四、发展展望

（一）奠定一定的学力基础

高一学生物理解题能力的提高，是一个系统工程。首先，在教学过程中解题能力的高低反映在学生对物理概念和规律的掌握程度上。本杰明·布鲁姆认为六个认知思维，即识记、领会、应用、分析、综合、评价。任何一个概念或规律如果在认知思维上降低一级要求，都会导致解题能力的降低，因此，在根源上应该加强对概念和规律的掌握。其次是物理规范的养成，通过对学生展示各种考试的试题评分细则，让学生明白怎样的答题规范能保证解题的有效性。最后也是最关键的一步是养成一定的思维模式，即解答物理试题时第一步选读问题确定对象和问题，第二步精读试题建立物理模型，第三步根据已学知识建立方程解题。

（二）物理学科的魅力所在

物理学是一门实验学科，大部分物理规律是实验定律，反映了物理源于自然、用于自然。物理学是一门严密的理论科学，物理学反映出来的逻辑性是其他学科无法比拟的。物理学也是一门带有方法论性质的科学，物理学带给了我们科学地研究问题的方法：观察现象→实验探索→提出假设→运用数学和逻辑手段进行论证→通过实验对结论进行检验→再对假设进行修正或推广，正是这一研究方法引领我们不断寻找和解决教学中值得探讨的问题，相信高中学生的解题能力在这一研究方法的指导下也会得到不断提升。