初三学生物理计算题解题能力提升的策略研究

摘要：计算题是考察学生综合能力的题型，文章从计算题难度分级、计算题分层教学学习、审题能力提升、解题方法指导、课后归纳总结等几个方面出发，对学生计算题解题能力的提升提出了一些策略，对日常教学过程提供了一些措施.

关键词：计算题;能力培养;分层教学

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）17-0113-03

收稿日期：2022-03-15

作者简介：姚晨晖（1994.2-），男，江苏省常熟人，本科，中学二级教师，从事初中物理教学研究.

计算题是中考物理试卷中不可缺少的一个题目类型，计算题同时考察了学生的审题能力、科学思维、逻辑分析能力、基本公式的掌握与变形、数值运算能力，有的题目甚至还涉及到列方程组解题的能力.这是对学生解题能力的综合考察.其中，科学思维是物理核心素养的其中一个要素.在试卷命制的过程中，命题人编写计算题时会注重这些能力的考察.由于学生的学习水平不同，有的学生能很好的审清题意、解答题目;但也有很多学生觉得计算题很难，题目看不懂、公式不会用、计算总是错，独立解决计算题的能力十分匮乏.从学生平时的作业里，可以看到各种错误：公式乘除不分、计算时数量级不对等等.作为教师，如何让能力水平不同的学生都获得提升、培养学生的科学思维核心素养，是平时教学过程中必须面对和解决的问题.

1 计算题难度分级

首先需要将计算题分为三个等级：简单计算、复杂计算、方程组计算.以下详细展开：

简单计算是指在计算过程中，只涉及到一个公式，或者基本公式的变形，直接代入题目数据即可完成.比如 “某钢瓶中装有液化气20kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）.则：（1） 这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？（2）若（1）中放出的热量有50%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可以烧开多少质量的水？”第（1）小题即为只需要运用Q放=mq公式的简单计算.

复杂计算则涉及两个以上事物、过程、状态，解题过程涉及两个公式或更多.这类计算题的解题需要学生对题中物体的状态进行正确分析，通过逻辑分析找出适当的物理公式进行演算，最后得出答案.如上题液化气问题的第（2）小题，需要根据题意得出50% Q放=Q吸，再利用Q吸=cmΔt算出水的质量.这其中还涉及到标准大气压下水的沸点是100℃这个知识点.这个等级对学生的要求不再是单纯使用公式，而是灵活地将公式融入到分析过程当中去.同时，涉及到的知识点不再局限于某一块，而是牵扯到力学、热学、电学等不同领域的联系，对学生的知识结构和思维能力有了更高的要求.

方程组计算与复杂计算不同，常规的分析和分步列式方法无法顺利解答问题，必须列出方程组或者一元二次方程来进行求解.这类问题是初中物理中最难的一类问题，一般出现在浮力的综合题或者电学的综合题中.比如“定值电阻R0和滑动变阻器R串联的电路中，电压表测电阻R的电压，电源电压保持不变.调节滑动变阻器R使电压表的示数为5V时，变阻器R消耗的电功率为7.5W;再调节滑动变阻器R使电压表示数为10V时，变阻器R消耗的电功率为10W.求电源电压U和定值电阻R0的阻值.”中有两个未知数，根据变阻器电功率列两个方程：（U-10V）×10V÷R0=10W、（U-5V）×5V÷R0=7.5W，联立组成方程组后去掉一个未知数来分别求解U和R0.这是数学方法和物理思维的进一步结合，学生的掌握难度较大.

2 审题训练，找到解题思路

计算题作为综合性问题，往往含有一定的情境，要求学生在提供的文字、图像中提取信息，甄别情境中有用的物理条件，确定理想化的研究对象，分析研究对象在静态或是动态变化过程中所涉及的物理规律，直到解决问题.

分层教学时，基础达标题会直接给出简化后的研究对象及物理情境，只需要训练学生对公式的直接使用，而没有涉及对较复杂的物理现象分析处理能力的培养.而这，就是巩固提升题的训练目标.

学生对题目的理解，首先来自于条件的收集：已知条件和隐含条件.讲评题目过程中，应该让学生主动进行思考、讲解题目条件，而不是老师的满堂灌，直接提供信息，给出答案.如果学生有某个地方遗漏，再由老师或其他学生进行补充.这样的过程有助于培养学生独立思考、独立分析的习惯，也有助于培养学生抽象概括、知识整合的能力，能够让学生被动接收知识改变为主动吸收知识.

有些题目不止有文字，还有图像.那么对题目条件的分析就不止在文字中寻找，还要注意观察图像中的细节.比如区分s-t图像和v-t图像中是否表示匀速直线运动，比如I-U图像中定值电阻与小灯泡图像的不同.图像中隐含的信息有助于做题者对题目的分析，甚至左右分析的对错.因此图像分析能力也是学生必须要培养的能力之一，包含在审题训练当中.

而审题、分析能力的基础，就是学生掌握并架构了一定的知识体系，能够将不同物理量准确联系起来，理解力与运动的关系、机械能与内能的关系、电与磁的关系.而这些联系，都渗透在初三的物理教学内容中，学习这些知识的过程中，就在训练学生的分析能力.

3 掌握方法，能够举一反三

探究实验过程中会涉及到控制变量法、转换法等实验方法，而计算题解题过程中也有一定方法可以遵循.以下列举几种常见的计算题解题方法：

3.1 在審清题意、提取有用条件后，把所求结论追溯到已知条件的方法称为分析法，也可称为逆推法.

比如滑轮组机械效率问题中，求机械效率需要知道有用功和总功，做功需要知道力的大小与力方向上的位移，找到题目中相关的条件代入计算.如果没有相应条件，则可根据“忽略绳重和摩擦”，将滑轮组机械效率η=W有用/W总变形为η=G/nF=G/（G+G动）.

3.2 极值法

弄清要研究的是哪一种变化的物理量的值或哪一种物理量的变化范围，然后确定其变化的规律或方向，最后使用相对应的物理规律计算对应点的取值.比如在电学问题中，连接了一个滑动变阻器的电路，当滑片P从最小值移到最大值时，求电路中电流表或是电压表的示数范围;或者根据某表的示数变化范围，求电路的最大功率等问题.

3.3 简化模型法

梳理题目中的复杂情境或者复杂现象，找出其中的关键点，突出物理量之间的关系，或某个规律性特征，建立简化模型.比如在电路分析中，可将电路中的电流表视为导线、电压表看作断路，简化后判断该电路是串联还是并联.

相应的解题方法能够帮助学生尽快的理解题目信息，将复杂问题简单化，将陌生问题熟悉化.比如，先利用简化模型法，将复杂的电路图简化为易分析的串联电路或并联电路，再利用分析法联系所求物理量与题目条件.4 归纳总结，提高解题经验

题目在精不在多.学生做的题目再多，没有反思、总结，都是无用功.有的学生同样的错误，在几次考试中重复在犯，屡教不改，就是订正后没有归纳总结成自己的知识和能力.所以，定期设置错题重练的环节，让学生抄好错题题目，当堂练习、批改、再订正、归纳错误原因，比一味的题海战术更有效，也更容易让学生意识到自己的错误、知识盲区，从而查漏补缺.由于初中物理的中考计算题，主要是集中在电、力、热这三个部分，并且以电学和力学的计算为主，其中电学的计算题具有三个特点，其一是考查的知识，通常是综合欧姆定律、电功、电功率及焦耳定律、滑动变阻器等，其二是电路结构较为复杂，初中阶段要求两个用电器的串并联命题，主要是在电路的变化上设计计算，通过开关闭合促使电路结构更加复杂且多变，具有较强的灵活性;其三是解题的技巧，往往很多题目都有多种不同的解题方法.

而力学的计算则是以三个部分为主，其一是密度的计算，其命题形式是直接计算固体和液体的密度，或者将固体置入液体之中，聯系浮力来计算密度，还有可能是从密度出发，要求学生计算混合物中的某一物质的质量、体积等等，其形式灵活，且层次与难度有深有浅;其二是关于压强与浮力的计算，形成包括计算固体或叠加体产生的压强、液体产生的压强，以及与密度知识相结合的计算题，同时也会出现与浮力知识相结合的计算题，尤其是改变物体所受的浮力大小、计算液体产生压强的变化等等命题，这在难度上出现制高点;其三则是关于简单机械运动的计算，主要是结合力与平衡、做功、机械效率等知识点，往往出现几率较高的形式，通常为滑轮或者滑轮组的使用.因此，只有教师对学生进行不同计算题的训练，引导学生总结与归纳相关的解题方法与技巧，才能确保学生积累丰富的解题经验，以便将典型的计算题条理化、规律化，在实际考试中遇到此类问题，能够有章可循，从而真正帮助学生克服对计算题的畏惧心理，进一步增强学生解决物理计算题的信心.

5 基础入手，运用物理公式

计算题是初中物理每年中考中必考的一类题目，往往涵盖学生所学的全部概念、规律，由此考查学生的综合能力.为此，想要提高学生的计算题解题能力，物理教师就要从物理的基础知识入手，帮助学生全面且透彻的理解物理公式.也就是说，物理概念与规律作为物理学的根本，只有学生真正了解物理概念与物理规律，才能更为灵活的运用物理公式去解决，以便在解题时探寻到更为便捷的方法，更加快速与准确的进行物理计算题的解题.

因此，对物理公式的理解可以从四个方面入手，包括理解公式中每个字母，所代表的物理量及含义;理解公式的适用范围;理解公式中的每一个物理量，都是针对同一个研究对象，或者同一工作状态的;运用物理公式进行计算时，要确保各个物理量的单位对应统一.由此对于教材中所涉及的每一个物理公式，物理教师都要优势的引导学生结合上述的四点进行理解，长此以往对学生产生潜移默化的作用，促使学生在运用物理公式进行计算时，能够形成一种条件反射，来自然的从以上四点来正确的判断物理计算题，由此选择最为恰当且准确的物理公式进行计算，从而避免学生在套用公式时，出现张冠李戴的现象.

总之，在物理计算题的解题过程中，如何建立已知量与未知量之间的联系，是解题的关键所在，因此教师要训练学生的解题思维，进一步提升学生的物理计算题解题能力与效率.

参考文献：

[1] 陈锦鸿.提高初中物理计算题解题能力策略[J].宁德师专学报（自然科学版），2010，22（03）：330-332.

[2] 刘远飞.逆推法在初中物理计算题解答中的应用[J].数理化学习（初中版），2017（09）：43-44.

[责任编辑：李璟]