理清思路 提升能力——如何在初中物理教学中提高学生的解题能力

季 建

(江苏省南通市通州区实验中学,江苏 南通 226300)

在初中物理教学中,课堂教学从理论、实践等角度展开,在帮助学生掌握物理概念的同时,也涉及了诸多复杂的物理问题.对于这些问题的解答,要积极训练学生的解题能力,才能使物理教学发挥出育人启智的基本功能.

1 初中生解题能力的发展现状

1.1 思路单一,以计算为主

对于初中生来说,物理问题的解答应该从多个角度开展,在解读、分析相关物理问题的同时,学生需要完成信息搜集、逻辑推理、公式计算等任务,并根据问题确定相对独立的解题思路.

但部分教师认为,初中物理解题教学以帮助学生掌握物理基础知识与计算方法为第一要求,从而在物理教学活动中为学生传输对应的“标准解法”,以此来提高解题效率.这样的解题指导模式虽然带动了学生解题技能的进一步提高,但也在一定程度上限制了学生的学习能力,导致其只能根据教师所给出的解题意见进行解题活动.

1.2 依赖教师,以模仿为主

要提升初中生的物理解题能力,必须对初中生的物理学习技能展开针对性训练:既要帮助学生掌握物理基础知识,又要适当拓展物理教学范围,加强学生对于物理知识的应用.在实施教学活动的过程中,必须要为学生提供自由学习、自由表达的全新环境,鼓励学生通过假设、探究等活动重新整合物理知识点,提升初中物理教学活动的有效性.但从初中物理解题教学经验来看,学生依赖教师的问题普遍存在:大部分物理解题活动在教师的引导下开展,在解题过程中,只有当教师给出了物理解题思路时,学生才会模仿解答,导致学生难以有效掌握物理知识点.部分教师为了降低学生的学习压力,甚至不愿对物理问题进行重新设计,仅仅通过数值的调整对相关问题进行简单的变式加工[1].

2 初中生解题能力的提升策略

2.1 学会审题,抓住问题中的关键信息

审题素质的高低在一定程度上反映了学生的解题能力.但在物理教学活动中,因审题而引发的教学矛盾较为明显:部分学生在解题活动中急于求成,认为得出答案才是当前第一要务.在尝试解题、归纳的过程中,学生对题干中的信息一扫而过,根本无法明确掌握解题要求.所以首先培养学生学会审题、学会分析的良好素质[2].

以《运动的相对性》的教学为例,在这一板块的教学活动中,教学工作围绕运动的相对性特点、参考系等物理概念展开,教师可结合问题训练学生的解题能力.如:古诗中也包含着物理知识,对于古诗“卧看满天云不动,不知云与我俱东”表现了怎样的客观哲理?在解题过程中,教师引导学生进行审题:“卧看满天云不动”,“云”和“我”都是静止的.“不知云与我俱东”,对于与“云”和“我”来说,我们虽然是静止的,但将参考系转换到河流、山川当中,“云”与“我”都是运动的.这一问题说明了运动的相对性特点,帮助学生掌握了参考系的不同选择方式.从生活经验、趣味探究等多角度设计问题,可以帮助学生进一步掌握运动的相对性特点.在随后的解题练习活动中,教师可要求学生举例说明,当选择不同的参考系时,物体的运动状态会发生怎样的变化?借由教学要求帮助学生重新归纳物理知识,然后规划解题思路.

学会审题,主动分析问题,才能引导学生更快地进入到解题活动当中.

2.2 尝试解题,在错误中不断积累经验

为了提高教学效率,提升教学质量,一些教师并不会为学生预留解答问题的机会,在开展解题教学活动的过程中,教师给出不同的物理问题,然后对相关问题的计算方法、问题中的计算陷阱进行说明,要求学生对相关题型与解题步骤进行归纳.在这一过程中,学生的解题素质并没有得到提升,只是依靠死记硬背来记忆解答方法.随着教学活动的逐步深入,学生对教师产生了较强的依赖心理:在尝试解答某一问题之前, 如果教师没有对解题思路、解题方法进行规划,学生很难独立完成解题任务.因此解题活动必须由学生独立开展,只有让学生在解题过程中掌握物理知识,才能提高他们的物理学习素质.教师可尝试给出物理问题,要求学生独立解答,在解题的过程中,学生会出现不同的错误问题,教师可对相关错误的原因、处理方法进行归纳分析.

以《物质的密度》的教学为例,教师给出问题引导学生思考:现有体积为5dm3的铁块和铝块,在不称重的情况下如何比较两者的轻重?结合所学知识,学生给出第一个答案:测量密度,但问题中的物理量明显达不到“标准单位”的基本要求,“测密度”的计算方法无法实行.部分学生对铝块和铁块的性质进行分析之后,提出用“杠杆”测量两者的质量关系,同时也能比较两者的密度大小.对于学生,错误的解题经验远比正确的解题经验更有价值,产生的记忆更为深刻,解题经验也能逐步积累下来.

3互动解题,主动学习高效解题方法

在尝试进行解题实践的过程中,学生们“各自为政”,依靠自己的方法来完成解题任务.从能力素质的角度来看,这是学生独立意识的觉醒,有助于学生形成良好的主观能动性,使其形成独立学习的优秀习惯.但对于部分物理解题能力较差、解题思路单一的学生来说,这种方法将他们拒之门外.部分教师尝试针对学困生传授简洁、高效的解题方法,但学生并不能完全跟随教师的解题思路,导致整体的解题效率得不到提升.可借助互动教学模式帮助学生掌握新的解题技巧,在互动的过程中开发学生的解题思路.

以《压强》的教学为例,可向学生提出物理探究问题,要求学生进行讨论.如:现有甲乙两个完全相同的量筒放在水平桌面上,一个装有酒精,另一个装有水,用软管将两个量筒连接起来,水和酒精的密度并不相同,但液面却可以维持平衡状态,这是为什么?由此引出对于“压强”的探究:当液面处于平衡状态,证明两者受到的压强相等.教师对学生展开分层教学,在解题的同时对学困生、学优生分别进行指导,锻炼不同学生的解题能力:既然液体表面所受到的压强相等,液体内部的整体压强是否也存在着相应的变化?在分析问题的过程中,学困生认为,这一问题是无法计算的,因为没有给出具体的数值.其他学生则会对问题的解题思路进行归纳:首先,代入物理公式,探究影响液体压强的主要因素,借助物理公式,分析不同液体的压强特点;其次,对压强进行比较,得出不同量筒中压强的大小关系.在解答物理问题的过程中,学生依靠公式来论述相关物理问题,从而完成题目的解答任务.为帮助学生深入掌握物理知识,教师应该为学困生创造学习、应用的机会,在他人的发言中汲取灵感,逐步掌握物理问题的解答方法.

4 逆向思维,反向推理物理题干信息

借助逆向思维进行解题已经成为初中物理解题活动中的热门话题,从全新的角度思考物理问题,能够帮助学生在审题、分析的过程中重新掌握物理知识,以此来提高解题效率.在逆向思维的引领下,学生结合“先给出结果,再计算过程”的基本方法计算物理问题,然后对物理信息进行归纳、应用,从而得到新的解题经验.

以《欧姆定律》的教学为例,可向学生提出物理问题:串联电路中电源电压保持不变,电阻R=15 Ω,在电路中串联一个60 Ω的电阻,此时,电流表的示数为0.2A.如果要让电流表的示数变为2A,应该如何连接电阻?阻值大小为多少?在计算过程中,学生通过“试数”等方法,解题效率较低,但结合逆向思维,就能够快速解答相关问题:首先,对“数值”进行加工处理,结合物理公式I=U/R计算电阻阻值,在串联电路中直接得出电阻的阻值大小与连接方式.其次,利用并联电路电流的计算公式解答有关问题,将已知条件“0.2 A”代入计算.初中生物理解题能力的培养不能完全依靠理论知识来推动,在条件允许的情况下,也可以借助相应的实验模块调动学生探究、思考的能力:选择橡皮、丝线等常见的材料设计物理实验,将有关实验材料连接成特定的“电路”,在不同的组件上标注相关数值,为学生提供具体化的计算对象,锻炼初中生的计算能力.欧姆定律板块的教学难度较高,学生需要掌握电流、电压、电阻等物理概念,学习要求较为复杂.在物理课堂上,要强调逆向思维的应用:假设通过电路的电流恰好为0.2 A,尝试连接电路,记录电阻的变化.通过这一逆向思维方法,学生将问题视为已知条件进行计算,配合两种不同的思路解答物理问题,解题效率得到了进一步的提升.

5 及时反思,定期总结物理解题方法

学生的解题经验与解题能力随着教学活动的开展而逐步提升,纵观当前的初中物理解题指导活动,学生已经掌握了相应的解题技巧,一些物理学习能力较为出色的学生甚至掌握了多种解题技能.请学生交流、分享自己的解题技能,并引导同学们开展反思互动,实现解题技能与解题任务的互动互利,能够更好地提高学生的物理解题素质.

以《电功率》的解题教学为例,在提出电功率问题的过程中,教师可引导学生对相关问题的命题特点、考查方向进行梳理,完成解题任务,在这一环节中,学生首先回忆起电功率问题的解题要求:回忆电功率的相关计算公式.在后续的解题活动中,学生根据电路的运行状态、电路连接方式计算电功率问题,解题难度进一步提升.如下所示:并联电路中有两个开关,闭合开关S1时,电流表读数为0.3 A;闭合开关S1、S2时,电流表读数0.5 A,已知电路电阻为20 Ω,求两个开关都闭合时电路的电功率.学生根据自己的解题顺序整理相关解题思路:部分学生选择按部就班地进行计算,计算开关S1、S2闭合时的电功率,随后得出物理结论;一些学生则绘出电路图,借助电路图说明电路连接方式与电功率之间的物理关系,完成计算.因此对所掌握的新方法、新技能进行及时总结,能够帮助学生确定基本的解题方向,提高解题效率[3].

总之,解题方法的选择应该以科学、可用、简洁为第一原则,教师可借助审题练习、互动分享、情境模拟等活动训练学生的解题技能,使其掌握更为清晰的解题思路.