高中物理解题思维方法的探究与运用

2024-10-29 00:00:00徐国江
课堂内外·高中教研 2024年9期

摘 要:以新课程改革的视角来审视高中物理教学实践情况,部分教师在教学中忽略了物理解题思维方法的探究与运用,不利于提高学生的学习效率、提高学生解题的有效性及学生解题思维能力的发展。对此,一线教师应当积极推动物理学科教学改革,注重加强物理解题思维方法的渗透。文章阐述了探究与运用高中物理解题思维方法的意义,在此基础上提出了高中物理培养学生解题思维的策略,以及高中物理解题思维方法的运用策略,旨在为相关教学工作者提供参考,共同提高高中物理教学中培养学生解题思维和能力的教学效果。

关键词:高中物理;物理解题;思维方法;实践运用

在传统教学观念的影响下,许多物理教师仍应用单一的教学模式开展高中物理教学,学生始终处于被动学习状态,导致学生思维模式单一化。在新课程改革对高中物理教学提出新要求的情况下,为了有效提高高中生对高中物理解题思维方法的运用能力,教师应当在课堂上有意识地培养学生的解题思维能力,之后指导他们巧用正向与逆向思维、整体与隔离思维、归纳与转化思维等方法进行解题,提高解题的效率,进而提升高中物理学习效果。

一、探究与运用高中物理解题思维方法的意义

新课程改革不断深化的背景下,高中物理学科的教学改革持续向前推进,这就需要教师在教学过程中除了要系统地教授学生物理知识外,还要注重培养学生的物理思维、能力及核心素养等方面,促进学生全面发展。鉴于此,高中物理教师在学科教学中探究与运用物理解题思维方法具有实践意义。

(一)提高学生的学习效率

了解和分析以往高中生物理学科学习的实际情况后发现,部分学生学习物理知识比较吃力,难以准确理解,达到融会贯通的状态。这主要是相对初中阶段的物理学科而言,高中物理学科的抽象性、逻辑性及理论性更强,如若学生学习物理思维不强,则难以理解物理知识、参透物理本质或掌握物理学科规律,致使他们处于一知半解的状态。

基于此,在物理教学中,教师根据学生的学情,循序渐进地引导学生在物理习题思考与解答的过程中探索思维方法,逐步锻炼和强化他们的思维能力,可以促使他们灵活地应用思维方法解答问题,因而学生在输入和输出知识的过程中可以深入理解,真正掌握知识,加以吸收和内化,形成能力和素养。从这一方面而言,高中物理学科教学中解题思维方法的探究与运用,有利于提高学生的学习效率。

(二)提高教师的教学成效

对学生而言,高中阶段是至关重要的学习和成长时期,关系到他们能否顺利地进入大学。而在高中阶段,物理学科又是非常重要且具有难度的学科之一,科学合理地开展物理教学活动,不仅可以帮助学生积累知识,构建完善的知识体系,还能锻炼和强化学生的思维能力、知识运用能力、问题解决能力、探究能力等,可以促进学生全面发展,也可以提高教学效率。

但以往的高中物理教学中,受传统教学观念的影响,部分教师习惯性应用直接讲授式的教学方式,导致课堂缺乏思想火花的碰撞过程,不利于学生准确理解、扎实掌握知识,也不利于提高教学成效。新课程改革不断深化的背景下,物理教学中注重突出学生的主体地位,以学生的学习需求为切入点,引导他们探究和运用思维方法来思考和解答不同类型的物理题目,既可以促使学生懂得如何运用物理知识,进一步强化学生的物理思维,又可以促使教师从传统教学观念中摆脱出来,创新教学、优化教学,提高教学成效。

(三)激发学生深入探究

高中阶段是确立学生人生方向的重要时期,需要教师为学生指明前进的道路。而这就需要教师在日常教学中观察学生、了解学生,引导他们主动参与物理知识学习、物理问题思考、物理学科规律探究,使之能够真切地感受自身是否喜爱物理学科。在确定自身喜爱物理学科的基础上,确立自身的理想目标,比如成为优秀的科研人才,为更好地发展自我奠定基础。而要想真正做到这一点,就需要高中物理教师在教学中注重引导学生探究和运用不同思维方法来解答不同类型的物理题目,促使学生在思想火花的碰撞下深入探究,真正了解物理学科的基本特征及基本规律,并了解物理学科知识的现实应用、前沿发展情况等,使之能够由此做出正确决策,明确自身的发展方向。

二、高中物理解题思维能力的培养策略

无论是从提高物理学科知识水平还是从人才培养的角度而言,高中物理教学中有意识地培养学生的解题思维能力都是非常必要的,可以促使学生主动分析、思考及探究解题思路,准确解题,加深对物理知识的理解,同时进一步强化自身的问题解决能力、分析能力、探究能力等,提高他们的核心素养,为成长为优秀人才奠定基础。

(一)寻找解题思路

高中物理学科知识学习的过程中,学生不可避免地会碰到各种类型的题目,学生很容易被复杂的题目所难倒,无法准确解答,进而降低学习效率。从本质上而言,主要是学生解题思维能力薄弱,无法从不同层面、不同角度、不同维度分析和思考问题,一步步拆解题目,准确把握所考查的知识点,进而尝试探寻正确的解题思路,灵活运用物理知识来解题。为改变此种局面,教师应当在物理课堂上有意识地培养学生的解题思维能力,也就是在学生碰到复杂的、难以解答的题目时,教师适当地点拨学生,引导他们在主动思考与探究的过程中找到正确的解答思路。

解答物理题目是锻炼学生解题思维的重要过程,教师应改变以往直接讲解解题过程,促使学生直接接受解题答案的方式,而是要为学生提供一些解题的启示,引导他们主动思考,激发思维的火花,理解题目的本质与关键,进而准确把握题目的特点,尝试基于已知信息来推断未知信息,寻找正确的解题思路,促使学生准确解题的同时,进一步强化他们的解题思维能力。

(二)互助学习

对高中生而言,物理学科知识难度较大,学习比较吃力,容易处于一知半解的状态。此种情况下解答物理题目,难以灵活地运用知识,这会在一定程度上打击学生学习的自信心,不利于促进学生全面发展。为改变此种局面,良好地展开物理教学,促使学生获得良好的学习体验,教师需要引导学生探究和运用解题思维方法,强化其解题思维能力,使之可以深入思考知识,加深对知识的理解,进而加以吸收和内化。

要想真正做到这一点,就需要教师在物理教学策划与实施之际,注意多观察、多接触、多了解学生,深入分析学生的学情,准确把握学生的基础水平、学习能力、学习需求等方面,遵循“组内异质,组外同质”的原则,将学生分成不同的小组,促使各个小组成员合作学习。教师围绕教学内容及学生的思维发展情况,创设难度适中的物理问题,鼓励各个小组成员合作学习物理知识,之后相互交流、相互讨论、共同探究问题的答案。这一过程中,小组成员之间既可以进行头脑风暴,有效学习知识;又可以碰撞思维火花,寻求解题思路;还可以相互分享自己的解题方法。在此基础上,教师根据各个小组合作学习及问题解答的实际情况,进行知识梳理、问题解析,帮助学生解决学习困惑,使其真正理解和掌握知识;帮助学生纠正思考偏差,强化他们的解题思维能力。

(三)跨学科知识运用

对高中物理学科予以分析,不难发现,其中渗透着诸多数学知识,这意味着数学学科与物理学科之间的联系非常紧密。鉴于此,为提高学生的解题思维能力,教师还应采用跨学科教学方法,策划蕴含数学学科元素的物理教学活动,组织学生在物理习题练习中融入数学知识,促使学生思考和探究如何有效衔接数学知识和物理知识,准确解题,如此也可以锻炼和强化学生的解题思维。

以往高中物理在设置问题时,教师为使学生明确物理学科和数学学科的差异,注重纠正学生的一些惯有思想,逐渐忽略了数学学科知识的运用。但从新课程改革的视角而言,高中物理题目设计应注意加强跨学科知识的运用,教师可以引导学生从物理学或数学角度思考问题,寻求解答问题的思路,进而锻炼他们的解题思维能力。

三、高中物理解题思维方法运用的策略

(一)运用整体与隔离思维

高中物理解题的过程中,教师应当指导学生运用整体与隔离思维,这可以促使学生更好地理解问题,快速寻找到正确的解题思路,进而计算出正确答案。整体与隔离思维需要学生运用整体思维来把握物理题目中相互关联的几个物体或者物理量,忽略题目中的“细枝末节”,将物体或者物理量整合在一起,对其予以分析和思考;还需要学生运用隔离思维来将物理题目分解成多个细节部分,之后综合分析物理题目蕴含的物理关系。一般情况下,建议学生遵循“先整体后隔离”的顺序,先进行题目整体和外界的物理关系分析,掌握题目中的隐藏条件,确定等量关系;之后通过隔离细节物体或物理量,得出最终结论,真正理解物理题目,如此即可明确考查的知识点,联系知识点,形成正确的解题思路,准确解答问题。

例如,物理课堂教学中讲解“摩擦力”的知识时,教师提出的问题是:有一条较粗的绳子,一端系在某质量为M的物体上,另一端系在圆环上,圆环套在表面粗糙的横杆上,现在利用水平力F拉绳子上某点,促使物体缓慢上升至某位置,此时圆环位置不变。思考拉力F、圆环和横杆之间静摩擦力f及圆环对横杆的压力N变化情况。在解答此物理题目时,教师可指导学生运用整体与隔离思维,先整体分析N和f变化情况,掌握其中蕴含的关系,即重力不变,N不变;拉力F变化会影响静摩擦力f变化;之后隔离分析F变化情况,进而准确理解拉力F与静摩擦力之间成正比,前者变大后者也跟着变大。

(二)运用归类与转化思维

高中物理解题过程中,教师还可以指导学生运用归类与转化思维,这可以促使学生准确把握题目内蕴含的相互关系,进而理清事物的属性,寻找正确的解题思路,运用恰当的知识点准确解题。当然,要想促使学生能够有效地运用归类与转化思维,需要教师指导学生在解题之际注意建立物理模型,如此可以分类处理不同或相同的事物,从而确定所涵盖的相互关系。如此一来,学生就能够抓住解题的关键点。考虑到新课改要求下物理教学应突出学生的主体地位,通过一系列的教学,促进学生核心素养发展,那么教师应当注意分析学生的学情,准确把握学生的学习特点,进而循序渐进地指导学生进行归类与转化思维的训练,使之能够逐渐掌握此种解题思维方法。

(三)运用正向与逆向思维

高中物理解题过程中,教师还可以指导学生运用正向与逆向思维方法,促使学生准确解答问题,深入理解知识,提高他们的知识运用能力。正向与逆向思维需要学生在运用正向思维的过程中注意根据不同物理现象或规律发展过程对物理题目予以分析;学生在运用逆向思维的过程中注意从反方向出发逆向分析探究。为了促使学生能够扎实地掌握正向与逆向思维,教师可以先将正向思维和逆向思维拆开,依托简单的物理习题,教授他们如何分别运用正向思维和逆向思维进行思考,推导出正确的解题思路。在此基础上鼓励和引导学生在求解复杂物理题目的过程中联合应用正向与逆向思维,先通过正向思维来思考物理题目,之后通过逆向思维思考物理题目,把握关键点或找出其中的等量关系,以此为切入点来理清思路,即可找到正确的解题思路。

综上所述,新课程改革对高中物理学科教学提出了新要求,这就需要教师注重强化学生的知识、思维、能力及素养等方面,促使学生良好成长、成才。但实际情况则不然。目前,高中物理教学未能注重培养学生的解题思维,导致学生的解题思维能力薄弱。对此,教师应当注意根据学生的学情,积极引导他们进行物理解题思维方法的探究与运用,逐步强化他们的解题思维能力。

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(责任编辑:向志莉)