養(yǎng)成良好習(xí)慣 解好物理習(xí)題

[摘 要]

解好物理習(xí)題是學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要載體。從建立正確的物理觀念到解題的基本程序，從解題規(guī)范到發(fā)散思維，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是解好物理習(xí)題的前提和保障。

[關(guān)鍵詞]

高中物理；思維定勢(shì)；發(fā)散思維

解好物理習(xí)題是高中學(xué)生牢固地掌握基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的重要途徑。要解好物理習(xí)題，首先要加深對(duì)基本概念和規(guī)律的理解，破除錯(cuò)誤前概念的干擾，建立正確的物理觀念。其次要在掌握解題基本程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)散思維，通過(guò)總結(jié)、反思提高解題能力。再次就是要養(yǎng)成規(guī)范的解題習(xí)慣，從審題到書寫，從表達(dá)到計(jì)算盡量少犯錯(cuò)誤。

一、建立正確的物理觀念

“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)；是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華；是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。[1]有些錯(cuò)誤觀念隱藏在潛意識(shí)里，在處理問(wèn)題時(shí)就會(huì)暴露出來(lái)，這就要通過(guò)不斷地實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)和剔除這些錯(cuò)誤觀念。有的學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理，下了很大的功夫，但仍然沒(méi)有好的效果，這往往是沒(méi)有形成正確的物理觀念造成的。對(duì)物理問(wèn)題的理解不到位，思維深度淺，就形不成較高的“悟性”，以至于硬套公式，問(wèn)題稍一靈活，便不知所措，有時(shí)往往一開始解決問(wèn)題的思路就是錯(cuò)誤的，必然步入歧途。正確觀念的建立是一個(gè)“反復(fù)”的過(guò)程，下面以力的概念為例作一說(shuō)明。

從“力是物體對(duì)物體的作用”到學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及曲線運(yùn)動(dòng)后對(duì)力的再認(rèn)識(shí)，學(xué)生們可以掌握許多條結(jié)論：如力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（產(chǎn)生加速度）的原因；力是物體間的相互作用；物體的運(yùn)動(dòng)情況由它的初速度和合外力共同決定等等。遇到具體問(wèn)題時(shí)就能鑒別觀念的真?zhèn)巍?/p>

假設(shè)一輛大卡車和一輛小轎車迎面相撞，在撞擊過(guò)程中（ ）

A.因卡車作用在轎車上的力大于轎車作用在卡車上的力，所以轎車很容易被撞壞

B.因轎車比卡車的速度大，所以轎車很容易被撞壞

C.因轎車擋住了卡車的道路，且轎車的質(zhì)量小，所以轎車很容易被撞壞

D.卡車對(duì)轎車的作用力等于轎車對(duì)卡車的作用力

本題D選項(xiàng)是正確的。之所以出現(xiàn)模糊認(rèn)識(shí)，一是對(duì)作用力與反作用力的關(guān)系沒(méi)有真正建立起來(lái)；二是轎車的確容易被撞壞。其實(shí)，轎車容易被撞壞是因?yàn)檗I車不如卡車結(jié)實(shí)，它們之間的力是一樣大的。

二、掌握解題的基本程序

解題的一般過(guò)程就是由已知指向未知的過(guò)程，在由已知到未知的過(guò)程中運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和方法，選擇合適的路徑，正確地把已知和未知掛上鉤，使問(wèn)題得到解決。平時(shí)要重視物理思維含量高、方法通用性強(qiáng)、模型典型化的基本問(wèn)題的練習(xí)，要通過(guò)基本題的訓(xùn)練來(lái)熟悉解題的基本程序。如計(jì)算題的基本程序主要包括：（1）審清題目，描述物理圖景；（2）分析物理過(guò)程與狀態(tài)，建立物理模型；（3）選擇物理規(guī)律，建立物理方程；（4）進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，求解問(wèn)題；（5）反思：回歸物理意義討論，總結(jié)物理方法。[2]

要讓學(xué)生脫離題海，教師就要從題海中選擇出有意義的習(xí)題，注重過(guò)程與方法教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生不斷走向成功。學(xué)生獨(dú)立練習(xí)時(shí)要定時(shí)定量，不要信馬由韁。通過(guò)練習(xí)既看到不足，也看到成績(jī)，從而不斷培養(yǎng)自身解決問(wèn)題的信心。教師要引導(dǎo)學(xué)生盡量少記二級(jí)結(jié)論，因?yàn)樵S多二級(jí)結(jié)論都是有前提條件的，只記住結(jié)論而不注意條件，應(yīng)用時(shí)出錯(cuò)的概率會(huì)很大。如“物體對(duì)豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Υ笮〉扔谖矬w的重力大小。”有的學(xué)生認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是正確的，并以教材為依據(jù)陳述理由。這些學(xué)生忽視了教材中還敘述著一個(gè)前提，即“在靜止的情況下”。讓學(xué)生體會(huì)一下：彈簧秤掛著物體在豎直方向加速或減速運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)與物體重力的大小不相等。

三、學(xué)會(huì)由定勢(shì)向發(fā)散轉(zhuǎn)化

思維定勢(shì)是人類思維中一種普遍存在的現(xiàn)象，在個(gè)體的認(rèn)知活動(dòng)和問(wèn)題解決等過(guò)程中扮演著重要角色。[3]在開始學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，形成一定的思維定勢(shì)是很有必要的。常言道：“沒(méi)有規(guī)矩，不成方圓?！敝挥性谛纬伤季S定勢(shì)的基礎(chǔ)上才能更好地培養(yǎng)發(fā)散思維，這是由不懂到假懂再到真懂的一般途徑，符合高中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。反過(guò)來(lái)，若停留在思維定勢(shì)上不能發(fā)展，就會(huì)僵化。如果還沒(méi)有形成定勢(shì)，就過(guò)分強(qiáng)調(diào)發(fā)散思維，容易造成基礎(chǔ)不牢，會(huì)有空中樓閣的感覺(jué)。把思維定勢(shì)與發(fā)散思維有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，是提高思維變通性的關(guān)鍵。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要充分發(fā)揮思維定勢(shì)的優(yōu)勢(shì)，克服由思維定勢(shì)造成的消極影響，向多種可能性、逆向思維、類比遷移、虛擬假設(shè)等方向發(fā)展。在解決具體問(wèn)題時(shí)，沒(méi)有一般的分析方法不行，不加分析地生搬硬套也不行，只有在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷地由定勢(shì)向發(fā)散發(fā)展，才能扎實(shí)基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、開發(fā)智力。如下例：

汽車正以[v1=10m/s]的速度在平直公路上前進(jìn)，突然發(fā)現(xiàn)正前方[s0=6m]處有一輛自行車以[v2=4m/s]的速度作同方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)。汽車立即剎車作加速度為[5m/s2]的勻減速運(yùn)動(dòng)，求經(jīng)過(guò)[t=3s]時(shí)，汽車與自行車相距多遠(yuǎn)。

本題極容易錯(cuò)解為：

由公式[s1=v1t+12at2] 解得[s1=7.5m]

[s2=v2t] 解得[s2=12m]

[Δs=s0+s2-s1] 解得[Δs=10.5m]

即汽車與自行車相距[10.5m]。

本題涉及的知識(shí)主要有勻速運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)，是同學(xué)們很熟悉的內(nèi)容。本題的物理過(guò)程也是同學(xué)們很熟悉的一種情景，但容易出現(xiàn)過(guò)程分析不全面的錯(cuò)誤。上述解法之所以錯(cuò)誤，是因?yàn)槠噭x車后作單向勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由[0-v1=at1]解得[t1=2s]。汽車在剎車后[2s]已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，即剎車后[3s]內(nèi)的位移與前[2s]內(nèi)的位移相等。到此為止，題目并未分析全面。此題還應(yīng)該分析在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車是否撞上了自行車。

[規(guī)范解答]設(shè)[t=3s]汽車和自行車的位移分別為[s1]和[s2]，汽車作勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度[a=-5m/s2]，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為[t1]。因汽車剎車后作單向勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由[0-v1=at1]解得[t1=2s]。汽車在剎車后[2s]已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，即剎車后[3s]內(nèi)的位移與[2s]內(nèi)的位移相等。

由公式[s1=v1t1+12at12] 解得[s1=10m]

[s2=v2t] 解得[s2=12m]

設(shè)經(jīng)過(guò)[t=3s]時(shí)，汽車與自行車相距[Δs]

則[Δs=s0+s2-s1] 解得[Δs=8m]

再分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車是否撞上了自行車

假設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間[t0]兩車相撞

則[s0+v2t0=v1t0+12at02]

即[6+4t0=10t0-2.5t02]

整理得[5t02-12t0+12=0]

因?yàn)閇t0]無(wú)實(shí)數(shù)解，故兩車不相撞。

最后得出結(jié)論：經(jīng)過(guò)[t=3s]時(shí)，汽車與自行車相距[8m]。

四、養(yǎng)成規(guī)范的解題習(xí)慣

解題的首要環(huán)節(jié)在于對(duì)題目所包含的信息的認(rèn)識(shí)程度和理解程度，也就是平時(shí)所說(shuō)的審題。在此基礎(chǔ)上由物理情景抽象出物理模型，從而確立解題方向、形成解題思路和建立解題步驟等。閱讀題目后，對(duì)整個(gè)題目的概貌要做到心中有數(shù)，對(duì)局部要仔細(xì)閱讀，在物理情景不清晰的情況下，不要盲目解題。要善于捕捉題目中含而不露的信息，養(yǎng)成及時(shí)將所發(fā)現(xiàn)的信息盡可能用示意圖或附圖展示出來(lái)的好習(xí)慣。審題要養(yǎng)成：粗讀、精讀結(jié)合，概貌細(xì)節(jié)并重；注意將題中信息轉(zhuǎn)化為已知的情景；善于發(fā)掘隱含條件，舍棄多余條件，抓住暗示技巧；注意回頭看，即解題過(guò)程中再審題。抄題后做題不可取，他人念題后做題也不可取，因?yàn)榭荚嚂r(shí)不可能抄題，也沒(méi)有任何人提示你，抄題的過(guò)程和讀音的變化都會(huì)對(duì)你有所啟示。平常練習(xí)時(shí)就要養(yǎng)成獨(dú)立地閱讀題目，在此基礎(chǔ)上準(zhǔn)確地理解題意。

表達(dá)要嚴(yán)謹(jǐn)、要符合科學(xué)性，書寫要規(guī)范、要反映出你的思維過(guò)程，這是解題的一項(xiàng)基本功，不僅要引起重視，更重要的是在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成良好的習(xí)慣。（1）設(shè)定表示各個(gè)物理量的字母。在解題過(guò)程中，凡是題目中已給出的物理量字母，解題時(shí)要用給出的物理量字母表示；凡是題目中未給出的物理量字母，在使用時(shí)必須先設(shè)定該物理量字母。對(duì)于常用物理量，最好設(shè)定為那些約定俗成的英文或希臘字母，以免造成誤解。在同一習(xí)題中，一個(gè)字母只應(yīng)表示一個(gè)物理量，必須用同一字母表示多個(gè)物理量時(shí)，要利用角標(biāo)加以區(qū)別，以免造成混淆。字母書寫要規(guī)范，避免出現(xiàn)“[V]”與“[v]”，“[g]”與“[q]”混淆不清的現(xiàn)象出現(xiàn)。（2）寫出解題的理論依據(jù)。每列一個(gè)方程式，都要寫出所根據(jù)的物理概念、規(guī)律或定理。列出基本方程后，方程的變換和求解過(guò)程不一定寫得很詳細(xì)，但應(yīng)寫出主要過(guò)程。列方程時(shí)不宜用連等的寫法，以免因等式中某一步發(fā)生錯(cuò)誤而導(dǎo)致整個(gè)等式錯(cuò)誤，即要先列分步方程，然后聯(lián)立求解。要先列方程再代入數(shù)據(jù)，防止出現(xiàn)沒(méi)有方程，只是關(guān)于一列數(shù)值的式子，使他人難以識(shí)別。（3）描述出解題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要用簡(jiǎn)明的文字或圖示描述題目的研究對(duì)象、關(guān)鍵狀態(tài)以及它們之間的相互聯(lián)系，其宗旨是讓他人看清楚你的思路。對(duì)于較復(fù)雜的物理情景，可利用示意圖大致表示出物理過(guò)程，有關(guān)物理量可在圖中標(biāo)出；列矢量方程時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向；涉及勢(shì)能時(shí)，如有必要應(yīng)說(shuō)明零勢(shì)能面等等。[4]

計(jì)算要準(zhǔn)確。學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中主觀上排斥較復(fù)雜的運(yùn)算，認(rèn)為題目有思路就可以了，或由于平時(shí)用慣了計(jì)算器，造成考試時(shí)手算的準(zhǔn)確率下降，計(jì)算失誤增多，從成績(jī)上來(lái)看“做不對(duì)”與“不會(huì)解”往往沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。另外，計(jì)算結(jié)果往往是由數(shù)字和單位兩部分組成的，要注意結(jié)果的完整性，避免出現(xiàn)漏答單位的現(xiàn)象。有些計(jì)算題的已知量用字母表示，所得結(jié)果為代數(shù)式，一般不寫單位；如果題目中已知量的字母有單位，則所得結(jié)果也應(yīng)帶上相應(yīng)的單位。

良好的習(xí)慣是培養(yǎng)出來(lái)的，不是一蹴而就的。解好物理習(xí)題，是連接理論與應(yīng)用最直接的紐帶。讓學(xué)生經(jīng)歷從“讀懂題目、描述情景、分析過(guò)程、建立模型、選擇規(guī)律、列出方程、數(shù)學(xué)推演”到“問(wèn)題解決、總結(jié)反思”的解決問(wèn)題的實(shí)際過(guò)程，[5]是學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要載體。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]閻金鐸，郭玉英.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3]郭燕.情理交融 智趣互補(bǔ)——高中物理思維方法培養(yǎng)的策略分析[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2017（10）.

[4]霍曉宏.夯實(shí)基礎(chǔ) 提高能力——2006年天津高考試題對(duì)物理教學(xué)的啟示[J].物理通報(bào)，2006（11）.

[5]黃永順.加強(qiáng)習(xí)題教學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生物理思維[J].物理教學(xué)，2018（2）.

（責(zé)任編輯：張華偉）