“三環(huán)節(jié)”提升高一學(xué)生物理解題能力

通過(guò)課堂教學(xué)和測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高一學(xué)生在解題過(guò)程中有以下三個(gè)問(wèn)題：解題思維的無(wú)序、解題方法的無(wú)章、解題規(guī)范的無(wú)形。要提升高一學(xué)生的物理解題能力，需要對(duì)癥下藥，具體可以通過(guò)多次審題、加強(qiáng)建模、強(qiáng)化規(guī)范三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)開(kāi)展。

一、問(wèn)題的提出

學(xué)生從進(jìn)入高中開(kāi)始就要面臨職業(yè)生涯規(guī)劃，對(duì)于未來(lái)選擇什么職業(yè)以及大學(xué)選擇什么專業(yè)成了每一個(gè)高一學(xué)生不能回避的問(wèn)題，2017年浙江省高考改革方案中公布了約1400所高校的選考科目范圍，涵蓋2.37萬(wàn)余個(gè)專業(yè)（類）。從大學(xué)所設(shè)專業(yè)的需要看，各校提出選考科目要求的專業(yè)（類）中，選擇最多的是物理，涉及設(shè)限專業(yè)（類）的81%，原因正是選考物理的學(xué)生擁有較強(qiáng)的理解和推理能力、觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒕C合分析與應(yīng)用能力、科學(xué)探究能力。所以，研究提升高一學(xué)生物理解題能力的策略是出于社會(huì)的需要和時(shí)代的選擇。教學(xué)中通過(guò)各種途徑可以發(fā)現(xiàn)高一學(xué)生的解題能力存在如下問(wèn)題。

（一）高一學(xué)生解題思維的“無(wú)序”狀態(tài)

高一學(xué)生在學(xué)習(xí)高中物理時(shí)需要從形象思維轉(zhuǎn)到抽象思維，在解題時(shí)沒(méi)有形成固定的模式和習(xí)慣，解題時(shí)直接上公式，也沒(méi)有文字說(shuō)明和圖像說(shuō)明。解題的無(wú)序間接反映了學(xué)生科學(xué)思維的薄弱。

（二）高一學(xué)生解題方法的“無(wú)章”狀態(tài)

高一物理學(xué)內(nèi)容主要包括運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)，出現(xiàn)的試題包括兩大類型：定性分析類型和定量計(jì)算類型。對(duì)于解題方法，如圖像法、微元法、等效法、整體與隔離法等，每一種使用情境不同，而對(duì)于一題多解的題型，學(xué)生能想到的也只有一兩種而已，對(duì)于這種情況的出現(xiàn)，明顯是學(xué)生缺乏思維訓(xùn)練導(dǎo)致的。

（三）高一學(xué)生解題規(guī)范的“無(wú)形”狀態(tài)

如此種種無(wú)章?tīng)顟B(tài)都反映出教學(xué)過(guò)程中學(xué)生對(duì)規(guī)律的不夠熟悉或者不重視解題的規(guī)范。

二、理論分析

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)高中物理課程實(shí)施應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。采用多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

從課程實(shí)施的要求來(lái)看，要提升高一學(xué)生的物理解題能力，關(guān)鍵是在課堂中讓學(xué)生積極參與，參與審題，參與習(xí)題的剖析，樂(lè)于探究一題多解，勇于讓學(xué)生暴露解題中的思維缺陷和規(guī)范問(wèn)題等。

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為注意、知覺(jué)、記憶、思維等認(rèn)知現(xiàn)象是交織在一起的。就解題活動(dòng)來(lái)說(shuō)，注意和知覺(jué)是在審題中達(dá)到的，在此過(guò)程中關(guān)注到了對(duì)象、情景;記憶搜索過(guò)程即在腦海中尋找合適的物理規(guī)律;思維活動(dòng)即通過(guò)分析（運(yùn)動(dòng)分析和受力分析等）建立已知條件和未知物理量的關(guān)系。

三、實(shí)踐探索

教學(xué)需要理論指導(dǎo)，教學(xué)又源于問(wèn)題，從與學(xué)生的談話、作業(yè)反饋和問(wèn)卷調(diào)查來(lái)看，都需要老師在教學(xué)中關(guān)注學(xué)生思維習(xí)慣的培養(yǎng)。具體來(lái)說(shuō)，可以從以下三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)操作實(shí)踐。

（一）審題環(huán)節(jié)

審題環(huán)節(jié)是高中物理解題的關(guān)鍵，它包括審對(duì)象、審情景，最重要的是審物理關(guān)系（已知條件和未知物理量間的關(guān)系），審物理題特別是中等難度以上的物理題需要多次審題，因?yàn)樵诙啻螌忣}時(shí)，可以將問(wèn)題層層細(xì)化，層層分解，降低問(wèn)題的難度。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在審題時(shí)按照選讀、精讀和再讀這樣三步驟審題的效率較一次性審題或從頭到腳審題的效率要高很多。

1.選讀——先通過(guò)選讀問(wèn)題，明確所研究的對(duì)象和所研究的問(wèn)題

例如，對(duì)于問(wèn)題“小球在圓軌道最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為多少”，應(yīng)該讓學(xué)生明確該問(wèn)題中的研究對(duì)象是小球，然后對(duì)小球在最高點(diǎn)進(jìn)行受力分析，從而求出支持力大小。

2.精讀——多對(duì)象問(wèn)題中求相互作用力時(shí)，需要根據(jù)上下文已知條件來(lái)確定研究對(duì)象，多過(guò)程問(wèn)題中求某點(diǎn)的速度時(shí)，需要根據(jù)上下文確定研究過(guò)程等。通過(guò)精讀可以準(zhǔn)確作出選擇。

3.再讀——一些特定的條件，如表面光滑、重力不計(jì)、電阻可忽略、結(jié)果保留兩位有效數(shù)字等信息，都需要通過(guò)再讀挖掘出來(lái)。

根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)，學(xué)生讀題時(shí)的注意力是有限的，所以，在審題時(shí)，將審題過(guò)程分步是很有必要的。為使學(xué)生足夠?qū)Ｗ?，第一遍讀的內(nèi)容必須少，即要選讀，也就是要知道題中的對(duì)象和所研究的問(wèn)題或所求的物理量，從而形成知覺(jué)，印象深刻。第二遍讀題時(shí)要精讀，以便明確物理情景，并且將文字信息轉(zhuǎn)化為物理模型，再進(jìn)行分析就顯得簡(jiǎn)單明了了。第三遍讀題時(shí)需要記憶提取和思維整合同步進(jìn)行，記憶提取是將適合題意的已學(xué)知識(shí)和規(guī)律提取出來(lái)，與習(xí)題中的已知條件和未知物理量建立起方程或方程組，從而解決問(wèn)題。

（二）建模和信息轉(zhuǎn)化

從物理核心素養(yǎng)的要求看，要培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維習(xí)慣和能力，在教師教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該讓學(xué)生科學(xué)探究和不斷地訓(xùn)練思維。而思維訓(xùn)練這種方法的占比很大，常規(guī)的思維訓(xùn)練就是解題。在解題中建模和信息轉(zhuǎn)化這一環(huán)節(jié)又尤其重要。

物理建模過(guò)程從認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，完成了信息輸入和信息輸出，輸入大腦的是文字信息，輸出的是圖像信息。在此過(guò)程中，大腦對(duì)這些信息進(jìn)行了處理，而處理的過(guò)程即為思維。建模思想是高中階段學(xué)生必備的科學(xué)思維方法，是通過(guò)忽略次要因素，考慮主要因素，將各個(gè)要素進(jìn)行整合的一個(gè)方法。物理建模和信息轉(zhuǎn)化同樣也是提升學(xué)生抽象思維能力的良好實(shí)踐。要使學(xué)生養(yǎng)成物理建模和信息轉(zhuǎn)化的習(xí)慣，教學(xué)中我們應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。

1.平時(shí)注重物理模型的積累

在高中階段，物理模型有物質(zhì)模型、狀態(tài)模型和過(guò)程模型三大類。每種模型都有各自的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)和應(yīng)用模型解決問(wèn)題時(shí)，要注意模型的使用條件，根據(jù)實(shí)際情況加以利用。

2.培養(yǎng)簡(jiǎn)筆畫(huà)能力

物理教學(xué)重視分析，我們經(jīng)常需要將物理事件或物理模型用圖像表示出來(lái)，而用簡(jiǎn)筆畫(huà)作圖的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單明了，所以教學(xué)中我們應(yīng)貫徹這一點(diǎn)。

（三）規(guī)范解題細(xì)節(jié)

每次考試閱卷，老師總是對(duì)那些規(guī)范答題的學(xué)生大加贊賞，而且答題準(zhǔn)確率也相對(duì)較高。因此，解題過(guò)程中所用的文字、符號(hào)、圖表必須是規(guī)范化的物理語(yǔ)言或習(xí)慣表達(dá)形式，否則將引起他人的誤解，導(dǎo)致錯(cuò)判或誤判。

所謂規(guī)范的解題格式，簡(jiǎn)單地講就是解題要按一定的規(guī)格、格式進(jìn)行，圖文并茂，書(shū)寫(xiě)整潔，來(lái)龍去脈交代清楚，層次分明，結(jié)論明確。具體來(lái)說(shuō)，從解題步驟的角度看，要滿足以下要求：

1.題中條件不足時(shí)，要準(zhǔn)確、符合要求地設(shè)相關(guān)物理量，并做相關(guān)說(shuō)明;

2.題中涉及多個(gè)物體時(shí)，要說(shuō)明對(duì)誰(shuí)進(jìn)行分析，找清楚研究對(duì)象;或在轉(zhuǎn)化研究對(duì)象時(shí)，開(kāi)始和最后做文字說(shuō)明;

3.建立的坐標(biāo)系或選擇的正方向要做說(shuō)明;

4.臨界條件、幾何條件的說(shuō)明等;

5.所列方程必須為原始公式，在列方程時(shí)也必須說(shuō)明依據(jù)（定義、定律、定理等）;

6.解答實(shí)驗(yàn)題時(shí)，一要注意讀數(shù)，精確到哪一位，有無(wú)估計(jì)值，還要注意有效數(shù)字;二要注意描繪圖像要規(guī)范，須用直尺、圓規(guī)作圖，電路連接時(shí)注意連線盡量不要交叉;

7.所用符號(hào)必須是通用符號(hào)，而且要注意大小寫(xiě)，上標(biāo)和下標(biāo)也應(yīng)注意;

8.運(yùn)算時(shí)應(yīng)注意先符號(hào)運(yùn)算，再代入數(shù)據(jù)運(yùn)算，最后得出結(jié)果。

規(guī)范解題并非一日之功，需要師生共同努力，對(duì)教師的要求是板書(shū)書(shū)寫(xiě)和口頭表達(dá)要規(guī)范， 對(duì)學(xué)生的要求是模仿老師的板書(shū)和對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行糾錯(cuò)。

四、發(fā)展展望

（一）奠定一定的學(xué)力基礎(chǔ)

高一學(xué)生物理解題能力的提高，是一個(gè)系統(tǒng)工程。首先，在教學(xué)過(guò)程中解題能力的高低反映在學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的掌握程度上。本杰明·布魯姆認(rèn)為六個(gè)認(rèn)知思維，即識(shí)記、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)。任何一個(gè)概念或規(guī)律如果在認(rèn)知思維上降低一級(jí)要求，都會(huì)導(dǎo)致解題能力的降低，因此，在根源上應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)概念和規(guī)律的掌握。其次是物理規(guī)范的養(yǎng)成，通過(guò)對(duì)學(xué)生展示各種考試的試題評(píng)分細(xì)則，讓學(xué)生明白怎樣的答題規(guī)范能保證解題的有效性。最后也是最關(guān)鍵的一步是養(yǎng)成一定的思維模式，即解答物理試題時(shí)第一步選讀問(wèn)題確定對(duì)象和問(wèn)題，第二步精讀試題建立物理模型，第三步根據(jù)已學(xué)知識(shí)建立方程解題。

（二）物理學(xué)科的魅力所在

物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，大部分物理規(guī)律是實(shí)驗(yàn)定律，反映了物理源于自然、用于自然。物理學(xué)是一門(mén)嚴(yán)密的理論科學(xué)，物理學(xué)反映出來(lái)的邏輯性是其他學(xué)科無(wú)法比擬的。物理學(xué)也是一門(mén)帶有方法論性質(zhì)的科學(xué)，物理學(xué)帶給了我們科學(xué)地研究問(wèn)題的方法：觀察現(xiàn)象→實(shí)驗(yàn)探索→提出假設(shè)→運(yùn)用數(shù)學(xué)和邏輯手段進(jìn)行論證→通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)→再對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正或推廣，正是這一研究方法引領(lǐng)我們不斷尋找和解決教學(xué)中值得探討的問(wèn)題，相信高中學(xué)生的解題能力在這一研究方法的指導(dǎo)下也會(huì)得到不斷提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁旭.做“三有”教師，走“五有”之路[J].物理教學(xué)，2015（5）.

[2]陸永生.如何在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的解題能力[J].西部素質(zhì)教育，2018，25（8）：99-101.

[3]賈天東.如何在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的解題能力[J].學(xué)周刊，2017，21（8）：47-48.

作者簡(jiǎn)介：吳大偉（1979—），男，漢族，浙江杭州人，本科，中學(xué)一級(jí)，研究方向：高中物理課堂教學(xué)。