淺談高中物理教學(xué)中解題能力的培養(yǎng)

摘

要：隨著教育改革的不斷推進(jìn)，學(xué)生的核心素養(yǎng)受到越來越多的關(guān)注。高中物理相對其他學(xué)科而言具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和邏輯性，因此學(xué)生的解題能力成為提升學(xué)習(xí)水平的關(guān)鍵。學(xué)生解題能力的培養(yǎng)也是物理教學(xué)中提升學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，基于此，學(xué)生才能適應(yīng)這一學(xué)科特性，從而提升物理學(xué)習(xí)水平。為此，文章重點(diǎn)闡述高中物理教學(xué)中學(xué)生解題能力培養(yǎng)的途徑與方法。關(guān)鍵詞：高中物理；解題能力；解題思維高中物理是一門邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科，對學(xué)生的思維鍛煉起到了非常關(guān)鍵的作用。高中生正處在思維形成、價值觀確立的關(guān)鍵時期，因此教師要重視高中物理教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。具體而言，教師可以從掌握基礎(chǔ)知識為起點(diǎn)，以提升學(xué)習(xí)興趣為手段、提升學(xué)生解題能力為目的展開教學(xué)設(shè)計(jì)，創(chuàng)新教學(xué)方法，因材施教，提升教學(xué)效率的同時也培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。一、提升學(xué)生內(nèi)在動力，培養(yǎng)學(xué)生的解題能力（一）注重解題思維培養(yǎng)受高中物理學(xué)科特性的影響，學(xué)生的解題能力受到極高的重視，而提高解題能力的本質(zhì)在于對學(xué)生思維的培養(yǎng)。高中物理中的解題思維是指學(xué)生對教材中提到的物理定律的應(yīng)用思路，在培養(yǎng)過程中要從正向思維與反向思維、發(fā)散思維與隔離思維、整體思維與圖像思維等不同角度進(jìn)行問題設(shè)計(jì)，針對性地訓(xùn)練學(xué)生的各種解題思維。通過不斷練習(xí)，將解題思路內(nèi)化到學(xué)生的知識體系中，這樣學(xué)生才能舉一反三，為之后更為復(fù)雜、系統(tǒng)的物理學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，例如在實(shí)驗(yàn)“用單擺測量重力加速度”中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前首先要理解實(shí)驗(yàn)原理，這樣才能控制其中的變量，將實(shí)驗(yàn)誤差控制在最小范圍，也只有通過不斷地實(shí)驗(yàn)才能知道該實(shí)驗(yàn)的誤差來源。通過對實(shí)驗(yàn)原理的把握，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，再從實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)取得實(shí)驗(yàn)結(jié)果之前應(yīng)該考慮的不可抗力因素，以此縮小其對實(shí)驗(yàn)的影響。這個反復(fù)驗(yàn)證的過程才是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力、培養(yǎng)學(xué)生解題能力的正確打開方式。實(shí)驗(yàn)過程中小球擺動的支架是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，測量擺長時擺球是否處于自由下垂?fàn)顟B(tài)等一些因素，只有在實(shí)驗(yàn)中才能發(fā)現(xiàn)其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度。這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度將會使學(xué)生受益終身。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要為學(xué)生預(yù)留足夠的思考空間，通過啟發(fā)式的提問引導(dǎo)學(xué)生主動思考，在教師科學(xué)的指導(dǎo)下，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。（二）培養(yǎng)學(xué)生興趣高中物理知識密度逐漸增加，概念也越來越抽象化，對學(xué)生的空間架構(gòu)和思維推理能力要求越來越高。這不但要求學(xué)生能夠清楚地記住所有的知識點(diǎn)，而且要學(xué)生能夠清楚地理解這些知識之間的聯(lián)系。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生的解題能力，使其養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在教學(xué)實(shí)踐中，教師要給學(xué)生充分自我探索的時間和空間。通過對教材內(nèi)容的深入研究，在課程開始前設(shè)計(jì)一些具有啟發(fā)性的教學(xué)問題，或者情境模擬、游戲等，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解題能力，讓學(xué)生通過主動分析與思考架構(gòu)屬于自己的思維體系。例如，在“動能和動能定理”的教學(xué)中，教師可在課程中為學(xué)生設(shè)計(jì)類似的問題：“石頭和紙張以同樣的速度撞擊一個物體，會產(chǎn)生同樣的損壞嗎？”這個問題的答案明顯是否定的，即使學(xué)生不知道“動量定理”也能輕松得出結(jié)論。教師提出這個問題的目的就是要由淺入深，啟發(fā)學(xué)生去思考“造成不同破壞程度的原因是什么？”學(xué)生通過思考和邏輯推理認(rèn)識到結(jié)果的不同和物體的質(zhì)量有關(guān)。在此，物體的運(yùn)動量這一概念便可以自然而然地呈現(xiàn)給學(xué)生，然后教師再詳細(xì)地闡述動量的矢量性。在學(xué)生對以上基礎(chǔ)的概念知識有足夠的了解之后，教師再提出：“雞蛋從同樣的高度落下，落在海綿和地面上時會產(chǎn)生同樣的動量改變，可是為什么結(jié)果卻大相徑庭？”教師用一系列的探究性問題啟發(fā)學(xué)生深入思考，將課堂上的知識點(diǎn)串聯(lián)在這些問題中，讓學(xué)生像挖寶一樣主動地探尋其中的內(nèi)在邏輯，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解題能力。（三）培養(yǎng)學(xué)生審題能力電力學(xué)和力學(xué)在高中物理教學(xué)內(nèi)容中占據(jù)了很大的比重，其重要性不言而喻。同時，這兩個板塊相對其他內(nèi)容難度較大。在教學(xué)實(shí)踐中，教師的科學(xué)引導(dǎo)就顯得更加重要，在學(xué)生正式解答之前，教師要讓學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真、正確審題的習(xí)慣，例如精準(zhǔn)把握條件與問題之間存在的聯(lián)系，明確題目中所蘊(yùn)含的知識點(diǎn)。在此之后，分析、整理解答方向和解答方法，提升解題速度與正確率。培養(yǎng)審題能力最常見的方式是解析，教師可以讓學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識對題目內(nèi)容展開推理，以發(fā)現(xiàn)題目中的邏輯，反過來再通過不同的知識印證邏輯，以此完成解答工作。例如，在學(xué)習(xí)“萬有引力與宇宙航行”這一節(jié)時，關(guān)于天體運(yùn)動的歷史有“日心說”和“地心說”兩個概念。如今，大家都知道“地球圍繞太陽轉(zhuǎn)”這是真理，但是其中蘊(yùn)含的物理原理需要學(xué)生進(jìn)行深入的探討。這時，教師可以為學(xué)生營造一個輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境，將學(xué)生分成兩組，分別找找支持“日心說”和“地心說”的物理觀點(diǎn)，通過小組討論，支持“日心說”的小組能夠通過理論的不斷推演，驗(yàn)證自己的推論。而支持“地心說”的小組，則會發(fā)現(xiàn)越是尋找素材越發(fā)現(xiàn)自我矛盾，并通過反向推論也能得到正確的結(jié)論。教師運(yùn)用更為開放的形式讓學(xué)生開動腦筋自己推演、論證，能夠更好地激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣，在此過程中也鍛煉了學(xué)生搜集素材的能力和審題能力，讓學(xué)生能夠?yàn)榱俗C明自己的觀點(diǎn)選擇合適的知識點(diǎn)進(jìn)行“自圓其說”，為學(xué)生探索未知提供了新的思路，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。（四）培養(yǎng)小組合作能力“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，在提升學(xué)生物理解題能力的教學(xué)實(shí)踐中，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力是非常關(guān)鍵的，而提升這一能力的方法則以小組合作效率最高。在解題過程中學(xué)生難免會有知識疏漏，因此無法找到問題的突破口，雖然通過自主解題能夠激發(fā)學(xué)生的思維，但是面對知識盲點(diǎn)時，只是一味地苦想是找不到答案的，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組交流合作，通過思想的碰撞、知識的交互提升學(xué)生的解題能力。在分組時，教師要注意學(xué)生之間的個體差異，采用階梯式分組，實(shí)現(xiàn)“一帶一”的小組學(xué)習(xí)模式，提升學(xué)生的整體解題能力。例如，在實(shí)驗(yàn)“用雙縫衍射測量光的波長”中，教師可以將班級分成不同的小組，讓學(xué)生相互配合完成實(shí)驗(yàn)。這個實(shí)驗(yàn)中有一些對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要通過一邊實(shí)驗(yàn)一邊記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后結(jié)合現(xiàn)象觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)操作。這個過程如果只有一個人完成會耗費(fèi)大量的時間和精力，也會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差增加。所以，學(xué)生之間的合作就顯得尤為重要。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生通過討論自己掌握的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，凸顯學(xué)生的課堂主體性，小組展開討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方法，提升了學(xué)生的探究能力。二、優(yōu)化課堂教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的解題能力（一）靈活應(yīng)用物理定律物理定律是高中物理教學(xué)的基礎(chǔ)，也是學(xué)生進(jìn)行物理深入學(xué)習(xí)的前提。在高中物理實(shí)踐教學(xué)中，教師要重視物理定律的教學(xué)與應(yīng)用，讓學(xué)生將基礎(chǔ)知識打牢才能在物理學(xué)習(xí)中走得更遠(yuǎn)。此外，家庭教育環(huán)境、學(xué)生興趣等因素也會導(dǎo)致學(xué)生在物理解題能力方面存在很大的差異。因此，在實(shí)際教學(xué)中，教師要將這些因素考慮在內(nèi)，統(tǒng)籌分析物理教材，清晰把握學(xué)科本身的特性以及重難點(diǎn)分布，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際水平調(diào)整教學(xué)方法，以提升學(xué)生的整體水平。具體到物理定律的應(yīng)用上來談，即針對不同層次的學(xué)生要以不同形式呈現(xiàn)。例如，在實(shí)驗(yàn)“探究平拋物體的運(yùn)動特點(diǎn)”的學(xué)習(xí)時，教師應(yīng)該將課堂的主動權(quán)交給學(xué)生。在課程開始時，通過生活中常見的現(xiàn)象，如下雨天屋檐上形成的水柱、籃球運(yùn)動中的投籃等，啟發(fā)學(xué)生對平拋這一概念的思考。如果教師只是進(jìn)行抽象概念的灌輸，學(xué)生很快地便會對課堂失去興趣，而日常情境的導(dǎo)入，徹底貫徹了將課堂主體地位交還給學(xué)生的教學(xué)理念，推動了讓學(xué)生主動地調(diào)取生活經(jīng)驗(yàn)探索未知，在不同層次的學(xué)生中都能產(chǎn)生良好的情緒調(diào)動作用。通過思考，學(xué)生得出物體的平拋運(yùn)動與初始速度以及物體所處的高度和拋出的角度之間有著數(shù)量關(guān)系。有了這個假設(shè)，教師再講解模型化的物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會把它作為自己解答問題的鑰匙，而不會將它視為一個難理解的物理概念來對待。在物理定理學(xué)習(xí)之后，針對不同層次的學(xué)生，教師要將學(xué)習(xí)任務(wù)和評價方法層次化區(qū)分，以促進(jìn)各個層次的學(xué)生都能夠?qū)W有所得。（二）靈活運(yùn)用解題技巧俗語有物理數(shù)學(xué)不分家的說法，在高中物理知識中，很多定理和概念需要數(shù)學(xué)知識來證實(shí)和理解，物理與數(shù)學(xué)之間存在很大程度上的聯(lián)系。因此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生跳出思維定式，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識創(chuàng)新解題技巧，在面對一些較為特殊的題目時，讓學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)邏輯將知識點(diǎn)串聯(lián)起來，通過不斷地印證找到解題思路，為物理解題能力的提升找到突破口。在高中物理學(xué)習(xí)過程中，教師要鼓勵學(xué)生靈活運(yùn)用不同的方法解題，運(yùn)用一題多解、一解多題的方式引導(dǎo)他們系統(tǒng)地學(xué)習(xí)物理知識。邏輯性和系統(tǒng)性極強(qiáng)的物理學(xué)科無疑是提升學(xué)生解題能力、鍛煉思維能力非常高效的方法。例如，在學(xué)習(xí)“電路及其應(yīng)用”時，其中涉及實(shí)驗(yàn)“練習(xí)使用多用電表”，這個實(shí)驗(yàn)并不復(fù)雜，但是在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生利用測量的數(shù)據(jù)并不能得出正確的結(jié)論。由于數(shù)據(jù)不具備規(guī)律性，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)失去興趣，從而導(dǎo)致知識得不到鞏固。如果教師能夠在實(shí)驗(yàn)之前，通過演示實(shí)驗(yàn)的方式告訴學(xué)生，在歐姆表操作前要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，就會在很大程度上提升實(shí)驗(yàn)效率。雖然在課堂之上教師已經(jīng)口頭強(qiáng)調(diào)過這一注意事項(xiàng)，但是，演示的過程能夠?qū)⒊橄蟮恼Z言轉(zhuǎn)化成形象直觀的行動，加深學(xué)生的記憶。在這一實(shí)驗(yàn)過程中，對數(shù)據(jù)的處理需要用到數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)方法，以此發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。這個實(shí)驗(yàn)中教師通過利用直觀演示和數(shù)學(xué)知識的方法，引導(dǎo)學(xué)生解題，為學(xué)生解題提供了新思路。電力學(xué)在物理教學(xué)中屬于相對抽象和系統(tǒng)性較強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)生只有掌握多樣化的解題技巧才能將所有的知識融會貫通，提升物理綜合能力。（三）重視知識歸納總結(jié)在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)和習(xí)題練習(xí)時，免不了會出現(xiàn)錯誤，從學(xué)生個人學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)積累角度來講，這是一個提升思維、自我檢視的機(jī)會。因此，教師要鼓勵學(xué)生整理和分析錯題，找到解題出現(xiàn)錯誤的本質(zhì)原因，然后對知識進(jìn)行歸納總結(jié)。以此促進(jìn)學(xué)生將物理知識按照個人的學(xué)習(xí)邏輯，納入自身的學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，提升學(xué)生的解題能力、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。具體而言，教師可以幫助學(xué)生建立錯題集，讓學(xué)生按照知識點(diǎn)將錯題集中整理，利于以后查閱、復(fù)習(xí)。教師將易混淆、易錯知識點(diǎn)做詳細(xì)的解析，讓學(xué)生明確知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，了解自己出錯的原因，并定期進(jìn)行總結(jié)。例如，在學(xué)習(xí)“摩擦力”這一物理概念時，教師可以通過多媒體演示物體在不同表面上的運(yùn)動，不同質(zhì)量的物體在相同表面的運(yùn)動，所運(yùn)行的軌跡。針對這一實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回答“影響摩擦力大小的因素有哪些”這一問題，不拘泥于形式，讓學(xué)生踴躍回答，表達(dá)自己的觀點(diǎn)。這樣的頭腦風(fēng)暴過程便是學(xué)生積極思考的過程，同時也從其他學(xué)生那里獲得了新的解題思路。在課程中，教師還可以讓學(xué)生想象生活中摩擦力都以哪種形式存在？這些摩擦力產(chǎn)生的原因是什么？假如沒有摩擦力會發(fā)生什么情況？給學(xué)