顧慶華 李愛華

運用物理規(guī)律解決實際問題是物理教學中的重要一環(huán),其表現(xiàn)形式往往就是解題思路.

解題思路的形成取決于思維的起點、思維的角度和思維的方式,由此誕生出各式各樣的解題方法.

人的思維必須建立在題目的物理情境上,不能把握物理題目的過程是無法下手解決物理問題的,這就需要在中學物理教學中注意思維“走向”,進而形成形象思維和抽象思維.

我們應當借助實驗、借助圖象來幫助學生體會出題目所描述的物理情境與過程.同時,解題的結果是否合理,是否能實驗,也應想象一下,也可運用實驗來驗證一下.

在解題過程中可以發(fā)展學生的思維.如果平時觀察得多一些,頭腦中的物理背景厚實一些,那么,解題時就容易聯(lián)想一些,過程分析就透徹一些,從而運用規(guī)律解決問題就更快一些.

一、從整體分析到局部分析的思維走向

閱讀審題是物理應用的重要環(huán)節(jié).在閱讀審題的過程中,首先要全面了解問題,盡可能全面正確地獲取信息.例如,題目涉及的對象、對象如何運動或作用、遵循怎樣的規(guī)律、已知或未知什么等.

如果題目中有尚不清楚的,不要按照自己的主觀臆測,以“莫須有”的方式去強行解決,應借助題目提供的整體信息,從全面閱讀走向重點閱讀,形成具體問題情境的大致輪廓,并對解題方向做出初步判斷,然后從整體把握走向局部把握.

在選擇研究對象時,優(yōu)先考慮整體;在選擇物理過程時.優(yōu)先選擇全過程,抓住問題的關鍵因素,較快地解決問題.

在建立方程前,要有整體意識,比如,本題有幾個未知數(shù)、能建立幾個方程等,這樣就能減少解題的盲目性.

二、從過程分析到狀態(tài)分析的思維走向

物理應用最終要達到對所給物理情境的過程和狀態(tài)的把握,應用物理概念或物理規(guī)律進行分析,建立方程,盡管解決的題目最終體現(xiàn)為對狀態(tài)和狀態(tài)間關系的把握,但思維則應從分析過程開始.只有通過對物理過程的全面分析,正確認識過程的始、末狀態(tài),過程的轉折點以及這些狀態(tài)所滿足的條件,才能理解所選狀態(tài)的意┮.

很多同學就題論題,只關注某一題目的某一狀態(tài),似乎快速高效地解決了問題,但形成了不好的思維方式,換一個情境,就不知從何處入手了.

分析物理過程中就是要分析研究對象在物理環(huán)境中的運動變化過程,尤其要注意過程的轉折點以及所滿足的條件.要突出主要因素忽略次要因素,抽象出物理本質.

三、從定性分析到定量分析的思維走向

分析物理過程包括定性分析、定性半定量分析、定量分析這幾種類型.

定性分析從質的方面把握物理過程的性質、特點,找出物理過程的本質特性,排除非本質特征的干擾,建立起物理過程的模型.

定量分析利用物理公式找出物理量在各個過程間的定量關系,特別是要找出物理過程中各個物理量的變化及臨界狀態(tài).

定性半定量分析是將定性分析和定量分析相結合,快速找到解決問題的途徑.在具體解決問題時,能定性分析的不要定量分析,能在物理概念、規(guī)律的基礎上借助定性推理得到結論的,不要數(shù)學推導得出來,要學會合理選擇并找到解決問題最簡捷的方法.

四、從基本方法到物理模型的思維走向

概念規(guī)律本身就包含了解決問題的基本方法,能直接用來解決很多問題,平時應盡可能把多種題型納入到基本方法的框架之下,這樣才會越學越清楚.因為知識結構越簡約就越有可能快速解決問題,只有對于一類典型的問題,在生活中具有廣泛的代表性,而且從基本方法到該類問題的解決還有一定的距離才建立物理模型,并記住其結論.

對建立的物理模型,要弄清楚其中包含的基本知識和基本方法,對于結論,要知道其推導過程.碰到新問題,應從基本方法入手,如果有必要才過渡到物理模型,避免亂套模型、亂用結論.

例如,在講完“焦耳定律Q=I²Rt”以后,可以做這樣的演示,把兩只“220V,500W”的電熱水器分別串聯(lián)或并聯(lián)后加熱同樣的一杯水.實驗結果將表明把水煮沸并聯(lián)時需時少,串聯(lián)時需時多.

引導學生分析這一實驗現(xiàn)象,把焦耳定律和歐姆定律結合起來就可得到焦耳定律的變形:玅=U²R.當電壓U保持不變時,Q與R成反比.兩個電熱水器并聯(lián)的電阻小于串聯(lián)時的電阻,在相同的時間內并聯(lián)時需時少.

總之,解題需要抽象思維,更需要觀察與想象,觀察實驗與理論分析相結合,在解題中,學生們各抒己見、各顯神通,培養(yǎng)了學生進行科學研究的興趣和素養(yǎng),使學生的思維迸發(fā)出創(chuàng)造性的火花.