楊清海
近幾年的高考物理試題的取材仍然是高中物理的主干知識(shí),以力學(xué)和電學(xué)的主要概念和規(guī)律為主,如勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律和天體運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能守恒定律、勻強(qiáng)電場(chǎng)、電勢(shì)差、法拉第電磁感應(yīng)定律、洛倫茲力、帶電粒子在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等核心內(nèi)容。高考命題突出對(duì)物理現(xiàn)象、物理事實(shí)、物理過(guò)程的分析;突出物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)科中的作用;突出物理知識(shí)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用;突出對(duì)考生分析與綜合能力的考查??忌艘匾曋R(shí)的聯(lián)系和深層理解,加強(qiáng)各單元知識(shí)間的交融,突出學(xué)科內(nèi)的綜合外,還要重視向?qū)W科本質(zhì)及“變與不變” “宏觀(guān)與微觀(guān)” “極限”等物理思想的滲透,特別要注重?cái)?shù)學(xué)思維方法在解物理問(wèn)題時(shí)的運(yùn)用,將物理規(guī)律轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)方式來(lái)表達(dá)和處理。在臨近高考這段時(shí)間里,考生不宜選擇大量的難題、偏題和怪題進(jìn)行練習(xí),要認(rèn)真、規(guī)范、定時(shí)做幾套完整的高考真題,進(jìn)行考前適應(yīng)性訓(xùn)練,找到高考的感覺(jué),領(lǐng)悟解題之道,尤其要重視做答卷后的總結(jié)反思,對(duì)做錯(cuò)之處一一分析原因。如何進(jìn)行解后反思呢?
一、反思解題過(guò)程中的易錯(cuò)點(diǎn)以破解思維定勢(shì)
由于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解不深刻,導(dǎo)致因思維定勢(shì)解題錯(cuò)誤,反思解題過(guò)程中的易錯(cuò)點(diǎn)給自己提供一個(gè)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)重新理解的機(jī)會(huì),可破解解題思維定勢(shì)。
【例題】物體靜止于光滑的水平地面上A點(diǎn),先受到一水平向右的恒力F1作用時(shí)間,接著撤去F1,立即改用水平向左的恒力F2也作用相等的時(shí)間,這時(shí)物體剛好回到出發(fā)點(diǎn)A,求在這一過(guò)程中F1與F2所做的功W1與W2之比。
【悟過(guò)程示意圖】按物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的前后依次畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的示意圖,標(biāo)明位置、物理量,掌握物體運(yùn)動(dòng)的全貌,有助于理解位移的矢量性,克服位移都是正的思維定勢(shì)。
【悟解題思路】將題設(shè)信息與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的觀(guān)念“勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移公式”和“牛頓第二定律”進(jìn)行同化。從已知受力情況分析運(yùn)動(dòng)情況,F(xiàn)1作用的過(guò)程是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);F2作用的過(guò)程是類(lèi)豎直上拋運(yùn)動(dòng);結(jié)合勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式、牛頓第二定律、功的公式進(jìn)行求解。
【悟解題規(guī)范】F1作用的過(guò)程是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)物體從A到B的位移為s,則
s = a1t2
υ1 = a1t
F2作用的過(guò)程是類(lèi)豎直上拋運(yùn)動(dòng),則
- s = υ1t - a2t2
得 a2 = 3a1
根據(jù)牛頓第二定律有
F1 = ma1
F2 = ma2
根據(jù)功的公式有
W1 = F1s
W2 = F2s
解得W1W2 = 。
【悟解后反思】
第一,找到“A到B的過(guò)程”與“B返回到A的過(guò)程”之間的共同點(diǎn)或聯(lián)系點(diǎn)是什么?時(shí)間t相等;前后兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移大小s相等;物體在B點(diǎn)的速度是前一過(guò)程的末速度,也是后一過(guò)程的初速度。
第二,找到共同點(diǎn)或聯(lián)系點(diǎn)對(duì)快速解題有什么作用?從t、s分別相等,可以直接聯(lián)想到公式“s = υ0t + at2”,從而快速找到兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度間的大小關(guān)系。
第三,F(xiàn)2作用的過(guò)程為什么列式為“- s = υ1t - a2t2,而不是s = υ1t - a2t2”?這是因?yàn)槲矬w從A到B的位移方向與B到A的位移方向相反。只要用有向線(xiàn)段從初位置指向末位置,就可以克服位移都是正的思維定勢(shì)。
第四,豎直上拋運(yùn)動(dòng)或類(lèi)豎直上拋運(yùn)動(dòng)均可視為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),這樣處理便于快速求解。
二、反思解題過(guò)程中思維的關(guān)鍵點(diǎn)和切入點(diǎn)
解題后,反思解題過(guò)程中思維的關(guān)鍵點(diǎn)和切入點(diǎn)是什么,可以提高在解題過(guò)程探求思維關(guān)鍵點(diǎn)和切入點(diǎn)的意識(shí),使解題思維更加精確化和概括化,在解題過(guò)程中就能很快地找到解題的突破口。如例題中,前后兩個(gè)過(guò)程的位移大小相等、方向相反作為關(guān)鍵點(diǎn),利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移公式作為突破口。
三、反思解題方法
對(duì)于同一道題,訓(xùn)練從不同的角度解決問(wèn)題,做到一題多解,一題多解利于建構(gòu)思維的靈活和廣闊,利于知識(shí)達(dá)到融會(huì)貫通,提高發(fā)散思維不同和求異思維。
四、反思解題過(guò)程中“為什么這么想”及“思維障礙如何突破”
反思“為什么這么想”及“獲取知識(shí)、結(jié)論、方法的途徑及思維過(guò)程”,能進(jìn)一步提高元認(rèn)知能力,使解題思維進(jìn)入理性階段。
五、反思解題過(guò)程中所用的知識(shí)點(diǎn)和物理思想方法
解題后,反思題目中所涉及物知識(shí)點(diǎn)、物理思想方法,對(duì)知識(shí)應(yīng)用的理解會(huì)更加深刻,物理思想方法的應(yīng)用會(huì)更加靈活。
六、反思問(wèn)題的拓展延伸
在解題后,有必要對(duì)問(wèn)題拓展延伸,養(yǎng)成問(wèn)題意識(shí),將問(wèn)題從特殊化向一般化推進(jìn)。如在例題中將問(wèn)題拓展,若F1、F2作用的時(shí)間之比為1:3,其他條件不變,求F2作用前后速度大
小之比 。
解后反思是快速提高解題思維的元認(rèn)知水平的最有效方法,在反思中參悟解題過(guò)程,解題思維就會(huì)在更高的層次上進(jìn)行再概括和再重組,解題思維結(jié)構(gòu)就會(huì)得到進(jìn)一步的完善,可以突破解題的思維定勢(shì)。完成解后反思,就能悟道,就能快速提高解題能力。