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新课程下初中物理教学中学生解题能力的培养策略

2023-06-15刘佳

学周刊 2023年19期
关键词:解题能力初中物理新课程

刘佳

摘 要:新课程下初中物理教学注重“知行合一,学以致用”,提倡“从生活走向物理,从物理走向社会”,在突出问题导向、科学探究的趋势下更加关心学生探索、分析和解决物理问题的实践能力,让培养学生解题能力变成初中物理教学的重中之重。但是目前来看,初中物理解题教学与学生解题能力情况都不是十分理想。为了改变以上情况,文章特展开调查和讨论,提出了“在基础推理中培养”“在例题讲解中培养”“在实验操作中培养”等策略,供广大初中物理教师参阅。

关键词:初中物理;解题能力;新课程

中图分类号:G63          文献标识码:A          文章编号:1673-9132(2023)19-0052-03

DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.19.017

《义务教育物理课程标准(2022年版)》指出:义务教育物理课程是具有基础性、实践性的课程,其课程目的在于帮助学生从物理学的视角认识自然、解决相关实际问题,养成科学思维习惯。足见新课程改革以来,“解决问题”在初中物理教学中的重要地位。教师应响应新课程与新课标号召,在初中物理教学中积极组织以“解决问题”为主题的活动,培养学生优秀的物理解题能力。

一、研究背景:初中生美中不足的解题能力

对初中生来说,物理是一个全新的领域,多数学生对声、光、电等物理知识不够敏感,不能在教学中深刻地理解概念、定理、公式等内容,以至于无法灵活、准确地进行解题,始终没有显著提高物理解题能力[1]。在教学方面,部分教师对“培养学生解题能力”缺乏客观认识,认为“做题”是使学生提高解题能力的关键过程,向学生安排大量解题任务,使“题海战术”成为初中物理教学中培养学生解题能力的唯一策略。“题海”既会增加学生的学习压力,也会积压一些问题,对学生物理学习兴趣、解题实践热情有着不同程度的消极影响,是其迟迟不能深化解题能力的决定性影响因素。此外,对物理解题方法的探究和归纳不足、对蕴含在实验中的解题思维的分析和感受不足、对物理错题的反思和纠正不足,也都存在于初中生当前物理学习活动中,降低了他们的解题能力。

二、策略阐释:新课程下培养初中生的物理解题能力

(一)在基础推理中培养

“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”从“不会解题”到“大刀阔斧解题”,学生必须夯实物理基础,具备运用基础概念、定理、公式的能力。基于此,教师可以邀请学生参与到基础推理的过程中,变革传统“教师讲、学生记”的授课模式,通过板书、课件等载体引导学生跟随教师的思维一步步推理定理和公式[2]。特别是在速度、重力、压强、密度、浮力等公式的逆运用中,教师应将推理公式逆用法的主动权大胆地交给学生,鼓励其结合v=■、G=mg等公式自主推理公式s=vt、t=■、m=■等。这样一来,通过自主推理,学生不仅能够亲身感知公式的生成过程、深刻理解其内涵与运用策略,还能锻炼逻辑推理思维,促进他们对物理题目已知条件、隐含条件、问题内涵的分析,使其在“有效推理”和“公式活用”的结合中提高解题能力。

(二)在例题讲解中培养

在初中物理教学中,分析教材例题一直被认为是探究知识点和培养学生解题能力的有效途径,如果没有配合例题讲解概念、定理或公式,学生对知识点的理解全凭抽象感知或想象,不能对所学内容形成深刻把握,自然无法发展解题能力。

鉴于以上剖析,新课程下初中物理教师在培养学生解题能力的过程中必须关注教材例题。以讲解“液体压强的大小”知识点为例,教师要深入挖掘“有人说,设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背压力的大小相当于1500个人所受的重力。海水压力真有这么大吗?请通过估算加以说明”例题,并与学生讨论其下列解题过程。

假设脚背宽度为8~10 cm,脚背长度为12~15cm,脚背面积为96~150cm2,近似取S=130cm2=1.3×102cm2。海水的密度取ρ=1×103kg/m3,g取10N/kg。7km深度的海水压强为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×7×103m=7×107pa。脚背受压力为F=pS=7×107N/m2×1.3×102=9×105N。一个成年人的质量约为60kg,所受重力为G=mg=60kg×10N/kg=6×102N。假设脚背所受压力相当于n个成年人所受的重力,则n=■=1500,证明问题所述猜想是正确的。

通过由浅入深的讨论,学生能够逐渐认同并深刻理解问题的解题过程,明白“答案因何而来”,知道“猜想因何而起”,充分审读物理题目、分析解题思路,按照正确步骤进行解题,全面锻炼物理解题能力。

(三)在实验操作中培养

新课程下,初中物理教学倡导“做中学”模式。实验是初中物理教学的重要组成部分,通过动手操作、实验探究,学生可以亲身感受声、光、电的产生和作用规律,在直接的体验和经验中将抽象的物理知识变得形象具体,对其解决物理问题有着巨大的积极影响。基于此,教师可以在培养学生解题能力的过程中尝试以实验为载体开展教学活动。比如,教师可以积极开展“测量平均速度”“测量物体密度”“测量浮力”“压强的测量”“测量串联电路中的电压规律”等实验,严格遵照“以学生为中心”的原则,使其自主设计实验方案、记录实验数据、计算实验结果。如此学生能够将“平均速度”“密度”“浮力”等知识渗透在实验中,并在实验的过程中加深对相关物理量的探究,促进解题能力的提高。

(四)在画图分析中培养

电路图、受力分析图、模型图、光的折射圖等图示是初中生学习物理知识的重要载体,也是其解决问题的有效工具。学生若能形成良好的物理画图习惯和能力,就能在解决问题的过程中有意识地通过画图梳理问题逻辑、挖掘解题切入点,这不仅可以有效提高解题效率,还能为其提高解题能力提供助力[3]。因此,教师要立足于“画图分析”教学活动,将“数形结合”理念融合运用在新课程下的物理教学中。比如,在讲解“滑轮”问题时,教师可以先通过几何画板等绘图教学软件画出滑轮在不同条件下的受力分析图,说明判断受力的思维过程,再出示与之类似的题目,引导学生实践画图,感受“画图”这一解决物理问题的重要方法。在此期间,教师还可以巡视学生画图过程,当机立断地指出学生在画图中的问题,帮助他们真正掌握画图方法,以此保证最大限度地发挥画图分析对培养学生物理解题能力的促进作用。

(五)在习题探究中培养

1. 生活化的习题。生活中不乏声、光、电等物理现象,契合初中物理课程内容。通过观察这些现象,学生不仅能够燃起学习的热情,还能自主地联系物理知识。在解答此类习题的过程中,学生可以先回忆生活,再联系物理知识,通过迁移生活经验最大限度地提高分析和理解问题的效率,从而更快找到解题切入点,提高解题能力。因此,教师要根据新课程下的初中物理“从生活走向物理”教学理念,在“习题探究”教学环节设计丰富的生活化习题,让习题不仅能够深刻体现教材知识点,还有生活元素的渗透。当学生熟悉生活化物理习题特点后,教师要鼓励其将自己在生活中的物理观察和发现设计成问题,让学生成为生活化习题的设计者。此时,先设计习题、思考解题办法,再交换习题、讨论解题策略,学生解题经历一个“上升”的变化趋势,解题能力自然也能稳步上升。

2. 课后题的举一反三。为了培养初中生物理解题能力,现行各版本初中物理教材都编排了大量课后习题,且有意将习题按照难度、类型区分开来,为教师利用教材课后题培养学生解题能力带来了极大便利。比如,根据知识点与课后题类型,将课堂习题训练活动时间划分为多个片段。在不同片段中,教师可引导学生举一反三地解答同一类型的问题,使其在解答完毕不同类型题后说明各类型题解题方法的异同;根据知识点与课后习题难度以及学生的解题能力差异,按照“由简到难”的原则设计随堂解题活动,先让学生解答基础题,熟悉相关解题方法,再逐渐结合其需要拔高的需求,引发他们对难题的思考和解答。前者注重培养学生熟练掌握各类型题的解题方法,后者更加突出初中物理教学针对性与习题训练层次性。这都能有效培养学生的物理解题能力,提升学生的综合素养。

3. 中考题的提前靠近。重视培养学生的解题能力的原因之一是新课程背景下的中考物理试题对学生解题能力的考查越来越严格,教师若不能让学生解题能力更上一层楼,对其参加中考大为不利。既然中考物理试题看重培养学生的解题能力,那么能否通过解答中考试题训练学生解题、培养其解题能力呢?答案当然是“能”。随着教学活动的推进,教师可以在中考物理试题中收集大量易错题、典型题,如有关物理量的习题、有关温度计的习题、力电综合习题、热综合题等。紧接着,教师可以围绕相关题目,开展“解中考物理真题”专题教学活动,并在学生解题结束后,根据真题解析中的标准解题步骤讲解解题思路和过程。学生练习解答更具代表性和综合性的物理题目,吸收其分析问题的思维,学习其解题步骤,在头脑中建立解题思维模型,于培养解题能力有着极大帮助。

4. 创新和变式。接上文言,虽然解题思维模型的建立可以使学生发展物理解题能力,但是学生如果长期按照思维模式解决物理问题,就容易形成思维定式,这无疑会影响其解题能力的可持续发展。创新和变式因此变得更加重要,所以教师应适时开展变式解题活动,有策略地对习题或解题过程进行变式处理,引导学生总结变式解题经验,避免其出现“能够高质量地解答典型问题,但只要题目条件或问题考查方式发生一些变化,就会毫无解题头绪”的表现[4]。比如,题目“一个底面积为5cm2的箱子放在水平地面上,對地面的压强为10Pa。求箱子对地面的压力”“用20N竖直向下的力压在水平地面上重50N、底面积为5cm2的箱子上。求箱子对地面的压强”以及“用20N水平方向的力将重50N、底面积为5cm2的箱子压在墙面上,则墙面受到的压强是多少”。题目在对比中变式,学生在对比中解题,亦在对比中掌握物理公式的内涵和外延,能够清楚把握习题的内在解题逻辑,思维不断深入,进阶解题能力。

(六)在错题批改中培养

知错就改,善莫大焉;亡羊补牢,为时不晚。在解答题目的过程中,出错是常见现象,也是非常有价值的教学资源。因此,教师应正确对待学生在解决问题中的失误,做好习题的面批讲解工作,以充分发挥错题价值,“因材施教”地培养学生的解题能力。比如,当学生完成课件训练题后,教师要鼓励他们分享答案,若发现其答案存在错误,就应立刻通过多媒体投影功能出示学生错题并讲解。再比如,在学生上交作业后,教师要及时地批改作业,汇总学生错题并建立错题档案,从而有计划地对学生错题进行针对性讲解,带领他们从头梳理错因和正确的解题步骤,校正其存在偏差的解题思维。经历此番“纠错”学习过程,学生同样可形成正确的解题思维,提高解题能力。同时,教师还可监督学生自主建立错题集,对比记录错题与纠错过程,使其定期回看错题,将解题能力提升至新的水平。

(七)在角色调换中培养

部分教师一味地向学生讲解“如何解题”,忽略了让学生自己说出解题思路也是一个决定性影响因素。由于缺少“说思路”“说方法”的学习过程,学生在解题训练中的思维输出有限,对其思维发展形成一些限制,自然而然地制约了其解题能力的发展。由此,基于新课程下“师生平等”“翻转课堂”的教学理念,教师在培养学生解题能力的过程中,还可以与学生调换角色,让学生既是“解题人”,也是“教学者”,鼓励他们在正确解题后走上讲台分享自己的解题思路和过程,说说自己为什么选择这样的解题方法、在解题过程中遇到了哪些问题以及解决这些突发问题的办法[5]。学生的思维方式和学习方法类似,于是讲台上的学生在“说”中深化自我学习,讲台下的学生在“听”中取长补短,共同提高解题能力。

(八)在技巧总结中培养

从低年级到高年级开展无数次的教学活动,历经不计其数的解题和改错,师生应明白,初中物理解题技巧繁多,如果没有及时地总结各解题技巧的适用范围,在解题中盲试技巧,不仅会大大降低学生解题速度,还会加大其混淆技巧的可能,降低其解题能力。也就是说,在培养学生解题能力的过程中,教师还应在新课程背景下的物理教学中重视技巧的总结,可以在讲解完解题技巧后向学生提出“总结”要求,监督他们自主归纳在解题中运用的技巧,促使他们系统地整合各类解题技巧。

三、结语

解题是学生在初中物理课程中必须面对的一项活动,也是其在中考中必须迎接的一项挑战。只有培养初中生良好的物理解题能力,才能真正保证初中物理教学有效性,为其应对不久之后的中考奠定扎实基础。在新课程背景下,教师应主动分析阻碍学生发展解题能力的教学问题,并根据新课程理念调整对应教学策略,重视基础、例题、实验、画图等要素在培养学生解题能力方面的积极作用,合理规划解题训练活动,深入挖掘学生的学习潜力,以实现对学生物理解题能力的全面培养。

参考文献:

[1] 陈松鹤.初中物理教学中培养学生解题能力的方法研究[J].智力,2021(25):123.

[2] 刘东.试论初中物理教学中如何培养学生的解题能力[J].数理化学习(教研版),2021(8):35.

[3] 李高喜.关于培养学生初中物理解题能力的思考[J].山西教育(教学),2020(12):65.

[4] 陈晨.基于核心素养视野下的初中学生物理解题能力的培养[J].数理化解题研究,2019(17):76.

[5] 张成光.如何在初中物理课堂教学中培养学生的解题能力[J].试题与研究,2019(2):120.

[责任编辑 郭丽杰]

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