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提高物理自主解题能力的根本措施
陕西省渭南中学 王海侠
作为奋斗在高中物理教学一线多年的一名教师,在日常的教学中,总能听到学生说:“老师,你上课讲的内容我都能听懂,但是一做题目就不会,而且我平时也会做很多的题目,可偏偏一遇到新题,就又不会了,到底怎么回事?”这就给我们物理老师提出了一个苛刻的问题,为什么会这样,最重要的是学生听懂物理知识与学会物理知识之间存在着很大的差距;解题训练单靠量的积累并不能从根本上提高学生的解题能力。现代教学心理学对如何教会学生解题,即如何从根本上提高学生解决新问题的能力这一课题进行了深入的研究,并提出了原则性的建议。这些建议对于改善物理教学的观念和行为具有十分积极的意义。
一、要教给学生完整理论知识
作为老师我们都知道,知识是解题的基础。那么这个知识一方面是课本理论知识,另一方面就是教师在教学中着重解决“是什么”和“为什么”一类的问题,而对“怎样做”以及“怎样去思考”“怎样去学习”这类问题却很少涉及。其结果,只能导致学生出现“能听懂,但不会解题”的问题。
为此,教师在教学中应当突出解决第二类问题。例如,在教学简谐运动知识时,我们不但要让学生懂得物体做简谐运动时,其受到的回复力F与位移x正比反向的关系,而且应使学生学会判断一个物体是否做简谐运动的方法。理论知识虽然是关于解决问题的方法论知识,但它并非局限于习题教学的范畴,因为解决问题并不仅仅是求解物理习题,人们为了实现不可即时达到的目标的一切行为,都可纳入问题解决的范畴。所以,在物理教学的各个微观环节,我们都应当注意挖掘教材内隐的关于方法论知识教育的因素,并逐步向学生传授。
二、完善学生的认知结构
所谓认知结构就是主体头脑里所建立的知识结构。众所周知,知识是解题的基础。但这并不意味着知识的量越多,解决问题的能力就一定越强,学生的解题能力与知识量之间并不存在简单的正比关系,一个人解决问题能力的高低还跟他所掌握的知识的组织形式有关。解题需要提取大脑长时记忆中的有关知识,并将它与问题情境匹配。知识能否迅速顺利被提取出来,与知识的存贮方式直接相关。有些情况下,知识太多可能反而成了累赘,它可能会妨碍解题者去看出一条简单的途径,而良好的组织则有利而无弊,把记忆里的知识安放得有条不紊则更有帮助,因此也更值得去关心。”
记忆是思维的前提,没有对已有经验知识的牢固记忆,思维将是一句空话。但是,知识可分机械记忆和有意义记忆。知识若不加以良好地组织,只能依靠机械记忆,而机械记忆的知识是很容易被遗忘的。物理学的知识具有严谨的结构体系,知识之间存在着千丝万缕、纵横交错的内在联系。例如,牛顿第二定律F=ma、动能定理Fs=△Ek、动量定理Fi=△p是高中力学中三条基本规律,它们分别描写的是力的瞬时作用效果、力对空间的积累效果及力对时间的积累效果。但三条规律中,牛顿第二定律是基础,它们之间有着密切的联系,由牛顿第二定律及运动学公式可以推导出动能定理和动量定理。所以,许多问题既可以用牛顿运动定律求解,也可以用动能定理和动量定理求解。我们经常说对知识要“融会贯通”,就是指学习的知识不应彼此孤立,而应四通八达,纵横相连。不但要了解某一知识“是什么”,更应了解该知识与其他知识之间“有什么联系”。在物理教学中,教师应该十分注重物理知识之间的联系,具体做法如下。
首先在讲授各个知识前,先给出能够统揽各个知识的结构体系,使学生了解知识单元的整体概貌。其次在教学中,应使前行知识与后续知识之间呈现出清晰的基础和延伸关系。再次,要经常对知识加以比较,揭示不同知识之间的相似性和差异性。最后,在教学某个单元的各个知识之后,应注意将所教知识进行归纳和整理,将各个知识按等级次序组织起来。知识的归纳整理还应包括对解题思路的整理,学生将某些物理量与其他物理量之间的关系加以沟通。有利于促进学生良好知识结构的形成。
三、提高学生对物理知识的抽象水平
问题解决研究的专家指出,使问题的材料形式化,即从具体的内容中抽出形式,是解决问题的基本途径之一。对物理解题的研究表明:专家追求物理知识的深层结构,他们的结构信息组织具有高度的系统化、抽象化的特点,他们在解题时倾向于使用抽象的规则和原理,善于将形异质同的问题沟通,对问题进行归类。而新手的知识则局限于表层结构,他们的结构信息组织具有水平较低、具体性的特点,在解题时往往受事物的具体形式或内容的干扰,从具体问题中识别抽象的模式。
四、教给学生有效的解题策略
所谓解题策略,指的是在解题思维中,从宏观的角度来考虑解题途径的思想方法。在物理解题中,策略、方法、技巧,都是解题的手段,因此都应归属于方法的范畴。但是,方法是有层次的,解题策略是最高层次的解题方法。它涉及的是解题的方向、原则、目标等等方面,是对解题途径的概括性的认识。
在进行解题策略的教学时,还应注意:
(1)要循序渐进,先易后难,逐步积累;先教学基础的、应用范围较广的,后教学较特殊的,应用范围较窄的;
(2)要针对各种解题策略选择较多的恰当事例说明其应用的广泛性,使学生对所学的解题策略形成概括化的认识;
(3)策略的训练不宜密集进行,不能在短时间内将过多的策略传授给学生,要给学生足够的消化理解的时间。
