提升学生解决物理问题能力的四种方法

吴祥

【摘 要】本文论述提升学生解决物理问题能力的四种方法：由条件到结论，直观感知；由问题到迁移，发散思维；由命题到逆命题，反向推理；注意陷阱，谨防偏差，以有效地提高学生的科学素质，提高教学质量。

【关键词】物理问题 分析能力 发散思维 反向推理

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）07B-0145-02

培养学生解决问题的能力不是一朝一夕就能够完成的，它需要贯穿于整个教学过程中。授业解惑，需要我们去言传身教。笔者根据多年的教学经验发现，培养学生信息处理能力，可以有效地提高学生解决物理问题的能力。

一、由条件到结论，直观感知

想要培养学生高效解决问题的能力，我们必须教会他们如何分析问题。而分析问题的第一步就是要找出题目中的已知条件，只有有效地找出题目中给出的条件来加以分析，才能解决问题。

例如，在讲解《曲线运动》的课堂上，学生问过笔者这样一道题：“平抛一个小球，小球在落地前一秒内的速度与水平方向的夹角由 37°变为 53°，求小球抛出时的速度（g=10m/s2）。”在讲这道题的时候，笔者引导学生由条件到结论的整个过程进行推理。首先，笔者让学生找出题目中的已知条件，从题目中学生可以知道小球的运动类型和小球落地前一秒内速度的方向与水平方向夹角的变化。但是这些条件并不足以解决这个问题，因此笔者接下来引导学生从已知条件中推导出间接条件：因为物体做平抛运动，所以落地前一秒时速度的水平分量和落地时速度的水平分量是相等的，因此就可知道落地前一秒时速度的垂直分量 v1 和落地时速度的垂直分量 v2 的比值。挖掘出了 这个潜在条件后，就可迎刃而解了。因为题目中给出了小球落地前速度与水平方向的夹角，所以学生就可知道 v2 与抛出小球速度的夹角。学生根据 v2=v1+gt 这个公式得出了 v2 的值，最后根据以上两个条件得出了问题的答案 （m/s）。引导学生去分析已知条件，使解题过程变得有条理，这样会让他们在以后解答问题的过程中变得更加从容。

引导学生寻找和分析题目中的已知条件，可以增强他们的直观感觉，让他们在解题的时候变容易一些。培养学生分析问题的能力，可以让他们在难题面前不再束手无策，可以很好地提升他们解决物理问题的能力。

二、由问题到迁移，发散思维

在讲题的过程中，我们会给学生传授一些解题方法，一般来说这些解题方法不仅仅适用于一个问题，而且也适用于许多其他的问题。在一解多用的过程中，学生需要具备迁移的能力，即把一个问题的解答方法嫁接到另一个问题的解决过程中。

例如，在讲《运动的合成与分解》的时候，笔者让学生重温《力的合成》和《力的分解》的基本内容，因为它们二者之间有异曲同工之妙。运动和力都是矢量，都可以把他们分解为在垂直的 x 轴和 y 轴上的分量，然后分别研究它们在 x 轴和 y 轴上的运动和作用，学生如果把力的分解理解透彻了，那么他们对运动的分解的理解就会容易一些。“古学今用”不仅可以运用于新知识的讲解，而且也同样适用于问题的解答过程。学生可以在解决问题的过程中，找到本題与以前所做过的题目的相同点，然后运用类似的方法快速地得出解答，这对提高学生解题效率有很好的作用。

学生在学习中要学会融会贯通，如果他们掌握了“移花接木”之法，那么所有陌生的题目对他们来说都会变得很容易。让学生学会由问题到迁移的过程，不仅可以提升他们解决物理问题的能力，而且可以发散他们的思维，让他们的大脑更加灵活。

三、由命题到逆命题，反向推理

“命题”和“逆命题”是数学上两个重要的概念，但在物理学科中也有“命题”和“逆命题”。物理课本中的一些问题既可以从条件推出结论，也可以从结论推出条件。但有些问题只可以从条件推出结论，却不可以从结论推出条件。所以学生在解题的过程中，要注意“逆命题”是否成立，如果成立，就可进行反向推理；反之，进行反向推理只能得出错误的结论。

例如，在《相互作用》的课堂上，学生做过这样一道选择题：

下列有关重力、弹力、摩擦力的说法中，正确的有（ ）

A.运动物体不可能受到静摩擦力，静止的物体不可能受到滑动摩擦力

B.物体间有摩擦力时一定有弹力，这两个力的方向一定垂直

C.重力、弹力、摩擦力既可以是动力也可以是阻力

D.静止在桌面上的物体对桌面的压力就是物体的重力

学生对选项 A 感到非常纠结，因为滑动摩擦力是在运动过程中产生的，所以学生就认为静止的物体不可能受到滑动摩擦力。有这种想法是因为学生没有搞清楚其“逆命题”是否成立，所以做出了错误的反向推理。在讲这道题的时候，笔者给学生举了一个反面例子：用力推一个箱子，使它在地面上运动，地面给箱子的滑动摩擦力与它的运动方向相反，但是由于相互作用力，箱子对地面会有与它运动方向相同的滑动摩擦力。经过这么分析，学生一下子就豁然开朗了。物理学中有些“逆命题”是成立的，有些是不成立，所以学生不能想当然地进行反向推理，必须要有实际事例作为依据。

在讲课的过程中，我们需要让学生注意“逆命题”是否存在，避免他们因为利用错误的“逆命题”进行反向推理而出现差错。在学生不确定“逆命题”是否存在的时候，我们可以给他们列举反例来证明，这样会让他们的印象更加深刻，提高他们以后解决此类问题的正确率。

四、注意陷阱，谨防偏差

在一些物理问题中，会出现信息“错误”的问题，这个时候学生如果不能保持清醒的头脑，那么他们就极有可能会因为大意而掉入陷阱。因此在做题的过程中，学生必须时刻高度集中注意力，严密检查其中是否存在陷阱，防备因为大意而出现解题的偏差。

例如，在讲《摩擦力》的时候，笔者让学生做这样一道题：放在水平地面上的物体 M，上面有一物体 m，M 与 m 之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，如图 1 所示，判断 m 和 M 是否受到摩擦力的作用；如果有，则指出摩擦力的方向。

这道题的陷阱就在于“整个装置处于静止状态”，看到“静止”二字，学生会立刻想到 m 与 M 不受摩擦力的作用，这样就会让整个题的解答出现错误。在给学生讲解这道题的时候，笔者先问学生一个问题：“m 和 M 有没有受到外力的作用？”学生低头看过题目后回答说：“有。”接着笔者提问了一个学生：“这个外力是什么力？”那位学生回答道：“弹簧的弹力。”如果学生弄明白了 m 和 M 有外力的作用，那么这个题目就好解决了。m 会受到向左的弹力，所以 M 对它有向右的摩擦力让它保持静止，二者之间是相互作用力，所以 m 对 M 有向左的摩擦力。如果学生识破了题目中的陷阱，那么他们的解题过程就会一帆风顺。

在讲题的过程中，我们要指出学生容易忽略的地方，让他们对自己的失误加深印象。这样会给学生敲响警钟，让他们时刻警惕陷阱的出现，提高学生解答物理问题的正确率。

随着时代的进步，学生具备解决问题的能力日益重要，因此，我们在授课的过程中需要重视学生解决物理问题能力的培养。以上四种方法，可以有效培养学生处理物理问题信息的能力，进而提升他们解决问题的能力。其实，这四种方法同样适用于其他学科，同样能对学生成绩的提升有很大帮助。

【参考文献】

[1]刘元宗.影响培养学生解决问题能力的诸因素分析及对策[J].中学小学教材教学，2004（36）

[2]唐富林，王昌苏.浅议学生分析解决问题能力的培养[J].中学教学参考，2015（218）

[3]王小丰.浅谈学生解决问题能力的培养[J].数学学习与研究，2010（14）

（责编 卢建龙）