以题为基点,促进物理思维的生成

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摘 要：在高中物理教学过程中，教师因以题为基点，通过多题归一、一题多变、一题多解等方法培养学生的物理思维能力。

关键词：多题归一；一题多变；一题多解

高中起始年级是学习物理的关键阶段，所学的牛顿运动定律、运动的合成和分解、动能定理、机械能守恒定律等内容是中学物理知识的基础和重点。在教学过程中以题为基点，关注规范、基础、兴趣，优化师生互动，可以深化学生对所学物理概念和规律的理解，提高思维能力和运用知识解决实际问题的能力。

一、通过多题归一，异中求同规范思维习惯

以《用牛顿运动定律解决问题》教学实践为例，利用循序渐进的教学原则，精心选择和设计多种类型例题，如研究对象在水平方向、竖直方向和斜面上运动的问题；研究对象是单个和连接体的问题；研究对象做单一过程运动和多过程运动的问题；由受力情况求运动情况和由运动情况求受力情况的问题等，通过对不同问题的分析诊断，从中提炼共性的思维习惯，如下：

1.规范分析物理问题要作图的思维习惯

动力学问题所呈现的文字信息量大、综合性强、过程复杂，学生的工作记忆负荷重，根据题目的文字表述画出相关的图景，体现了学生创设物理情境的能力，是物理教学的目标之一；准确地进行受力分析是解决问题的重点和难点，学生在进行受力分析时要养成严谨、规范的习惯，不能多画或少画一个力，更不能画错一个力；将陌生问题转化成熟悉的力学作图，可引导物理教学夯实基础知识，创设问题情境，抓住关键内容进行呈现；利用图文并茂的处理方式，可将抽象化为直观，这是培养学生物理素养的重要组成部分。

2.规范解决物理问题分步骤的思维习惯

通过审题确定研究对象、受力分析、建立合适的x、y轴、力的正交分解、应用平衡状态和牛顿第二定律列式。受力分析时先分析重力、外加的力，再分析弹力，最后分析摩擦力；理解建x、y轴的目的不仅是为了方便正交分解，也是为了规定正方向，常以运动方向为x轴正方向；选择运动学公式，初速度v0、末速度vt、加速度a、位移x、时间t这五个物理量中，已知任意三个，会求出另外两个物理量等。

异中求同规范思维习惯，有利于学生理清分析问题的思路，认识典型物理模型的解题思维过程，从而掌握解决一类问题的普遍方法，同时理解相关概念和规律，可帮助学生弄清其内涵和外延，使学生学会利用正确的思维去解决问题变得水到渠成。

二、通过一题多变，异同转化促进思维创新

以“小船渡河问题”为例，已知河宽d，船在静水中运动的速度大小v船，水流的速度大小v水，分v船＞v水，v船=v水，v船＜v水等三种情况，设计问题为求船渡河的最短时间；变题为求船渡河的最小位移；变题为已知河宽d、水流的速度大小v水，下游s处为特殊区域，为使小船不进入特殊区域而直线到达对岸，求小船在静水中的最小速度等。以“水流星问题”为例，已知线长t、桶的质量m桶、水的质量m水，设计问题为水流星运动到最高点时，为使水不流出，求此时水流星的速度至少多大；变题为水流星运动到最高点时，轻绳的拉力大小为T，求此时水流星的速度大小；变题为水流星运动到最低点时的速度大小为v，求此时水对桶的压力大小等。

将典型物理模型问题进行并列变化、递进变化或逆向变化，通过交流讨论，对题中隐含条件、临界条件的分析，可以培养良好的思维品质，从而促进学生思维创新；而分层教学的模式，可化大阶梯为小台阶，使不同层次的学生基于自身的知识基础和能力水平，得到有针对性的提升和发展。

异同转化促进思维创新，有利于学生抓住基础知识点，激发探究欲望，提高辨别不同问题规律的能力；有助于启发学生分析思考、发展创造的能力；同时关注问题设计的层次性，可帮助学生对知识的系统性、特殊性、广泛性进行深刻理解。

三、通过一题多解，同中求异走出思维定式

在上述“小船渡河问题”中，已知河宽d、船在静水中运动的速度大小v船、水流的速度大小v水，若v船＜v水，求船渡河的最小位移；学生认为利用运动的分解无法解决问题，利用运动的合成结合平行四边形定则，通过作图法解决问题；而将v船分解到水流方向和垂直于水流方向，得到三角函数，则完全变为一条数学问题，也可以解决问题，当然具体数学计算需到高年级才会解答。以“万有引力和航天问题”为例，已知卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道距地面高度为h、地球表面附近重力加速度为g、地球半径为R、引力常量为G，求卫星绕行速度大小。学生认为的方法是G■=m■，得到v=■；而利用mg′=m■，再由g′=（■）2g，也能解决问题。

正确引导学生走出思维定式的误区，利用课堂点评，向“错题”资源要效益；重视学科间的联系和相互应用，如，地理中纬度的概念，数学中三角函数的最值问题等，根据实际情况处理相应问题，提高学生分析综合的能力和用数学解决物理问题的能力。

同中求异走出思维定式，有利于学生丰富解决问题的思维；从多种不同的角度对问题进行处理，不仅训练和锻炼了分析能力，而且培养了思维的灵活性和敏捷性，激发了学生的求知欲和学习兴趣，调动了其学习积极性。

解决具体物理问题时，应深刻理解相关知识，利用严密的逻辑推理，分析其中的物理状态、过程及问题的本质，从而引导学生走出题海，真正掌握解决问题的方法。“多题归一”“一题多变”“一题多解”的目的是培养学生的思维能力，以促进物理思维的生成，从而提高物理教学的效率。

（作者单位 江苏省南通市通州区姜灶中学）