摘要:在初中学习阶段,对物理习题进行有效的练习不仅能够提升学生对物理知识的理解与记忆,形成科学的思维方式和合理的思维习惯,还能培养学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力,促使其在实际生活中可以有效应用,同时也是提升学生思考能力和创新能力的一种有效手段。要让习题达到这样的效果,必须精心设计题目。本文将以初中物理的习题为例,探讨如何设计科学合理的习题,通过这些习题的练习提升初中学生的发展能力。
关键词:初中物理;习题设计;发展能力;创新意识;思考能力
物理是初中阶段一门非常重要的学科,对提升学生的思维能力和创新意识具有非常重要的作用,同时物理学科也是学生在学习期间非常重要的基础理论课程。随着时代的发展,我国相关部门对于教育的质量越发重视,而新课标的颁布和推行也提升了学校对物理学科的重视程度,如何在初中阶段提升物理教学质量成为现阶段初中物理教师首要关注的问题[1],习题练习作为教学中的一个环节能起到重要的作用。但是,仅仅依靠课本中练习题是远远不够的,因此物理教师必须对物理习题进行合理的选择,同时设计出符合新课程标准、新的教学观念、以及新的思维方式的习题,希望能够提升初中学生的发展能力。那么,什么样的习题训练才能全方位的提升学生的能力呢?
一、能激发学生潜在创造力
在初中物理教学活动中,学生的兴趣是引导和激发学生参与教学活动的主要方式。在物理教学活动中进行趣味性物理实验、讲解知名物理学家的成长故事等,会引起学生对物理知识的兴趣点[2]。但是通过调查研究表明,学生的兴趣并不能保持较长时间,若在物理学习过程中学生经常遭遇自己无法解决的难题,兴趣的能动性便会被大幅度削减。在物理教学活动中教师应对教材内容进行深入分析和挖掘,精心设计问题,并结合教学情境,帮助学生拓展思维,努力完成本堂课程的教学目标。将课程内容与实际生活有机联系在一起,从实际生活角度出发,逐渐拓展学生的思维模式,将学生的思维与生活情境联系在一起,让学生在情境教学活动中发现问题,进行质疑,激发他们对物理知识的探究心理,从而提升他们对学习的兴趣。
案例1:在讲解“热学公式”相关知识点时,教师可以如此设计问题:太阳能是一种新型能源,具有无污染、高效的特点,太阳能热水器在实际工作中主要是将太阳能转化为内能,下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数.
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其中“吸热功率”是指:在阳光照射下,集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量(热量).[不计热量散失.水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(Kg℃)].
求(1)该热水器最多容纳多少Kg水?初次使用,将水输送至10m高的太阳能热水器中,水罐与楼顶距离为2m,需要对水做多少功才能将热水器灌满?(2)若在阴雨天气太阳能热水器中装满水,水温仅为14℃,若要使水温达到50℃,需要供给水多少热量?至少需要接受几小时阳光照射?
在这样的教学设计过程中,教师将生活实际中的事物与教学内容有机结合在一起,让学生提升对热量等相关知识的掌握程度,让学生在思考的过程中发挥潜能,提升面对问题和解决问题的能力。
二、建立模式,促使学生学会正迁移
在物理学习过程中让学生学会主动发现问题和解决问题是提升学生对物理知识兴趣的最有效方式。为了提升学生解决问题的能力,必须有效提升学生对物理知识的理解能力和运用能力。利用物理方法解决问题的方式实际上包含两种,一种是逻辑推理,指的就是将学生的感性认识逐渐上升至理性认识,让学生的思维有更大的跨越,但是这种推理方式需要设定不同的程序,学生根据程序依次进行训练,进而逐步提升学生的思维能力[4]。另外一种是实验求证,就是借助实验的方式提升学生对物理知识的理解。学生思维模式的建立实际上就是促使正迁移的过程,在此过程中课本中蕴含的物理知识和物理方法相互协调,彼此配合,帮助学生掌握基本的物理知识。
在教学系统中可以将训练学生的思维能力分为三个层次,分别是判断层次、推断层次以及推理层次,因此物理教师在习题设计时也应当遵循发展规律并构建一一对应的思维模式。针对每一个思维模式首先应当让学生对其进行阅读和理解,最后再应用到实际问题中,提升学生对问题的解决能力。
案例2:将两块木板如图1所示进行放置,并采用不同的力让木板在桌上沿水平方向滑动。其中(F)表示水平方向上木板所受到的拉力,(f)表示水平方向上木板所受到的摩擦力,请同学们回答以下问题:
图1 受力示意图
(1)如果(F)大于(f)木板将( );
(2)如果(F)小于(f)木板将( );
(3)如果(F)等于(f)木板将( );
(4)如果(F)在水平移动时突然消失木板将( );
(5)如果(f)在水平移动时突然消失木板将( );
(6)如果木板上的上的木块突然掉下来木板将( )。
这样类型的物理习题属于“概念——推理”模式的练习题,其主要是建立在“前提”与“结论”推断上的简单推理形式。学生可以根据物理发展规律,由前提推断结论进而获得正确的答案。为了防止学生在思考问题时思维水平停滞不前,物理教师在设计物理练习题时应当充分考虑思维的发展规律,并将其作为推断的主要依据。案例2的问题在设计时便充分展现了“概念——推理”模式的思考模式,将六道习题分为两个思考层次,问题(1)(2)(3)属于第一层次,问题(4)(5)(6)属于第二层次,让学生在解决问题时思考模式超越原有思维的桎梏上升至更高的思考层面[5]。
三、思维过程与实验行为的有效结合
在物理习题设计过程中将思维过程与实验行为进行结合能够有效提升学生对物理知识的理解与记忆,并增强学生对知识的灵活运用能力。
案例3:将重量为10N的沙子沿着长度为5m,高度为1m的倾斜面行走,在此过程中有用功为多少?拉力是2.5N,总功是多少?该斜面的机械效率怎么计算?
案例4:将铅笔盒的一端放在几本摞起的书上,构成一个斜面坡,将重量为60g的物体从底端拉到顶端,若要求此过程中的有用功,机械效率,缺什么条件?你能选择工具测量吗?先画出实验示意图,再把测量所得量写在图中相应位置,并计算出有用功、总功、机械效率,讨论额外功的来源?
对比两个问题,案例4中的铅笔盒并没有统一的规格,因此学生在计算有用功和斜面机械效率时便应当测量斜面的高度与斜面的长度,这样的实验方式能够刺激学生的思维活动,提升学生的创造能力和创新意识。在此过程中,学生既要实验、推理还要计算,更容易发现与此有关联的问题。案例3的问题有助于培养学生的综合能力,因此案例3问题在设计时参数更为全面,而案例4问题在设计时能够培养学生的思维能力多向发展,提升了学生对问题的解决能力。
结束语:综上所述,在物理习题设计时初中物理教师应当加强与学生的沟通与联系,深入分析学生的兴趣偏好,并将习题设计与教材课本中的内容进行有效联系,并将提升学生的思考能力和创新意识作为主要教学目标,借助生活中常见的问题和场景,开展多种教学方法,激发学生的思考能力,全面提升学生的综合素质能力。
参考文献:
[1]周小奋.基于“原始物理问题”的教学设计——以“透镜”为例[J].物理教师,2014,35(10):14-17.
[2]张俊强.浅谈如何搞好初中物理复习[J].读写算(教育教学研究),2014,(33):129-129.
[3]刘雄兵.高一力学复习教学案例设计——围绕“绳球”核心情境的力学综合性学习[D].广西:广西师范大学,2016.
[4]丁广健.物理课堂中"变题"的方法与技术[J].数理化解题研究,2019,(2):68-69.
[5]胡居龙.精心设计习题,培养学生的创新思维能力[J].中学教学参考,2011,(32):62-62.