基于中学物理计算能力的培养探究

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摘 要：针对农村中学生解答计算题能力不足的问题,文章提出可通过对关 键 词语的引导理解,挖掘题目中的隐含条件,排除干扰因素等方法培养学生对计算题的审题能力,然后通过解题过程中必要的文字说明,字母、符号的书写,重视演算过程和单位,促使学生解题规范化,提高学生解析计算题的能力.

关 键 词：中学物理教学计算能力培养培养方法

物理计算题是物理考试中必不可少的一种题型,不管是在平时的检测,还是在升中考试中都会出现,且分值有13分之多,因此解答好计算题是获得物理考试高分的关键.从往年中考物理答卷和平时的测试试卷可以看出,多数学生在计算题上很难得满分,甚至有一部分人写得满满的,但得不到分,原因是学生解物理计算题的能力较差,忽略分析、理解.

那么,在中学物理教学中,如何提高学生解答物理计算题的能力呢?在多年的农村中学物理教学中我感悟到,审题能力的培养是关键,书写过程的规范化是得分的手段.

一、审题能力的培养

“万事开头难”,解题就是要从审题开始,迅速准确地读懂题意是解题的良好开端.审题不应只关注具体的已知数据,而应注重物理过程的分析.

1.注重题目中关 键 词语的理解.所谓关 键 词语,可能是对题目涉及的物理变化的描述,也可能是对物理过程的界定,忽略了它们,往往使解题过程变得盲目,思维变得混乱.如：“光滑”、“不计阻力”、“轻质（杠杆、滑轮）”、“做匀速直线运动”、“静止”、“升高多少度,升高到多少度”、“降低到,降低了”、“有用的功率还是总功率”、“功率还是效率”,等等.如何理解有关关 键 词语的内涵呢?“光滑”说明物体是不受摩擦力的,“做匀速直线运动”说明物体受力是平衡的,“升高多少度,升高到多少度”前者表示物体温度的变化量,后者表示物体最后的温度.

例1：体重为500N的乐儿同学,用双手握住竖直的竹竿匀速上攀,同他所受摩擦力是多少?方向如何?

关 键 词：匀速——摩擦力与他的体重是一对平衡力.

2.挖掘题目中的隐含条件.有些题目的部分条件并不明确给出,而是隐含在文字叙述之中,常见的有知识性隐含条件、条件性隐含条件、数据性隐含条件等.把隐含条件挖掘出来,常常是解题的关键所在,对题目隐含条件的挖掘,需要与物理情境、物理过程的分析结合起来,因为题目中的隐含条件是多样的,被隐藏的可能是初始条件,也可能是变化方向等,如：说到家庭电路,意味着电压220V,各用电器并联；说到气压是标准大气压,意味着压强是1.01×105Pa,水的沸点是100℃；说到不计能量损失,意味着能量转化或转移的效率是100%；说到用电器正常工作,意味着用电器上加的是额定电压,等等.因此,要认真审题,在确定研究对象、分析状态过程、选择适用规律等各个过程中,都要仔细思考除了明确给出的条件以外,是否还隐含更多的条件,这样才能准确地理解题意.

（1）计算水吸收的热量；

（2）计算消耗的电能.

隐含的条件有：在一个标准大气压下把水烧开说明水末温是100℃,水壶正常工作时说明水壶此时的功率是1500W.

3.排除干扰因素.在题目所给出的诸多条件中,有些是有用的,也有些是无关的,这些无关条件常常就是命题者有意设置的干扰条件,要能找出这些干扰条件,并把它们排除,这样才能迅速正确地解答.如：物体水平移动时,不会克服重力做功,此时物体的重力就是干扰因素；物体以不同的速度匀速上升或匀速下降,表明物体受平衡力的作用,此时的“上升”、“下降”及“不同的速度”均为干扰因素；两灯串联,甲比乙亮.这里的“甲比乙亮”就是判断电流相等的干扰因素；表格类题目中有很多数据,不一定都有用,要快速搜寻有用,排除干扰因素.

例3：某人将重20N的木块沿水平桌面匀速向前推了5m,所用的推力是4N,撤去推力后,木块由于惯性又前进1m后停止.求：这过程中推力做的功和重力做的功分别是多少?

干扰因素：水平桌面匀速向前推了5m是重力做功的干扰因素；又前进1m是推力做的功干扰因素.

培养审题能力还要强调对物理语言的理解,要训练学生分析、理解、使用物理语言,这不但有助于对题目给出的情境理解,而且有助于对题目中隐含条件的理解.

二、解题规范化的培养

近年来,中考实行网上阅卷后,对解题的规范和卷面的整洁提出了更高要求.解题规范化能培养学生的逻辑思维能力,养成有理有据地分析问题的良好习惯,形成科学态度,这有利于提高考试成绩.对于物理计算题,中考明确提出了书写规范化要求：“解答应写出必要的文字说明、重要的演算步骤,只写出最后答案,不能得分.”初中生在解题中往往存在许多问题：卷面上统篇都是公式、数字,无必要的文字说明,符号使用混乱,代入数据时不注意统一单位,计算结果没有单位等.在大力倡导素质教育的今天,除了要求教师抓好学生基础知识的掌握、解题能力的训练外,还必须注重对学生解题规范化的训练,这不仅有利于学生形成良好的答题习惯和规范的答题行为,而且有利于培养他们严谨的学习态度,全面提高学生的科学素质.强调物理解题规范,就是要求学生在答题中做到解题思想、方法规范化、解题过程规范化、物理语言和书写规范化.要求学生解答中学物理计算题题时,注意把握好以下环节：

1.要有必要的文字说明.必要的文字说明是对题目完整解答过程中不可缺少的文字表述,它能使解题思路表达得清楚明了,解答有根有据,流畅完美.有的同学在解答计算题时不知道应该说什么,往往将物理过程变成数学过程.必要的文字说明是要写出简要的文字叙述,用以说明研究对象、研究过程或状态,所列方程的物理依据,说明隐含条件,分析所得的关键判断,说明上下文关系的一些衔接语,等等.文字说明要用物理术语,有科学特色.如在二力平衡问题中时,“因为物体做匀速直线运动,所以等”；在每列出一个公式都要写出所依据的物理定律和定义.如“由欧姆定律I等于U/R得,电阻R两端的电压U等于IR”等,不要用字母或符号代替物理语言,如用“∵、∴”代替“因为、所以”.语言叙述要简练、准确,切忌语言叙述过于冗长,如不要写出详细的题意分析.2.字母、符号书写要规范.解题中运用的物理量要设定字母来表示,题中给定的字母意义不能自行改变.所用来表示物理量的字母要尽可能是常规通用的,一般要与课本中的形式一致,如Kg、Ω、Hz等.不要出现“n”与“η”不分,“P”与“ρ”不分,“w”与“ω”混淆不清的错误.同一道题中,一个字母应只表示一个物理量,如果在同一题中出现多个同类物理量,就可用不同的角标加以区别,以免造成混淆.

3.要有必要的演算过程和明确的结果.演算时一般要先进行代数式的字母运算,推导出有关未知量的代数表达式,不能字母、符号和数据混合,再代入数据计算.这样做既有利于减轻计算负担,又有利于一般规律的发现和回顾检查.计算时不要把大量的化简、代值运算过程写在卷面上,这样会给人以繁琐零乱、思路不清的感觉,增大出错扣分的几率.数据的书写要用科学记数法,计算结果的有效数字的位数应根据题意确定,最好不要以无理数或分数作为最后的计算结果.

4.单位.计算题对单位的要求是极其严格的.单位是物理量的重要属性.对于一个数值,如果不冠于单位,那么这个数值就失去了它的意义.物理中的计算题对单位的要求是十分明确的,解题需带单位,该统一的单位要统一.首先,带单位运算有检验的作用,特别是在题目中出现了不统一的单位时,如果解题时没有将单位统一就很容易弄错,但如果带有单位运算的话,在检查时错误的地方就会一目了然；

注意：（1）物理解题语言有三种,即文字、符号、图形.在解题中,要学会将一种语言“翻译”成为另一种语言,以便深刻理解题目的含义,从而叩开解题的大门.在解题中要对试题提供的信息进行分析、组合和加工,搞清楚哪些是已知条件,哪些是要求解的,只有真正把问题搞清楚后,解题才能得心应手.

（2）在电学计算中,电路的识别和分析起到非常重要的作用.这道题研究的对象是串、并联电路,运用的工具是欧姆定律和串、并联电路中电流、电压的特点,还要看出电表测量哪个物理量,不抓住这些信息,那么我们对这道题的分析和计算可能就会一塌糊涂或张冠李戴.

要特别指出的是,部分学生认为只要解出题目的答案就万事大吉了,其实只要是有过程的解答题,过程总比最后的答案要重要得多,物理讲的是科学逻辑.总之,物理学科规范解题说起来不易,做起来更难,但无规矩不成方圆,只能靠平时要求,一点一滴磨炼.教育者要针对不同学生的实际情况做出正确的引导,不断探求出更符合学生理解、发展规律的方法.