尝试“反思性解题教学”提高学生解题能力

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  【摘要】在物理教学过程中经常遇到这样的埋怨:“这道题刚刚讲过,学生又做得一塌糊涂”,然而学生也常拍着脑袋喊“冤”:“这道题我已经做了好几遍了,怎么一下子又想不出来”。出现这种现象的原因在于:一些师生平时只在乎解题的数量,而忽视了解题的质量,这其中的关键恰恰在于只注重解题结果,而轻视解题的过程以及解题后的反思。因此,本文结合教学实践,就如何利用“反思性解题教学”提高学生解题能力谈几点看法。
  【关键词】反思性解题教学提高解题能力
  现实中的许多教师和学生往往只注重解题的数量而忽略解题的质量,课内大量讲,课外盲目做,陷入茫茫题海之中,造成学生的课业负担很重,而学习效率和能力很低。迅速提高物理解题能力,有诸多条件和因素,在平时的教学观察中笔者发现,有很多学生在解题的过程中只顾完成任务,而普遍缺少一个提升解题能力的环节,那就是“解题反思”。
  究竟什么是“解题反思”?笔者认为,在学生解题过程中,要引导学生经常性做如下的探索和思考:这道题目命题的意图是什么?考查我们哪些知识点?涉及哪些能力的培养?怎么获得题干中有价值的信息?这道题有无其他解法?这些方法哪种更为简便?本题的解法和结论能不能进一步推广?该题能否做到举一反三,拓展延伸?……如此种种,这就是“解题反思”。为了提高学生的解题能力,培养学生的思维,我们应该倡导进行有效的“反思性解题教学”。下面笔者结合平时的教学实践,就如何进行“反思性解题教学”谈几点看法。
  一、 反思题意的理解过程
  对于解题来说,“理解题意”是首要的,如果对题目的意图不理解,那将直接影响解题的进展,很多学生不会解题就是在“理解题意”这一环节出了问题。不同层次的学生对题意的理解不同,而要想迅速掌握审题的技巧,充分理解出题的意图,做到解题过程中的举一反三,学生就要在审题的过程中,不断地反思、积累和总结,通过这种无意识的、贯穿解题思维过程中的反思,逐步形成对问题全面而深刻的认识。
  例:如图所示,将一空的玻璃小试管放入盛有60 cm3的量筒中水面升至73 cm3处,再将其压入水中,水面降至66 cm3(量筒中水的质量不变)。
  求(1)小试管的质量;(2)小试管的密度。
  反思题目已知条件和可求得的量,形成题型归类的意识。在已知液体体积和浸入物体后液面到达刻度的条件下,我们可求物体排开的液体体积,进而利用液体密度可求出物体所受的浮力;若是漂浮的,还能求出物体重力、物体质量。这类浮力计算题是特别多的,我们应形成这类练习题的解答经验。同时,由图还可以看出,物体浸入液体中时,物体体积与液体体积之间有一定的关系:部分浸入时,V排  二、 反思解题过程中所涉及的知识点


  当解题思维出现障碍或解题活动结束后,我们要引导学生对所涉及的知识点进行反思,思考该题目涉及的概念知识点是否都了解;思考这些知识点有无联系,存在哪些交汇点;思考涉及的知识经常在哪些方面有所应用,通常又是如何应用的;思考通过这些知识怎样解决类似的问题。另外,我们还需要求学生通过这一系列的反思活动,让他们思考对所涉及的知识是否有了全新的认识,有哪些新的认识,原来的认识有什么欠缺之处,这种欠缺是怎样形成的,如何解决等。
  在上题中,我们通过分析知道该题涉及物体的浮沉条件、密度的测量、二力平衡等相关知识,然后结合浮力和密度知识来进行综合应用。通过这样的总结反思,不仅能训练学生学科素养,而且还能加深学生对物理各知识点相互关联的理解,逐步从纵向和横向形成知识网络,扩充知识结构,体会原有认知的不足之处,对认知结构进行调整或重建。
  三、 反思解题过程中所运用的思维方法
  物理思维方法是物理知识的精髓,是知识转化为能力的桥梁。在教学中,教师既要关注知识的传授,更要重视物理思维方法的训练,只有将两者同步实施、共同推进,才能取得举一反三、触类旁通的学习效果。物理思维方法的训练往往伴随在具体的解题活动之中,思维的灵活性就是善于视情况的变化,在思想、行动上及时调控原来固有解决问题的方法和步骤。因此,此类反思的一个重要内容就是要充分挖掘活动中运用到哪些物理思维方法,这些思维方法在本题中是如何运用的,运用过程中表现出哪些特点,这样的思维方法是否在其他情况下运用过,现在的运用和过去的运用有何联系、有何区别,是否有规律性的东西。有了这样的反思,学生对物理思维方法的认识、把握、运用的水平就会不断提高。
  反思解题思路形成过程,我们要学会分析物理问题的一般方法。在上题解题时,我们先由已知量直接求V排,再结合ρ水和阿基米德原理求F浮,用二力平衡求重力……这是从已知条件出发,看结合物理知识能够求些什么;在求出可求量后,又看在现有条件下,结合物理知识又能够求些什么,直到问题得以解决。这是一种分析物理问题的方法——“顺推法”,学会这种方法,对我们解决任何问题都大有裨益。
  四、 反思解题结果和解题方法
  当题目完成后,教师要有意识地引导学生对解题结果的正确性、合理性、全面性进行反思,这样就能让学生及时发现在解题过程中可能存在的问题,并积极采取应对措施及时纠错,或对解题过程的完整性做出适当调整和优化,以提高解题的准确性。同时,我们还可以通过解题思路和方法的分析,反思此题的解法是否具有多样性,哪种方法更简洁、更方便,还有哪些可以创新与改变,是否可以推广等。
  通过反思解题结果,强化巩固物理知识,同时形成诊断性思维。上题的结果是玻璃的密度为2.2×103kg/m3。这样的结果合理吗?我们知道:若ρ物<ρ液,则物体漂浮;若ρ物=ρ液,则物体悬浮;若ρ物>ρ液,则物体沉底。而此题结果正好符合第三种情况,可见结果具有合理性,我们的解题思路是正确的,我们掌握的知识是正确的。
  五、 反思题目的变式
  物理解题训练中,变式是一种很常见的有效方法。所谓变式,是指对物理问题从不同角度、不同层次、不同情形、不同背景做出有效的变化,使其条件或形式发生变化,而本质特征却不变。这种变化,可以是改变条件或结论,也可以是结论与条件的互换,还可以是开放条件或结论。利用变式,把一个看似孤立的问题从不同角度向外扩散,形成一个有规律可循的系列,通过对题目的变式进行反思来训练学生的创新思维。
  在上题的情景中给出的工具是量筒和水,给出的已知量是量筒的一些读数值,结果求出了玻璃的质量和密度。它反映出,用量筒和水是可以测固体质量和密度的,从而引发用量筒和水测固体质量和密度新方法的思考,解决了利用浮力测密度的一类问题。
  六、 反思解题的规范
  不管是期中、期末考试,还是模拟考、高考,每当考生从考场走出来,总有一部分考生满怀信心,而结果成绩一出来,却与自己心目中的成绩大相径庭,这又是何因呢?其实这是一个教师常讲常存,学生常避常犯的问题——答题的规范化问题。这表现在:① 公式不明,乱代数据;② 表达不清,思维逻辑性差,解题无条理,书写太混乱;③ 运算能力差,数据不准确,单位混乱,例如用最小刻度为毫米的刻度尺测出的物体长度用米作单位保留到0.001米还是0.0001米搞不清;④ 表达能力差,作图不规范,逻辑性差。
  答题的规范化,这需要从平常的做题习惯抓起,每一道题目,不管大题小题,都要认真对待,当成是一次大考。也就是在平常的训练中,我们对各种题型都要按要求做到位,计算题要有必要的文字说明、规范的等式方程,解题过程尽可能地分步计算,文字、数字、单位、字母、作图等要规范化书写,不能随意,要充分体现解题的条理性、规范性,体现清晰的物理思路。 对于这些,学生在解题的过程中都要不断反思,这些要求自己有没有做到位,还有哪些需要改进等等。
  虽然,反思需要投入一定的时间,但是教师若在习题教学中精选习题,培养反思习惯,注重反思的策略,最终将会把学生从题海中解脱出来,提高习题训练的有效性,收到事半功倍的效果。
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