初中物理教学研究：解决物理问题的过程模式

2023-08-01 理论教育版权反馈

【摘要】：读审实质上是寻找解题信息，形成问题解决出发点的过程。验讨是遵循系统论的观点，在问题解决后进行整体反思和回顾的一个过程。物理问题解决一般过程中的四个环节不是孤立的，而是相互联系、相互作用的，所以我们可以用双向的箭头来表示这四个环节的联结。

虽然问题解决活动从根本上来说是一种个体行为，同一个问题对于不同的解题者而言，解决的过程常常是不同的，但作为一种心理活动，它仍然有着一些普遍的规律和共同特征。

国内外许多学者对问题解决的一般过程提出了许多很有价值的观点，如国外有邓克尔的三层次观点：一般范围—功能解决—特殊的解决；瓦拉斯的四阶段观点：准备—孕育—明朗—验证；杜威的五步观点：认知困惑—尝试识别—结构重组—检验假设—理解应用。国内有查有梁的“假设—实例—应用—反馈”观点等。这些观点对于我们探讨物理问题解决的过程模式具有很大的启发意义。

物理的题型很多，从题目形式上，可分为选择题、填空题、说理题、作图题、计算题、实验题、推理论证题等，从评卷方式上，又可分为主观题和客观题。每种题型都有着各自独特的解题特点，但在思维程序上也有着共性。

思维模式的普适性即在于它必然反映出这种共性，在物理问题解决的过程中，思维模式具体反映出这样一个序列步骤：物理问题解决出发点的形成方式—物理问题解决方向的形成方式—物理问题解决思路、步骤的建立方式—物理结论的确立和回顾方式。从这一步骤我们提出物理问题解决过程应经历的读审、建构、求解、验讨四个基本环节。这四个环节构成物理问题解决的一般过程，下面我们对这四个环节的内涵逐一探讨。

（一）读审

读，是读题目。拿到题目后，先粗后细，先整体后局部地阅读，对整个题目的概貌做到心中有数。审，是审条件和目标。弄清题目中明显给出的已知条件是什么，追索题目中隐含的已知条件是什么，明确题目应达到的目标是什么。读审实质上是寻找解题信息，形成问题解决出发点的过程。但需要引起注意的是，这一过程所得到的信息中，既包含着有利的解题信息，也可能包含着不利信息，若不注意及时排除这些不利信息，将会对正确的解题方向的形成造成干扰。

在读审这一环节，不要急于猜测解答方向和盲目解题，一定要做到确切了解题意，特别要弄清题目中关键词语的含义，要注意养成及时将所发现的信息尽可能用示意图或附图展示出来的好习惯。这样有利于我们排除不利信息的干扰，变不利信息为有利信息。

（二）建构

建构是物理情景的形成和建立过程。所谓物理情景，是经过简化与纯化之后的物理对象，在一定的规则联系下，按一定的时间顺序和空间关系，在研究者头脑中形成的静态或动态形象。简化与纯化之后的物理对象，就是我们通常所说的物理模型，它可以是关于研究物体的，如质点、理想气体等；也可以是关于研究过程的，如匀速直线运动、稳恒电流等；还可以是关于制约的条件，如光滑平面、恒力等。一定的规则，就是我们的物理概念，或是反映概念之间本质联系的物理规律。

物理情景的建构过程，通常需经历三个阶段。

1.科学的抽象

对读审中发现的各种解题信息进行分析、判断，抽象出物理对象的本质特征和问题的实质含义。

2.模式的再认

将研究者头脑中活跃着的有关的各种模型（包括解决相类似问题的整体形象模式），与问题情景中抽象出的物理对象的特征进行比较（或是与问题的实质涵义进行比较），从中鉴别出适当的模式，对研究的对象、状态、过程等进行表征（或是对问题作出整体表征）。

3.合理的想象

根据模式特征搜索出必要的物理概念或规律，在概念、规律的指导下展开对模型形象、过程和相互关系的想象，在头脑中形成三维的动态（或静态）图像。这一经过科学抽象后在研究者头脑中形成的图像就是物理情景，这一图像的形成过程就是物理情景的建构过程。

一般情景的建构，只是知觉的直接反应或是知觉形象的回忆和重现，是属于感知水平的再生性形象思维过程。而物理问题解决活动中物理情景的建构，则是一个概念、规律、表象的有机结合。抽象思维、形式思维的有机结合属于认知水平的思维过程。这就是学生常感到解物理题难的症结所在，也是物理问题解决活动能有效地促进学生智力发展的有利因素。平时教学中帮助学生多形成一些正确的物理模型形象，帮助学生养成形象化思考问题的习惯，将会有助于学生顺利掌握建构环节。

（三）求解

如果说读审是形成解题起点，建构是确定解题方向，求解则是展开解题思路、构思解题步骤、实施数学运算的过程。

明确物理情景、解题方向之后，还需要相应地寻找一些解题依据，建立解题方程，然后按照建立方程的逻辑顺序，作出简明、扼要、完整、符合规范要求的运算——求解环节。

寻找思路的有关问题在下一节我们将作较为详尽的讨论，这里就不再展开，在求解这一环节需要做如下说明。

1.注意精选解法

许多物理题往往有多种解法，解答时不要以求得答案为唯一目的，要有意识地培养学生从不同侧面去寻求不同方法的解答，同时注意不同方法解答的比较，选出最简便、最巧妙的解法。通过精选解法训练可以使学生加深对基本概念、规律的理解，能帮助他们灵活运用知识，促进思维能力的提高。

2.注意规范解题

解题规范化要求是解题方法的基本要求。主要要求：解答过程有条理、文字符号要统一、单位使用要统一、计算结果要准确或符合题意。应培养学生规范化解题的良好习惯。

（四）验讨

验讨是解题过程中的最后一环，也是极为重要的一环，同时又是解题者相对容易忽视和疏漏的一环。验讨是遵循系统论的观点，在问题解决后进行整体反思和回顾的一个过程。

验，是检验结果，检验结果是否符合实际和物理规律。有的结果从数学角度看是正确的、合理的，但从物理意义看，则是不符合实际和物理规律的。讨，是解后讨论，这是回顾全题，再次展现全题物理情景的过程，主要是回顾思维过程，思索成功的经验和失败的教训，进行自我评价。

物理问题解决一般过程中的四个环节不是孤立的，而是相互联系、相互作用的，所以我们可以用双向的箭头来表示这四个环节的联结。