通過習題反思提升學生問題解決能力＊

華 樺 高 礦

（南京航空航天大學附屬高級中學，江蘇 南京 210007）

1 問題提出

高考物理一輪復習重在鞏固學生物理基礎知識，完善知識結構，知識點的復習覆蓋面應較廣，應摒棄一些難、繁的物理問題，所選習題以中檔題為主.而二輪復習則重在提升學生的能力（包括審題能力、歸納能力、運用知識的遷移能力、邏輯思維能力、以及批判思維能力等），進一步鞏固基礎知識和完善思維結構，進而提升學生的學科素養和問題解決能力.

筆者在高三復習課中讓學生在課堂完成一道練習題，并請一位成績優異的學生在黑板上完成.

圖1

例1.如圖1所示，一帶電小球從A處豎直向上進入一水平方向的勻強電場中，進入電場時小球的動能為4J，運動到最高點B時小球的動能為5J，則小球運動到與A點在同一水平面上的C點（圖中未畫出）時的動能為

（A）4J. （B）14J. （C）19J. （D）24J.

圖2

在學生書寫時，進行了仔細的觀察和記錄，學生首先在圖中將C點補上（如圖2所示），然后開始書寫：A→B時，We＝5J，WG＋We＝ΔEk＝1J.B→C 時 WG＋We＝Ek-5，WG＝We-1＝4J.所以EkC＝4＋5＋5＝14J，故選（B）選項.

這位學生沒有立即回座位，而是認真思考，想了一會，學生將上面所寫內容迅速擦去，重新開始書寫：

A→B時，We＝5J，WG＝-4J，時間為t.B→C時，WG＝4J，時間也為t，所以兩段時間內小球水平位移之比為1∶3，We＝15J，所以EkC＝4＋5＋15＝24J，故選選項（D）.

從這位學生解題的整個過程來看，該學生在解題過程中的思維是非?；钴S的，剛開始僅關注了能量變化，后來反思了運動形式的融入，已經初步具有教師在解題中所具有的反思能力.而這種反思能力在學習者處于初始階段時可能是不具備的，或者一些學習者具備這種能力但是應用時卻時刻需要提醒，但是當學習者達到一定程度以后這種反思行為在應用時就不需要提醒而自覺應用.

邢紅軍、林崇德等人的一項研究表明［1］：物理問題的解決能力除了受物理知識、物理科學方法的影響外，學習者思維品質的深刻性、靈活性、獨創性和批判性品質對物理問題的解決也起到重要的作用.即學習者在問題解決過程中的反思行為對物理問題的解決有很大的影響.在我們的日常教學中教師往往過多的關注學生問題解決的對與錯，常常抱怨學生問題解決時不能全面的進行思考或粗心大意，但是我們教師往往會忽視一個重要的環節：那就是學習者是否具備了上述的反思行為（能力），或者說學習者是否懂得或掌握問題解決中的反思行為.

然而要達到這些目的，習題是進行教學的載體，必須在習題訓練中來完成，如何通過習題教學來完成上述能力的培養是擺在教師面前不可回避的問題.在物理二輪復習中教師應注重通過對所做習題的深度剖析與歸納訓練學生的反思能力，提升學生的思維品質，使得學生問題解決的能力得以提升.

2 學生如何通過習題學會反思

物理問題的解決，有許多是可以從條件出發，進行正面的、順向的思考而獲得結論，這種思考在思維方式上具有定向性、聚合性，尤其是在近年高考物理逐漸強化基礎知識和基本問題解決方法的背景下，強化這種思維方式，在物理解題中尤其是對綜合問題的解決有著決定性的作用.但是，也有許多問題從正面入手比較困難，從反面入手反而能出奇制勝.另一方面，物理問題的解決經常是通過問題引領，開拓學生的思維空間，在物理教學中注意培養學生反思習慣，提高學生參與意識，激勵學生積極地參與反思學習.在問題解決后引導學生從反思題目、反思解題思維過程、反思解決問題的思維方法入手教會學生進行反思.下面以一道物理習題及其解答過程為例闡述學生學習反思技能的過程和方法.

圖3

例2.如圖3所示，坐標系xOy在豎直平面內，空間有沿水平方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在x＞0的空間里有沿x軸正方向的勻強電場，場強的大小為E，一個帶正電的小球經過圖中的x軸上的A點，沿著與水平方向成θ＝30°角的斜向下直線做勻速運動，經過y軸上的B點進入x＜0的區域，要使小球進入x＜0區域后能在豎直面內做勻速圓周運動，需在x＜0區域另加一勻強電場，若帶電小球做圓周運動通過x軸上的C點，且設重力加速度為g，求：

（1）小球運動速率的大??；

（2）在x＜0的區域所加電場大小和方向；

解析：（1）小球從A運動到B的過程中，小球受重力、電場力和洛倫茲力作用而處于平衡狀態，由題設條件知所以小球的運動速率為

（2）小球在x＜0的區域做勻速圓周運動，則小球的重力與所受的電場力平衡，洛倫茲力提供做圓周運動的向心力，則mg＝qE′又tan30°＝，所以，方向豎直向上．

（3）如圖4所示，連接BC，過B作AB的垂線交x軸于O′.因為θ＝30°，所以在△ABO′中∠AO′B＝60°，又故∠OCB＝θ＝30°，所 以 ∠CBO′ ＝ 30°，，則O′為小球做圓周運動的圓心.

圖4

2.1 反思題目，重新分析題目，尋求已知和隱含條件，體會其對問題解決的作用及審題方法

在學生答題完成后，引導學生回歸題目，對題目進行再次審題，確定題目中的關鍵信息，尋求這些信息對問題解決起到怎樣的作用？如例題2，學生按照教師的引導重新回歸題目以后會發現題目中的一些關鍵信息，如：“帶正電的小球”、“與水平方向成θ＝30°角的斜向下直線做勻速運動”、“使小球進入x＜0區域后能在豎直面內做勻速圓周運動”、

學生通過對題目的反思，構建出解題思維流程后，例題2的第1、2問就很容易解答出來，即從條件出發，進行正面的、順向的思考而獲得突破解題的關鍵點，可見精確的審題可以幫助學生迅速而準確地解決問題.然而，在我們的教學中雖然教師多次強調認真審題，但是學生在考試或練習時，仍然只是簡單的看一遍題目，甚至連題目都沒有看清楚就匆忙答題，結果是可想而知的.高考二輪復習學生要解決的一個重要能力就是審題能力，而這項能力的獲得是在平常的教學中不斷訓練出來的.通過以上引導學生對題目的反思，目的在于告訴學生：要解決一個問題不管是簡單題還是較難的綜合題，審清題目必不可少，以引起學生對審題的關注.最后通過上述教師的引導，學生歸納（教師補充）審題的方法.

第1步：遇到一道習題，應迅速將題目閱讀一遍，類似于英語閱讀中的快速閱讀.

第2步：快速閱讀一遍題目后進行第2次閱讀，畫出關鍵的詞語和句子，類似于英語中的精讀.

第3步：進行第3遍閱讀，根據關鍵詞語或句子構建解題思維流程，列表（如表1），尋求考查的相關知識和問題解決的突破點.

表1

在以上的審題步驟中，第2步是關鍵（有助于幫助學生構建物理模型），第3步是核心（有助于幫助學生找到解題突破點）.實際上學生通過反思教學知道了反思題目對解題的幫助，掌握審題方法后，通過一定量的解題訓練，解題時可能讀一遍題目就可以達到第3步的水平.所以在日常的物理教學中教師應有意識地選擇一些典型的習題，通過對題目的反思訓練學生的審題能力.

2.2 反思解題思維過程和思維方法，引導學生總結回顧，掌握物理思想方法

在學生解答問題時，教師應注意觀察學生解題的過程，及時發現學生在解題過程中出現的問題，如：學生思維出現障礙的地方、導致解題失敗的具體障礙、學生解題過程中經歷的具體思維操作、學生哪些知識與方法能幫助他們解決問題等.這樣做有助于教師實時了解學生的問題所在，捕捉學生解題過程中的即時思維，有助于教師在講評時抓住重點，幫助學生突破思維障礙.誠然教師了解學生的解題思維過程和思維方法，對于幫助學生突破思維障礙有很大幫助，但是學生自己是否意識到自己解題時的思維過程和方法，是否能有意識地去關注呢？事實證明對于學業成績不高的學生來說，是缺乏這種意識的，為了幫助學生掌握這項技能，教師應有意識地去設計自己的教學，在教學中應教會學生如何去掌握這項技能.

表2

引導學生反思解題思維過程和方法是培養學生這項技能的有效手段，在學生將問題解決之后，要求他們回顧解題過程，概括解題的關鍵；尋找思維過程中的不足，完善思維過程；引導學生評價自己的思維策略，以自我反思為前提條件，發現思維中存在的矛盾.為了使學生學會如何去反思，在答題紙上設計一系列的問題，所設問題如表2，讓學生回答.

上述問題的設計目的是引導學生反思解題思維過程和方法，從而幫助學生發現解題過程中的思維盲點和問題，引導學生自主提出問題，并應用正確的流程產生解決問題的方法.在教學中有目的的滲透這種思維引導，能夠幫助學生掌握正確的反思途徑和解決問題的物理思想方法.

3 培養學生反思能力對物理教學的啟示

學生通過以上兩種反思方法的學習，可以初步掌握基本的反思方法，進而提高問題解決能力和反思的能力.反思能力的提高也有很多的途徑，例如利用概念圖培養學生物理反思能力［2］：在新授課中使用概念圖、物理習題中利用概念圖分析題目、利用概念圖評價學習情況等.

通過上述的分析，可以得到要培養學生的反思能力，需要從兩個方面入手，第一培養學生的閱讀能力，第二培養學生提出問題的能力.尤其是培養學生提出問題的能力，提出問題比解決問題更重要，要求學生必須具備質疑能力，《普通高中物理課程標準（實驗）》在“課程目標”中明確提出培養學生“嘗試經過思考發表自己的見解”，“具有一定的質疑能力，信息收集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能力”，而質疑能力是批判性思維能力的核心，這就要求我們在教學中必須重視學生批判性思維能力的培養，進而提高學生反思能力和問題解決能力.

1 邢紅軍，羅良，林崇德.物理問題解決的影響因素研究［J］.課程·教材·教法，2012（6）：91-96.

2 侯新杰，王婷婷，喬璨，邵保亮.利用概念圖培養學生物理反思能力的途徑［J］.中學物理教學參考，2013（6）：4-6.