一种独特的教学研究思路

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一种独特的教学研究思路

广西师范学院物电系
袁守华
2012年4月

专著《物理解题思维的理论和方法》已于2011年2月由北师大出版社出版〔作者：袁守华〕。该书以唯物辩证法和系统论的基本观点为指导，遵循独特的研究思路，提供了一种特别的理论研究框架。从教学实践的基本经验事实出发，在深入分析这些事实的基础上，实事求是地进行系统地理论性分析和概括，把实证和思辨统一起来，把对客观事物规律性的认识和对主体行动方法的探讨统一起来是该书研究的突出特点。

书中侧重于对问题及问题解决系统中各种要素、要素的属性、特征以及其间联系的探索，侧重于对解题思维过程的不同阶段、状态特征、内在作用以及其间规律性联系的揭示和描述。第一章着重讨论物理问题解决系统的问题子系统和知识子系统，讨论它们的组成要素、属性、特征及其内在联系；第二、三两章是对解题思维过程几个不同阶段的纵向动态分析。主要探讨审题的内容、方法和解题方向的审视；综合题中复杂物理现象〔过程〕的通用分析方法以及解题过程中公式的选择规则等最基本的方法问题。第四章提出和讨论了习题教学软件编制、问题的几种“难度”、解题思维与思维能力培养等几个相关问题。这本书揭示了物理解题思维过程中一系列最基本的奥秘，填补了习题教学研究中一系列重要的空白，既有突出的新颖性、理论性，又有强烈的教学针对性和实用性。该书贯彻、体现的基本研究指导思想和思路、方法在教育领域是很少见的，这种思路和方法，可能正是该书中具有广泛参考价值的部分。

问题解决系统是由问题子系统、相关知识子系统和解题思维操作子系统三者组成的系统，三个子系统之间存在着不可分割地紧密联系和相互制约。整个系统由许多要素组成，各要素具有自身的属性、特征或功能。在各种要素以及各要素的属性、特征之间存在着某些特定的联系或制约关系。问题解决不仅是一个具有稳定性方面的系统，而且具有变化和运动的方面，又是一个系统的运动、变化过程，这个过程有它自身特定的演变方式、阶段结构、状态特征〔变量〕和内在的相互作用存在。在这种变化过程里，内在的相互作用导致状态特征的改变，两者之间存在着特有的规律性联系。深入地系统地揭示和描述上述这些客观存在的东西，是教学解题理论研究最基本的任务，不阐明这些最基本的东西，我们就很难说有真正的理论研究。

不能区别构成事物的各种要素和要素的不同属性、特征，就不可能进一步考察它们之间存在的联系，不把事物变化过程中表现出的不同状态特征和各种内在作用区别开来，也就不可能进一步去考察它们之间存在的规律性联系。简而言之，不认识差别，就不能发现联系。对于那些处于朦胧状态、半朦胧状态的事物〔或者只有经验、方法，而对其内在状况还缺乏深入剖析、描述的相关事物〕，要认识其中的不同要素、属性和特征，就必须引入相应的概念，以便把对那些不同东西的认识固定下来，使其获得适当的表达、描述形式。概念是理性思维的起点，是理论思维的细胞，必要概念的建立是探索规律性联系的基础和前提，是深入进行系统理论探索的必由之路。在零星地经验积累和系统地理论描述之间，总是存在着一种很难穿越的无形屏障，当人们从零星的经验积累过渡到系统地理论探索时，建立必要的概念常常就是突破这种屏障的有力武器。对于那些处于朦胧状态的事物，不借助必须的一系列概念〔体系〕，就不可能深入认识事物内部的规律性联系。在物理学中，如果不能区别位移、速度和加速度，如果没有加速度、力和质量的概念，那么就根本不可能发现它们之间的规律性联系〔如牛顿第二定律〕。概念在理论研究中的的重要性，由此可见一斑。

教学解题理论的研究既不同于对“题库”“题解”或“练习册”的研究，也不能简单地等同于对各种解题策略、方法的总结和罗列〔这些策略、方法不少都来源于经验的总结，有的则是来源于一般思维方法的直接演绎〕。教学解题理论研究，首先应当是对解题思维过程中各种客观存在的深入剖析和系统描述，应当把对客观规律性的探索和对策略、方法的研究统一起来，不仅要说明解题过程中怎样进行思考，而且应当能说明为什么要那样去思考。这种研究不能局限于解释或总结原有的解题策略、方法，而且应当超越原有的策略、方法，寻找出新的解题方法要素和教法要素，为习题教学提供新的教学手段。

中学物理计算题的解题思维过程因题因人而异，有着极端的多样性，似乎很难找到其中的共性。然而如果把复杂的综合题看成是问题的完全形态，把简单的基本问题看成是一种简化形态，把成熟的思考当作一般的东西，那么对成熟的完全形态的解题思维过程进行研究仍然是很有意义的。

《物理解题思维的理论和方法》 目
录

第1章 问题解决系统 物理问题 物理知识
第3章 寻找解法的算法分析   3.6
解题思维中的自我评价和调整

第4章 几个相关的问题

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………现将书的目录提供如下，供有兴趣的人们参阅。
《物理解题思维的理论和方法》 目  录〔细〕
前言                             
第1章 问题解决系统 物理问题 物理知识   
1.1  问题的提出       …………………………………………………  
1.1.1 问题的提出                            1.1.2 研究的基本思路  
1.2  问题解决系统和物理习题     …………………………………………………  
1.2.1 问题                                  1.2.2 问题解决系统
1.2.3 物理习题                              1.2.4 习题在物理教学中的作用   
1.3  物理计算题的组成和解法   …………………………………………………  
1.3.1 物理计算题的四种已知条件              1.3.2 物理图象提供的条件  
1.3.3 初始条件、衍生条件和闲置条件          1.3.4 条件的三种作用  
1.3.5 物理计算题的要求 衍生待求量           1.3.6 计算题的解法与寻找解法
1.3.7 物理解题思维方法  
1.4  物理计算题的性质  …………………………………………………         
1.4.1 内蕴性                                1.4.2 知识相关性   
1.4.3 启发性                                1.4.4 条件与要求相匹配  
1.4.5 条件的无序性                          1.4.6 量值条件的分散性   
1.5  物 理 知 识  ………………………………………………………                    
1.5.1 物理模型和物理现象模型                 1.5.2物理概念和物理量  
1.5.3 物理定律和公式                         1.5.4 解题过程中的关联环   
1.6  物理知识间的联系 …………………………………………………                  
1.6.1 知识元素与基本物理现象的从属关系      1.6.2 物理量与物理实物构件的从属关系
1.6.3 定义公式与物理量的从属关系            1.6.4 物理量与公式间的包含关系
1.6.5 解题思维中的引导信息   
第2章 审题 物理现象的分析  ………………………………………………
2.1  解题理论相关研究简介  ……………………………………………         
2.1.1 认知心理学对解题过程的研究            2.1.2 程序性知识和产生式
2.1.3 数学教学领域对解题过程的研究
2.2  审题一  审题意  ………………………………………………              
2.2.1 通读题目                              2.2.2 分类研读
2.2.3 含蓄词语研判                          2.2.4 分析特殊等量关系
2.3  审题二  审解题方向………………………………………………           
2.3.1 问题的相关知识域                      2.3.2 用问题的知识标记判定解题方向
2.4  通过分割重组和匹配分析物理现象………………………………
2.4.1 现象分析的意义 现象规定公式           2.4.2 通过分割重组和匹配识别物理现象
2.4.3 现象分析的六种方法要素                2.4.4 适用现象模型与问题间的联系
2.5  具体现象的模型化处理……………………………………………         
2.6  研究对象的确定和转移 ………………………………………………         
2.6.1 物理问题中的研究对象                   2.6.2 问题中研究对象的识别
2.6.3 寻找解法过程中研究对象的转移
2.7  现象分析举例之一  ………………………………………………         
2.7.1 力型综合题                             2.7.2  过程重复发生的问题
2.8  现象分析举例之二 ………………………………………………         
2.8.1 多阶段问题                             2.8.2 隐性多阶段问题   
2.8.3 多对象问题                             2.8.4 例题小结     
2.9  综合题的分解与还原   …………………………………………         
2.9.1 物理现象模型与典型基本题               2.9.2 综合题的分解与还原     
第3章 寻找解法的算法分析   ………………………………………………

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第3章 寻找解法的算法分析   ………………………………………………
3.1  算法分析的分析法和公式选择规则   ……………………………
3.1.1 例子                                   3.1.2 分析法及其特点
3.1.3 分析法中公式的优先选择规则
3.2  算法分析的综合法   ……………………………………………        
3.2.1 综合法及其特点                         3.2.2 综合法中公式的优先选择规则
3.2.3 综合法与分析法的比较                   3.2.4 衍生量、闲置量在公式选择中的作用
3.3  分析法与综合法的联合运用   …………………………………      
3.4  算法分析的方程组法   …………………………………………              
3.5  问题解决系统的状态变化   ……………………………………         
3.5.1 解题过程中子系统的相互依赖和制约       3.5.2 问题子系统的初始状态
3.5.3 现象分析阶段问题子系统的状态变化       3.5.4 算法分析阶段问题子系统的状态变化
3.5.5 寻找解法过程中知识子系统的状态变化 3.5.6寻找解法过程中解题思维操作子系统的状态变化
3.5.7 寻找解法阶段的过程模型
3.6  解题思维中的自我评价和调整    ………………………………
第4章 几个相关的问题
4.1  教学软件《高中物理智能解题导师》  …………………………
4.1.1 一个教学死角                           4.1.2 软件的编制
4.1.3 软件编制与教学解题理论研究        4.1.4《高中物理智能解题导师 V1.5 免费版》简介
4.1.5 教学软件展望
4.2  问题的难度及其教学应用   ……………………………………                  
4.2.1 问题的客观难度和主观难度               4.2.2 问题的平均难度
4.3  解题思维与思维能力培养   …………………………………      
4.3.1 解题过程是一个具体化的认识过程         4.3.2 解题思维中的分析、综合和比较
4.3.3 解题思维中的逻辑推理                   4.3.4 传统练习题体系的缺陷及其改革
4.3.5 高考试题的局限性
参考文献    ……………………………………………………………………

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