經(jīng)常聽到學(xué)生這樣說：“物理課我聽聽都能聽懂，可一做題目卻困難重重?！薄拔锢眍}目我平時(shí)做過的數(shù)量不少，但一碰到新題，卻又不知所措。”這給我們一個(gè)重要的提示：學(xué)生聽懂物理知識(shí)與學(xué)會(huì)物理知識(shí)之間存在著很大的差距；解題訓(xùn)練單靠量的積累并不必然地導(dǎo)致質(zhì)的提高。現(xiàn)代教學(xué)心理學(xué)對(duì)如何教會(huì)學(xué)生解題，即如何從根本上提高學(xué)生解決新問題的能力這一課題進(jìn)行了深入的研究，并提出了原則性的建議。這些建議對(duì)于改善物理教學(xué)的觀念和行為具有十分積極的意義。
一、教給學(xué)生全面完整的知識(shí)
我們知道，知識(shí)是解題的基礎(chǔ)。研究表明：學(xué)科或?qū)ｉT領(lǐng)域內(nèi)的問題解決涉及大量專門知識(shí)的應(yīng)用。離開了那些相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)，就無法解決相關(guān)領(lǐng)域的問題。這里所說的“知識(shí)”應(yīng)當(dāng)包含哪些方面呢？現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)根據(jù)知識(shí)的不同表征方式和作用，將知識(shí)分為陳述性知識(shí)、程序性知識(shí)和策略性知識(shí)。陳述性知識(shí)也叫描述性知識(shí)，主要說明事物“是什么”，以用于區(qū)別、辨別事物。程序性知識(shí)即操作性知識(shí)，是指“怎樣做”的知識(shí)，是關(guān)于解決問題的思維操作過程的知識(shí)，即關(guān)于如何從已知狀態(tài)向目標(biāo)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的知識(shí)。策略性知識(shí)是關(guān)于如何學(xué)習(xí)和如何思維的知識(shí)，即關(guān)于如何使用陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)去學(xué)習(xí)、記憶及解決問題的一般方法和技巧。
心理學(xué)家的研究表明，程序性知識(shí)和策略性知識(shí)的學(xué)習(xí)與建構(gòu)是提高物理解題能力的重要基礎(chǔ)。但是，傳統(tǒng)的知識(shí)觀僅僅把陳述性知識(shí)及一小部分的程序性知識(shí)看成知識(shí)的全部，在一般教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，主要是一些陳述性知識(shí)，而程序性知識(shí)和策略性知識(shí)的比例偏低在物理教材中，陳述性知識(shí)處于顯性的狀態(tài)，具有比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，而程序性知識(shí)和策略性知識(shí)則不然。教師在教學(xué)中著重解決“是什么”和“為什么”一類的問題，而對(duì)“怎樣做”以及“怎樣去思考”“怎樣去學(xué)習(xí)”這類問題卻很少涉及。其結(jié)果，學(xué)生只學(xué)到些靜態(tài)的陳述性知識(shí)，而缺乏動(dòng)態(tài)的程序性知識(shí)和策略性知識(shí)，于是出現(xiàn)“能聽懂，但不會(huì)解題”的問題。
為此，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)突出程序性知識(shí)和策略性知識(shí)的地位，要結(jié)合問題解決活動(dòng)，將平時(shí)受到忽視的解決問題的思考方法傳授給學(xué)生，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的全面掌握。例如，在教學(xué)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)知識(shí)時(shí)，我們不但要讓學(xué)生懂得物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到的回復(fù)力F與位移x正比反向的關(guān)系，而且應(yīng)使學(xué)生學(xué)會(huì)判斷一個(gè)物體是否做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方法，即先讓振動(dòng)物體稍偏離平衡位置X，建立回復(fù)力F與X的函數(shù)關(guān)系F（X），如果所建立的函數(shù)關(guān)系P（X）表明F與x正比反向，則物體的振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，否則就不是。此外，還應(yīng)通過多種變式問題的訓(xùn)練，以幫助學(xué)生將非標(biāo)準(zhǔn)化的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問題。
程序性知識(shí)和策略性知識(shí)雖然是關(guān)于解決問題的方法論知識(shí)，但它并非局限于習(xí)題教學(xué)的范疇，因?yàn)閱栴}解決并不僅僅是求解物理習(xí)題，人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)不可即時(shí)達(dá)到的目標(biāo)的一切行為，都可納入問題解決的范疇。所以，在物理教學(xué)的各個(gè)微觀環(huán)節(jié)，我們都應(yīng)當(dāng)注意挖掘教材內(nèi)隱的關(guān)于方法論知識(shí)教育的因素，并逐步向?qū)W生傳授。例如，在教學(xué)“平拋運(yùn)動(dòng)”課題時(shí)，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生明確，平拋運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)比以前學(xué)過的勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)要復(fù)雜得多，直接從這種運(yùn)動(dòng)的整體入手來建立運(yùn)動(dòng)關(guān)系式是十分困難的。問題轉(zhuǎn)化是解決問題的實(shí)質(zhì)，復(fù)雜的事物是由若干個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的事物組合而成的，學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程，分解的方法可以使復(fù)雜的事物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的事物，從而使面臨的問題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解決過的問題。在這一思想指導(dǎo)下，可將平拋運(yùn)動(dòng)分解為學(xué)生所熟悉的水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。通過兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可以獲得關(guān)于整體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)信息，這就結(jié)合陳述性知識(shí)的教學(xué)傳授給學(xué)生“問題轉(zhuǎn)化”“分解方法”以及“從簡(jiǎn)入繁、“化繁為簡(jiǎn)”等程序性知識(shí)和策略性知識(shí)。
二、完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)
所謂認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是主體頭腦里所建立的知識(shí)結(jié)構(gòu)。眾所周知，知識(shí)是解題的基礎(chǔ)。但這并不意味著知識(shí)的量越多，解決問題的能力就一定越強(qiáng)，學(xué)生的解題能力與知識(shí)量之間并不存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，一個(gè)人解決問題能力的高低還跟他所掌握的知識(shí)的組織形式有關(guān)。解題需要提取大腦長(zhǎng)時(shí)記憶中的有關(guān)知識(shí)，并將它與問題情境匹配。知識(shí)能否迅速順利被提取出來，與知識(shí)的存貯方式直接相關(guān)。美國(guó)數(shù)學(xué)教育家波利亞說：“貨源充足和組織良好的知識(shí)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)解題者重要的資本?！薄傲己玫慕M織使得所提供的知識(shí)易于用上，這甚至可能比知識(shí)的廣泛更為重要。至少在有些情況下，知識(shí)太多可能反而成了累贅，它可能會(huì)妨礙解題者去看出一條簡(jiǎn)單的途徑，而良好的組織則有利而無弊……把圖書館里的圖書或工具箱里的工具布置得很實(shí)用對(duì)工作是會(huì)大有幫助的，然而把你記憶里的知識(shí)安放得有條不紊則對(duì)你更有幫助，因此也更值得你去關(guān)心?！?BR> 記憶是思維的前提，沒有對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的牢固記憶，思維將是一句空話。但是，知識(shí)可分機(jī)械記憶和有意義記憶。知識(shí)若不加以良好地組織，只能依靠機(jī)械記憶，而機(jī)械記憶的知識(shí)是很容易被遺忘的。美國(guó)心理學(xué)家杰姆·布魯諾認(rèn)為，人類記憶的問題不是貯存而是檢索，而檢索的關(guān)鍵在于組織，獲得的知識(shí)如果沒有納入頭腦中已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，那么遲早會(huì)歸于遺忘。這就是說，知識(shí)只有形成完善的結(jié)構(gòu)，才能被牢固記住，也容易被檢索。
物理學(xué)的知識(shí)具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系，知識(shí)之間存在著千絲萬縷、縱橫交錯(cuò)的內(nèi)在聯(lián)系。例如，牛頓第二定律F＝ma、動(dòng)能定理Fs＝△Ek、動(dòng)量定理Fi＝△p是高中力學(xué)中三條基本規(guī)律，它們分別描寫的是力的瞬時(shí)作用效果、力對(duì)空間的積累效果及力對(duì)時(shí)間的積累效果。但三條規(guī)律中，牛頓第二定律是基礎(chǔ)，它們之間有著密切的聯(lián)系，由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以推導(dǎo)出動(dòng)能定理和動(dòng)量定理。所以，許多問題既可以用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解，也可以用動(dòng)能定理和動(dòng)量定理求解。我們經(jīng)常說對(duì)知識(shí)要“融會(huì)貫通”，就是指學(xué)習(xí)的知識(shí)不應(yīng)彼此孤立，而應(yīng)四通八達(dá)，縱橫相連。不但要了解某一知識(shí)“是什么”，更應(yīng)了解該知識(shí)與其他知識(shí)之間“有什么聯(lián)系”。布魯納指出：“不論我們選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)?！币?yàn)榻探o學(xué)生學(xué)科基本結(jié)構(gòu)“可以使學(xué)科更容易理解”。美國(guó)問題解決研究專家F·瑞夫指出：“人的知識(shí)若能按照等級(jí)次序組織起來，就可大大增強(qiáng)解題能力?；谝陨纤枷?，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該十分注重物理知識(shí)之間的聯(lián)系，具體做法如下。
（一）知識(shí)結(jié)構(gòu)的預(yù)先呈示
在講授各個(gè)知識(shí)前，先給出能夠統(tǒng)攬各個(gè)知識(shí)的結(jié)構(gòu)體系，使學(xué)生了解知識(shí)單元的整體概貌。例如，在教學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)之前，先引導(dǎo)學(xué)生將機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類，即：
再分別講授該單元的有關(guān)知識(shí)。這樣可使學(xué)生在單元知識(shí)的整體背景下認(rèn)識(shí)各個(gè)知識(shí)，易于了解知識(shí)之間的聯(lián)系。
（二）知識(shí)的呼應(yīng)和比較
在教學(xué)中，應(yīng)使前行知識(shí)與后續(xù)知識(shí)之間呈現(xiàn)出清晰的基礎(chǔ)和延伸關(guān)系。例如，在教學(xué)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期、頻率概念時(shí)，應(yīng)向?qū)W生指出，凡是周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，我們都可以用周期和頻率概念來描述運(yùn)動(dòng)變化的快慢；在教學(xué)靜電場(chǎng)知識(shí)時(shí)，要善于拿重力場(chǎng)作類比。
要經(jīng)常對(duì)知識(shí)加以比較，揭示不同知識(shí)之間的相似性和差異性。例如，電阻、電容、彈簧的串并聯(lián)，可用下表進(jìn)行比較。
串聯(lián)
并聯(lián)
電阻
R串＝R1+R2+…
1／R并＝1／R1+（1／R2）+…
電容
1／C串＝1／C1+（1／C2）+…
C并＝C1+C2+…
彈簧
1／K串＝1／K1+（1／K2）+…
K并＝K1+K2+…
又如，下列各物理量的定義式：，雖然描寫的對(duì)象全然不同，但它們都是采用比值的方法。將這些形式相似的知識(shí)放在一起進(jìn)行比照，并相互溝通。
（三）知識(shí)的歸納和整理
在教學(xué)某個(gè)單元的各個(gè)知識(shí)之后，應(yīng)注意將所教知識(shí)進(jìn)行歸納和整理，將各個(gè)知識(shí)按等級(jí)次序組織起來，例如，對(duì)電磁感應(yīng)一章的知識(shí)，可整理如下：
知識(shí)的歸納整理還應(yīng)包括對(duì)解題思路的整理，如教過“天體運(yùn)動(dòng)與萬有引力”課題后，將解決有關(guān)天體、衛(wèi)星類問題的解題思路整理如圖3；在物理總復(fù)習(xí)階段，可引導(dǎo)
學(xué)生將某些物理量與其他物理量之間的關(guān)系加以溝通。有利于促進(jìn)學(xué)生良好知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成。如圖4是“功”的概念與其他物理量之間的關(guān)系圖。
三、提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的抽象水平
問題解決研究的專家指出，使問題的材料形式化，即從具體的內(nèi)容中抽出形式，是解決問題的基本途徑之一。對(duì)物理解題的研究表明：專家追求物理知識(shí)的深層結(jié)構(gòu)，他們的結(jié)構(gòu)信息組織具有高度的系統(tǒng)化、抽象化的特點(diǎn)，他們?cè)诮忸}時(shí)傾向于使用抽象的規(guī)則和原理，善于將形異質(zhì)同的問題溝通，對(duì)問題進(jìn)行歸類。而新手的知識(shí)則局限于表層結(jié)構(gòu)，他們的結(jié)構(gòu)信息組織具有水平較低、具體性的特點(diǎn)，在解題時(shí)往往受事物的具體形式或內(nèi)容的干擾，從具體問題中識(shí)別抽象的模式。如：
例1如圖5，甲、乙，A、B兩船完全相同，船上站著兩個(gè)小孩質(zhì)量相同，船原來處于靜止?fàn)顟B(tài)。從某時(shí)開始，船上兩個(gè)小孩和岸上的小孩都用相同的力拉繩，則哪一條船先靠岸？
對(duì)本題，優(yōu)生能夠迅速選取小船（及船上的人）為研究對(duì)象，并將問題抽象為：A、B兩物體質(zhì)量相同，受到向右的水平拉力相同，初始狀態(tài)相同，故兩者的運(yùn)動(dòng)快慢應(yīng)當(dāng)相同，從而獲得正確答案。而差生卻被甲、乙兩情形的具體情節(jié)所干擾，即甲情形中只有一人拉繩，乙情形中卻有兩人拉繩，而且各人拉繩的力相同，所以認(rèn)為乙情形中小船運(yùn)動(dòng)較快。
不同的問題之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系，當(dāng)前問題的求解始終受到主體已有經(jīng)驗(yàn)的影響，因此，有人認(rèn)為：解題的實(shí)質(zhì)就是將面臨的問題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解決的問題。問題之間得以溝通的基礎(chǔ)是問題之間存在著相似性，這種相似性更多地表現(xiàn)在質(zhì)上，而不是表現(xiàn)在形上。實(shí)現(xiàn)問題的轉(zhuǎn)化有賴于思維主體對(duì)問題的抽象。教學(xué)中，要善于引導(dǎo)學(xué)生在解決物理問題時(shí)，對(duì)事物進(jìn)行抽象化的處理，摒棄其外殼，抽取其內(nèi)核。如：例2如圖6，輕桿AB的A端用光滑鉸鏈固定在墻上，BC為一繩子，AB處于水平狀態(tài)，當(dāng)重物G從B點(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，A端受到的作用力將如何變化？
例3在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度V在豎直向上發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的小球。求小球在運(yùn)動(dòng)過程中具有的小速度。
這兩個(gè)問題看上去風(fēng)馬牛不相及，但經(jīng)過抽象可以發(fā)現(xiàn)：在例2中，輕桿受到的三個(gè)力（懸物繩子向下的拉力F＝G、鉸鏈對(duì)A端的T作用力N和繩子對(duì)B端拉力T）首尾相接可以構(gòu)成如圖7甲的（動(dòng)態(tài)）三角形；若將例3中電荷所受的重力和電場(chǎng)力合成為等效重力mg′，（如圖7乙左），則矢量v0、g′t和v′(v′為經(jīng)過時(shí)間t小球的末速）也可構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)的三角形（如圖7乙右）。于是可以將兩個(gè)問題溝通起來，并將解決例2的經(jīng)驗(yàn)遷移到例3上。
變式練習(xí)有助于抽象與具體之間的溝通，教師根據(jù)問題的基本模式，改變其“包裝”，使之以各種不同的具體形式呈現(xiàn)。學(xué)生通過各種變式的練習(xí)，從各種具體問題中抽象出基本模式，可以從中體會(huì)到基本模式是如何將各種變式聯(lián)系在一起的，從而加深對(duì)基本模式的理解。要重視基本問題的教學(xué)，并使基本問題抽象化，成為一種范例和模式，以用于求解其他變式問題。例如下題：
基本問題如圖8，小船長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M，停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量為m的人立在船頭。求當(dāng)人從船頭走到船尾時(shí)，船相對(duì)地面的位移。（不計(jì)水的阻力）據(jù)動(dòng)量守恒定律等知識(shí)，可求得本題的答案為。
對(duì)本題，我們通過抽象，可得結(jié)論：兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，若系統(tǒng)中兩個(gè)物體原先都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則兩物體相對(duì)位移為L(zhǎng)時(shí)，兩者對(duì)地的位移分別為，。
變式1如圖9，斜面長(zhǎng)為l，傾角為a，質(zhì)量為M，放在光滑水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的物塊由靜止開始從斜面的頂端沿斜面滑至底端。試求這個(gè)過程中斜面移動(dòng)的距離S。
變式2 如圖10小車質(zhì)量為M，用長(zhǎng)為l的輕繩與質(zhì)量為m的小球連接，球和小車都可視為質(zhì)點(diǎn)。開始，小車靜止在光滑水平軌道上。將小球拉開，使繩處于水平，然后放手。當(dāng)小球落至低點(diǎn)時(shí)，小車在水平軌道上移動(dòng)的距離S多大？
變式3氣球質(zhì)量為M，其下掛一條繩，一個(gè)質(zhì)量為m的人抓住繩子的上端，開始，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若氣球初始高度為h，人和氣球均可視為質(zhì)點(diǎn)?，F(xiàn)讓人沿繩向下滑，繩子至少多長(zhǎng)才能安全落地？
變式4哥弟兩人質(zhì)量分別為m′和m，靜止站在水平冰面上，相距為J，兩人手握住一條繩子的兩端。現(xiàn)弟弟用力拉繩，使兩人相靠近，至兩人相遇時(shí)，哥哥移動(dòng)的距離多大。
變式5如圖11所示，箱子質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)，放在光滑水平面上，箱內(nèi)有一隔板將箱體分為左右相等的兩部分，左邊貯有質(zhì)量為m壓縮空氣，右邊為真空。由于隔板與箱壁間觸不緊密，致使從某時(shí)開始?xì)怏w從左邊泄漏右邊。至平衡時(shí)，箱子移動(dòng)的距離S多大？
歸納和概括是把事物從特殊推向一般的重要手段，將不同問題的共同性抽取出來，并將它上升為普遍性原理，可以用來指導(dǎo)同類各種問題的求解，使之產(chǎn)生廣泛的遷移效應(yīng)。經(jīng)過歸納和概括而獲得的知識(shí)比之具體問題的內(nèi)容更為抽象，但適用面則更廣。布魯納曾經(jīng)說過：獲得的知識(shí)越是抽象，抽象為一個(gè)定義，其適用面越廣。但是，對(duì)大多數(shù)學(xué)生來說，自主力獲得這種抽象知識(shí)是有一定困難的，它需要教師的積極引導(dǎo)。因此，教師應(yīng)當(dāng)注意經(jīng)常地所教知識(shí)進(jìn)行歸納和概括，以幫助學(xué)生獲得有普遍意義的抽象知識(shí)。例如，當(dāng)教過雙縫干涉和薄膜干涉知識(shí)之后，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：各種干涉的一個(gè)共同點(diǎn)就是將同一普通光源發(fā)出的光分成兩列，然后再將它們疊加。有了這一概括性的抽象知識(shí)，學(xué)生就能容易地解決自然光的干涉的各種問題。
四、教給學(xué)生有效的解題策略
所謂解題策略，指的是在解題思維中，從宏觀的角度來考慮解題途徑的思想方法。在物理解題中，策略、方法、技巧，都是解題的手段，因此都應(yīng)歸屬于方法的范疇。但是，方法是有層次的，解題策略是高層次的解題方法。它涉及的是解題的方向、原則、目標(biāo)等等方面，是對(duì)解題途徑的概括性的認(rèn)識(shí)。
我國(guó)學(xué)者對(duì)不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生的解題策略做過對(duì)比研究。研究表明：中等生與優(yōu)等生在解題能力上的差異，主要的并不是基本知識(shí)（即陳述性知識(shí)）的差異，而是解題的思維策略的差異。能力強(qiáng)的學(xué)生能自主地生成策略，能力弱的學(xué)生則缺乏策略，且難以學(xué)會(huì)生成策略。
在以往的教學(xué)中，解題策略的教學(xué)并未受到應(yīng)有的重視，它基本上是依靠學(xué)生在解題實(shí)踐中自然地生成的，學(xué)生解題策略的獲得常常是盲目的，或走了許多彎路才終領(lǐng)悟的。這種掌握解題策略的進(jìn)程十分曲折而緩慢，往往事倍功半。實(shí)踐表明，為學(xué)生提供，或幫助學(xué)生概括出解題策略比他們自然生成的策略效果要好些。因此，在物理習(xí)題教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)注意將解決物理問題有效的思維策略提煉出來，外顯地，明確地、有意識(shí)地教給學(xué)生，并適時(shí)幫助學(xué)生對(duì)解題思維過程進(jìn)行概括、總結(jié)，讓學(xué)生在解題實(shí)踐中掌握解決問題的各種策略。
筆者在《物理解題理論》一書中提出的物理解題的基本策略有：窮舉法；模式識(shí)別；以退求進(jìn)；正難則反；問題轉(zhuǎn)化；數(shù)形結(jié)合；一般化與特殊化；整體與局部；等等。對(duì)于各種解題策略，應(yīng)當(dāng)向?qū)W生點(diǎn)明它的意義、價(jià)值、操作方式、使用條件等。例如，對(duì)窮舉法，就是問題的若干個(gè)可能的答案（或中間狀態(tài)）加以窮舉，并逐一檢驗(yàn)，從而確定正確答案的解題策略，它是一種可靠性很大的解題策略。運(yùn)用窮舉法既可以防止解題者在問題涉及的幾種可能的假設(shè)之間猶豫徘徊，又可避免解題時(shí)顧此失彼，以偏概全，使解答嚴(yán)密而完備。窮舉法的運(yùn)用程序是：1．根據(jù)問題列舉一切可能的答案或中間狀態(tài)；2．對(duì)各種可能逐一檢驗(yàn)；3．確認(rèn)可能的真假，從而去假存真，得出問題的答案。運(yùn)用條件是：面臨的問題存在著若干個(gè)可能的答案（或中間狀態(tài)），但我們暫時(shí)又較難直接確定哪一（些）答案能夠滿足題設(shè)條件，且問題涉及的可能的情形和假設(shè)的個(gè)數(shù)不太多。窮舉法既用于解題的整體過程，又更多地用于解題的局部環(huán)節(jié)，如求解某些物理討論題，就是這種策略思想的體現(xiàn)。講明策略的意義和價(jià)值能提高學(xué)生學(xué)習(xí)和使用策略的熱情；講解策略的使用條件可以縮小搜索策略的范圍，提高檢索策略的速度。
在進(jìn)行解題策略的教學(xué)時(shí)，還應(yīng)注意：
1．要循序漸進(jìn)，先易后難，逐步積累；先教學(xué)基礎(chǔ)的、應(yīng)用范圍較廣的，后教學(xué)較特殊的，應(yīng)用范圍較窄的；
2．要針對(duì)各種解題策略選擇較多的恰當(dāng)事例說明其應(yīng)用的廣泛性，使學(xué)生對(duì)所學(xué)的解題策略形成概括化的認(rèn)識(shí)；
3．策略的訓(xùn)練不宜密集進(jìn)行，不能在短時(shí)間內(nèi)將過多的策略傳授給學(xué)生，要給學(xué)生足夠的消化理解的時(shí)間。
一、教給學(xué)生全面完整的知識(shí)
我們知道，知識(shí)是解題的基礎(chǔ)。研究表明：學(xué)科或?qū)ｉT領(lǐng)域內(nèi)的問題解決涉及大量專門知識(shí)的應(yīng)用。離開了那些相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)，就無法解決相關(guān)領(lǐng)域的問題。這里所說的“知識(shí)”應(yīng)當(dāng)包含哪些方面呢？現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)根據(jù)知識(shí)的不同表征方式和作用，將知識(shí)分為陳述性知識(shí)、程序性知識(shí)和策略性知識(shí)。陳述性知識(shí)也叫描述性知識(shí)，主要說明事物“是什么”，以用于區(qū)別、辨別事物。程序性知識(shí)即操作性知識(shí)，是指“怎樣做”的知識(shí)，是關(guān)于解決問題的思維操作過程的知識(shí)，即關(guān)于如何從已知狀態(tài)向目標(biāo)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的知識(shí)。策略性知識(shí)是關(guān)于如何學(xué)習(xí)和如何思維的知識(shí)，即關(guān)于如何使用陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)去學(xué)習(xí)、記憶及解決問題的一般方法和技巧。
心理學(xué)家的研究表明，程序性知識(shí)和策略性知識(shí)的學(xué)習(xí)與建構(gòu)是提高物理解題能力的重要基礎(chǔ)。但是，傳統(tǒng)的知識(shí)觀僅僅把陳述性知識(shí)及一小部分的程序性知識(shí)看成知識(shí)的全部，在一般教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，主要是一些陳述性知識(shí)，而程序性知識(shí)和策略性知識(shí)的比例偏低在物理教材中，陳述性知識(shí)處于顯性的狀態(tài)，具有比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，而程序性知識(shí)和策略性知識(shí)則不然。教師在教學(xué)中著重解決“是什么”和“為什么”一類的問題，而對(duì)“怎樣做”以及“怎樣去思考”“怎樣去學(xué)習(xí)”這類問題卻很少涉及。其結(jié)果，學(xué)生只學(xué)到些靜態(tài)的陳述性知識(shí)，而缺乏動(dòng)態(tài)的程序性知識(shí)和策略性知識(shí)，于是出現(xiàn)“能聽懂，但不會(huì)解題”的問題。
為此，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)突出程序性知識(shí)和策略性知識(shí)的地位，要結(jié)合問題解決活動(dòng)，將平時(shí)受到忽視的解決問題的思考方法傳授給學(xué)生，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的全面掌握。例如，在教學(xué)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)知識(shí)時(shí)，我們不但要讓學(xué)生懂得物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到的回復(fù)力F與位移x正比反向的關(guān)系，而且應(yīng)使學(xué)生學(xué)會(huì)判斷一個(gè)物體是否做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方法，即先讓振動(dòng)物體稍偏離平衡位置X，建立回復(fù)力F與X的函數(shù)關(guān)系F（X），如果所建立的函數(shù)關(guān)系P（X）表明F與x正比反向，則物體的振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，否則就不是。此外，還應(yīng)通過多種變式問題的訓(xùn)練，以幫助學(xué)生將非標(biāo)準(zhǔn)化的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問題。
程序性知識(shí)和策略性知識(shí)雖然是關(guān)于解決問題的方法論知識(shí)，但它并非局限于習(xí)題教學(xué)的范疇，因?yàn)閱栴}解決并不僅僅是求解物理習(xí)題，人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)不可即時(shí)達(dá)到的目標(biāo)的一切行為，都可納入問題解決的范疇。所以，在物理教學(xué)的各個(gè)微觀環(huán)節(jié)，我們都應(yīng)當(dāng)注意挖掘教材內(nèi)隱的關(guān)于方法論知識(shí)教育的因素，并逐步向?qū)W生傳授。例如，在教學(xué)“平拋運(yùn)動(dòng)”課題時(shí)，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生明確，平拋運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)比以前學(xué)過的勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)要復(fù)雜得多，直接從這種運(yùn)動(dòng)的整體入手來建立運(yùn)動(dòng)關(guān)系式是十分困難的。問題轉(zhuǎn)化是解決問題的實(shí)質(zhì)，復(fù)雜的事物是由若干個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的事物組合而成的，學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程，分解的方法可以使復(fù)雜的事物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的事物，從而使面臨的問題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解決過的問題。在這一思想指導(dǎo)下，可將平拋運(yùn)動(dòng)分解為學(xué)生所熟悉的水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。通過兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可以獲得關(guān)于整體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)信息，這就結(jié)合陳述性知識(shí)的教學(xué)傳授給學(xué)生“問題轉(zhuǎn)化”“分解方法”以及“從簡(jiǎn)入繁、“化繁為簡(jiǎn)”等程序性知識(shí)和策略性知識(shí)。
二、完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)
所謂認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是主體頭腦里所建立的知識(shí)結(jié)構(gòu)。眾所周知，知識(shí)是解題的基礎(chǔ)。但這并不意味著知識(shí)的量越多，解決問題的能力就一定越強(qiáng)，學(xué)生的解題能力與知識(shí)量之間并不存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，一個(gè)人解決問題能力的高低還跟他所掌握的知識(shí)的組織形式有關(guān)。解題需要提取大腦長(zhǎng)時(shí)記憶中的有關(guān)知識(shí)，并將它與問題情境匹配。知識(shí)能否迅速順利被提取出來，與知識(shí)的存貯方式直接相關(guān)。美國(guó)數(shù)學(xué)教育家波利亞說：“貨源充足和組織良好的知識(shí)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)解題者重要的資本?！薄傲己玫慕M織使得所提供的知識(shí)易于用上，這甚至可能比知識(shí)的廣泛更為重要。至少在有些情況下，知識(shí)太多可能反而成了累贅，它可能會(huì)妨礙解題者去看出一條簡(jiǎn)單的途徑，而良好的組織則有利而無弊……把圖書館里的圖書或工具箱里的工具布置得很實(shí)用對(duì)工作是會(huì)大有幫助的，然而把你記憶里的知識(shí)安放得有條不紊則對(duì)你更有幫助，因此也更值得你去關(guān)心?！?BR> 記憶是思維的前提，沒有對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的牢固記憶，思維將是一句空話。但是，知識(shí)可分機(jī)械記憶和有意義記憶。知識(shí)若不加以良好地組織，只能依靠機(jī)械記憶，而機(jī)械記憶的知識(shí)是很容易被遺忘的。美國(guó)心理學(xué)家杰姆·布魯諾認(rèn)為，人類記憶的問題不是貯存而是檢索，而檢索的關(guān)鍵在于組織，獲得的知識(shí)如果沒有納入頭腦中已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，那么遲早會(huì)歸于遺忘。這就是說，知識(shí)只有形成完善的結(jié)構(gòu)，才能被牢固記住，也容易被檢索。
物理學(xué)的知識(shí)具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系，知識(shí)之間存在著千絲萬縷、縱橫交錯(cuò)的內(nèi)在聯(lián)系。例如，牛頓第二定律F＝ma、動(dòng)能定理Fs＝△Ek、動(dòng)量定理Fi＝△p是高中力學(xué)中三條基本規(guī)律，它們分別描寫的是力的瞬時(shí)作用效果、力對(duì)空間的積累效果及力對(duì)時(shí)間的積累效果。但三條規(guī)律中，牛頓第二定律是基礎(chǔ)，它們之間有著密切的聯(lián)系，由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以推導(dǎo)出動(dòng)能定理和動(dòng)量定理。所以，許多問題既可以用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解，也可以用動(dòng)能定理和動(dòng)量定理求解。我們經(jīng)常說對(duì)知識(shí)要“融會(huì)貫通”，就是指學(xué)習(xí)的知識(shí)不應(yīng)彼此孤立，而應(yīng)四通八達(dá)，縱橫相連。不但要了解某一知識(shí)“是什么”，更應(yīng)了解該知識(shí)與其他知識(shí)之間“有什么聯(lián)系”。布魯納指出：“不論我們選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)?！币?yàn)榻探o學(xué)生學(xué)科基本結(jié)構(gòu)“可以使學(xué)科更容易理解”。美國(guó)問題解決研究專家F·瑞夫指出：“人的知識(shí)若能按照等級(jí)次序組織起來，就可大大增強(qiáng)解題能力?；谝陨纤枷?，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該十分注重物理知識(shí)之間的聯(lián)系，具體做法如下。
（一）知識(shí)結(jié)構(gòu)的預(yù)先呈示
在講授各個(gè)知識(shí)前，先給出能夠統(tǒng)攬各個(gè)知識(shí)的結(jié)構(gòu)體系，使學(xué)生了解知識(shí)單元的整體概貌。例如，在教學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)之前，先引導(dǎo)學(xué)生將機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類，即：
再分別講授該單元的有關(guān)知識(shí)。這樣可使學(xué)生在單元知識(shí)的整體背景下認(rèn)識(shí)各個(gè)知識(shí)，易于了解知識(shí)之間的聯(lián)系。
（二）知識(shí)的呼應(yīng)和比較
在教學(xué)中，應(yīng)使前行知識(shí)與后續(xù)知識(shí)之間呈現(xiàn)出清晰的基礎(chǔ)和延伸關(guān)系。例如，在教學(xué)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期、頻率概念時(shí)，應(yīng)向?qū)W生指出，凡是周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，我們都可以用周期和頻率概念來描述運(yùn)動(dòng)變化的快慢；在教學(xué)靜電場(chǎng)知識(shí)時(shí)，要善于拿重力場(chǎng)作類比。
要經(jīng)常對(duì)知識(shí)加以比較，揭示不同知識(shí)之間的相似性和差異性。例如，電阻、電容、彈簧的串并聯(lián)，可用下表進(jìn)行比較。
串聯(lián)
并聯(lián)
電阻
R串＝R1+R2+…
1／R并＝1／R1+（1／R2）+…
電容
1／C串＝1／C1+（1／C2）+…
C并＝C1+C2+…
彈簧
1／K串＝1／K1+（1／K2）+…
K并＝K1+K2+…
又如，下列各物理量的定義式：，雖然描寫的對(duì)象全然不同，但它們都是采用比值的方法。將這些形式相似的知識(shí)放在一起進(jìn)行比照，并相互溝通。
（三）知識(shí)的歸納和整理
在教學(xué)某個(gè)單元的各個(gè)知識(shí)之后，應(yīng)注意將所教知識(shí)進(jìn)行歸納和整理，將各個(gè)知識(shí)按等級(jí)次序組織起來，例如，對(duì)電磁感應(yīng)一章的知識(shí)，可整理如下：
知識(shí)的歸納整理還應(yīng)包括對(duì)解題思路的整理，如教過“天體運(yùn)動(dòng)與萬有引力”課題后，將解決有關(guān)天體、衛(wèi)星類問題的解題思路整理如圖3；在物理總復(fù)習(xí)階段，可引導(dǎo)
學(xué)生將某些物理量與其他物理量之間的關(guān)系加以溝通。有利于促進(jìn)學(xué)生良好知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成。如圖4是“功”的概念與其他物理量之間的關(guān)系圖。
三、提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的抽象水平
問題解決研究的專家指出，使問題的材料形式化，即從具體的內(nèi)容中抽出形式，是解決問題的基本途徑之一。對(duì)物理解題的研究表明：專家追求物理知識(shí)的深層結(jié)構(gòu)，他們的結(jié)構(gòu)信息組織具有高度的系統(tǒng)化、抽象化的特點(diǎn)，他們?cè)诮忸}時(shí)傾向于使用抽象的規(guī)則和原理，善于將形異質(zhì)同的問題溝通，對(duì)問題進(jìn)行歸類。而新手的知識(shí)則局限于表層結(jié)構(gòu)，他們的結(jié)構(gòu)信息組織具有水平較低、具體性的特點(diǎn)，在解題時(shí)往往受事物的具體形式或內(nèi)容的干擾，從具體問題中識(shí)別抽象的模式。如：
例1如圖5，甲、乙，A、B兩船完全相同，船上站著兩個(gè)小孩質(zhì)量相同，船原來處于靜止?fàn)顟B(tài)。從某時(shí)開始，船上兩個(gè)小孩和岸上的小孩都用相同的力拉繩，則哪一條船先靠岸？
對(duì)本題，優(yōu)生能夠迅速選取小船（及船上的人）為研究對(duì)象，并將問題抽象為：A、B兩物體質(zhì)量相同，受到向右的水平拉力相同，初始狀態(tài)相同，故兩者的運(yùn)動(dòng)快慢應(yīng)當(dāng)相同，從而獲得正確答案。而差生卻被甲、乙兩情形的具體情節(jié)所干擾，即甲情形中只有一人拉繩，乙情形中卻有兩人拉繩，而且各人拉繩的力相同，所以認(rèn)為乙情形中小船運(yùn)動(dòng)較快。
不同的問題之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系，當(dāng)前問題的求解始終受到主體已有經(jīng)驗(yàn)的影響，因此，有人認(rèn)為：解題的實(shí)質(zhì)就是將面臨的問題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解決的問題。問題之間得以溝通的基礎(chǔ)是問題之間存在著相似性，這種相似性更多地表現(xiàn)在質(zhì)上，而不是表現(xiàn)在形上。實(shí)現(xiàn)問題的轉(zhuǎn)化有賴于思維主體對(duì)問題的抽象。教學(xué)中，要善于引導(dǎo)學(xué)生在解決物理問題時(shí)，對(duì)事物進(jìn)行抽象化的處理，摒棄其外殼，抽取其內(nèi)核。如：例2如圖6，輕桿AB的A端用光滑鉸鏈固定在墻上，BC為一繩子，AB處于水平狀態(tài)，當(dāng)重物G從B點(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，A端受到的作用力將如何變化？
例3在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度V在豎直向上發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的小球。求小球在運(yùn)動(dòng)過程中具有的小速度。
這兩個(gè)問題看上去風(fēng)馬牛不相及，但經(jīng)過抽象可以發(fā)現(xiàn)：在例2中，輕桿受到的三個(gè)力（懸物繩子向下的拉力F＝G、鉸鏈對(duì)A端的T作用力N和繩子對(duì)B端拉力T）首尾相接可以構(gòu)成如圖7甲的（動(dòng)態(tài)）三角形；若將例3中電荷所受的重力和電場(chǎng)力合成為等效重力mg′，（如圖7乙左），則矢量v0、g′t和v′(v′為經(jīng)過時(shí)間t小球的末速）也可構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)的三角形（如圖7乙右）。于是可以將兩個(gè)問題溝通起來，并將解決例2的經(jīng)驗(yàn)遷移到例3上。
變式練習(xí)有助于抽象與具體之間的溝通，教師根據(jù)問題的基本模式，改變其“包裝”，使之以各種不同的具體形式呈現(xiàn)。學(xué)生通過各種變式的練習(xí)，從各種具體問題中抽象出基本模式，可以從中體會(huì)到基本模式是如何將各種變式聯(lián)系在一起的，從而加深對(duì)基本模式的理解。要重視基本問題的教學(xué)，并使基本問題抽象化，成為一種范例和模式，以用于求解其他變式問題。例如下題：
基本問題如圖8，小船長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M，停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量為m的人立在船頭。求當(dāng)人從船頭走到船尾時(shí)，船相對(duì)地面的位移。（不計(jì)水的阻力）據(jù)動(dòng)量守恒定律等知識(shí)，可求得本題的答案為。
對(duì)本題，我們通過抽象，可得結(jié)論：兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，若系統(tǒng)中兩個(gè)物體原先都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則兩物體相對(duì)位移為L(zhǎng)時(shí)，兩者對(duì)地的位移分別為，。
變式1如圖9，斜面長(zhǎng)為l，傾角為a，質(zhì)量為M，放在光滑水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的物塊由靜止開始從斜面的頂端沿斜面滑至底端。試求這個(gè)過程中斜面移動(dòng)的距離S。
變式2 如圖10小車質(zhì)量為M，用長(zhǎng)為l的輕繩與質(zhì)量為m的小球連接，球和小車都可視為質(zhì)點(diǎn)。開始，小車靜止在光滑水平軌道上。將小球拉開，使繩處于水平，然后放手。當(dāng)小球落至低點(diǎn)時(shí)，小車在水平軌道上移動(dòng)的距離S多大？
變式3氣球質(zhì)量為M，其下掛一條繩，一個(gè)質(zhì)量為m的人抓住繩子的上端，開始，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若氣球初始高度為h，人和氣球均可視為質(zhì)點(diǎn)?，F(xiàn)讓人沿繩向下滑，繩子至少多長(zhǎng)才能安全落地？
變式4哥弟兩人質(zhì)量分別為m′和m，靜止站在水平冰面上，相距為J，兩人手握住一條繩子的兩端。現(xiàn)弟弟用力拉繩，使兩人相靠近，至兩人相遇時(shí)，哥哥移動(dòng)的距離多大。
變式5如圖11所示，箱子質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)，放在光滑水平面上，箱內(nèi)有一隔板將箱體分為左右相等的兩部分，左邊貯有質(zhì)量為m壓縮空氣，右邊為真空。由于隔板與箱壁間觸不緊密，致使從某時(shí)開始?xì)怏w從左邊泄漏右邊。至平衡時(shí)，箱子移動(dòng)的距離S多大？
歸納和概括是把事物從特殊推向一般的重要手段，將不同問題的共同性抽取出來，并將它上升為普遍性原理，可以用來指導(dǎo)同類各種問題的求解，使之產(chǎn)生廣泛的遷移效應(yīng)。經(jīng)過歸納和概括而獲得的知識(shí)比之具體問題的內(nèi)容更為抽象，但適用面則更廣。布魯納曾經(jīng)說過：獲得的知識(shí)越是抽象，抽象為一個(gè)定義，其適用面越廣。但是，對(duì)大多數(shù)學(xué)生來說，自主力獲得這種抽象知識(shí)是有一定困難的，它需要教師的積極引導(dǎo)。因此，教師應(yīng)當(dāng)注意經(jīng)常地所教知識(shí)進(jìn)行歸納和概括，以幫助學(xué)生獲得有普遍意義的抽象知識(shí)。例如，當(dāng)教過雙縫干涉和薄膜干涉知識(shí)之后，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：各種干涉的一個(gè)共同點(diǎn)就是將同一普通光源發(fā)出的光分成兩列，然后再將它們疊加。有了這一概括性的抽象知識(shí)，學(xué)生就能容易地解決自然光的干涉的各種問題。
四、教給學(xué)生有效的解題策略
所謂解題策略，指的是在解題思維中，從宏觀的角度來考慮解題途徑的思想方法。在物理解題中，策略、方法、技巧，都是解題的手段，因此都應(yīng)歸屬于方法的范疇。但是，方法是有層次的，解題策略是高層次的解題方法。它涉及的是解題的方向、原則、目標(biāo)等等方面，是對(duì)解題途徑的概括性的認(rèn)識(shí)。
我國(guó)學(xué)者對(duì)不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生的解題策略做過對(duì)比研究。研究表明：中等生與優(yōu)等生在解題能力上的差異，主要的并不是基本知識(shí)（即陳述性知識(shí)）的差異，而是解題的思維策略的差異。能力強(qiáng)的學(xué)生能自主地生成策略，能力弱的學(xué)生則缺乏策略，且難以學(xué)會(huì)生成策略。
在以往的教學(xué)中，解題策略的教學(xué)并未受到應(yīng)有的重視，它基本上是依靠學(xué)生在解題實(shí)踐中自然地生成的，學(xué)生解題策略的獲得常常是盲目的，或走了許多彎路才終領(lǐng)悟的。這種掌握解題策略的進(jìn)程十分曲折而緩慢，往往事倍功半。實(shí)踐表明，為學(xué)生提供，或幫助學(xué)生概括出解題策略比他們自然生成的策略效果要好些。因此，在物理習(xí)題教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)注意將解決物理問題有效的思維策略提煉出來，外顯地，明確地、有意識(shí)地教給學(xué)生，并適時(shí)幫助學(xué)生對(duì)解題思維過程進(jìn)行概括、總結(jié)，讓學(xué)生在解題實(shí)踐中掌握解決問題的各種策略。
筆者在《物理解題理論》一書中提出的物理解題的基本策略有：窮舉法；模式識(shí)別；以退求進(jìn)；正難則反；問題轉(zhuǎn)化；數(shù)形結(jié)合；一般化與特殊化；整體與局部；等等。對(duì)于各種解題策略，應(yīng)當(dāng)向?qū)W生點(diǎn)明它的意義、價(jià)值、操作方式、使用條件等。例如，對(duì)窮舉法，就是問題的若干個(gè)可能的答案（或中間狀態(tài)）加以窮舉，并逐一檢驗(yàn)，從而確定正確答案的解題策略，它是一種可靠性很大的解題策略。運(yùn)用窮舉法既可以防止解題者在問題涉及的幾種可能的假設(shè)之間猶豫徘徊，又可避免解題時(shí)顧此失彼，以偏概全，使解答嚴(yán)密而完備。窮舉法的運(yùn)用程序是：1．根據(jù)問題列舉一切可能的答案或中間狀態(tài)；2．對(duì)各種可能逐一檢驗(yàn)；3．確認(rèn)可能的真假，從而去假存真，得出問題的答案。運(yùn)用條件是：面臨的問題存在著若干個(gè)可能的答案（或中間狀態(tài)），但我們暫時(shí)又較難直接確定哪一（些）答案能夠滿足題設(shè)條件，且問題涉及的可能的情形和假設(shè)的個(gè)數(shù)不太多。窮舉法既用于解題的整體過程，又更多地用于解題的局部環(huán)節(jié)，如求解某些物理討論題，就是這種策略思想的體現(xiàn)。講明策略的意義和價(jià)值能提高學(xué)生學(xué)習(xí)和使用策略的熱情；講解策略的使用條件可以縮小搜索策略的范圍，提高檢索策略的速度。
在進(jìn)行解題策略的教學(xué)時(shí)，還應(yīng)注意：
1．要循序漸進(jìn)，先易后難，逐步積累；先教學(xué)基礎(chǔ)的、應(yīng)用范圍較廣的，后教學(xué)較特殊的，應(yīng)用范圍較窄的；
2．要針對(duì)各種解題策略選擇較多的恰當(dāng)事例說明其應(yīng)用的廣泛性，使學(xué)生對(duì)所學(xué)的解題策略形成概括化的認(rèn)識(shí)；
3．策略的訓(xùn)練不宜密集進(jìn)行，不能在短時(shí)間內(nèi)將過多的策略傳授給學(xué)生，要給學(xué)生足夠的消化理解的時(shí)間。