摘 要:高中物理學習是具有非常強的實用性以及理論性的,許多物理題目抽象且難以理解,很多學生在學習期間很難有效的掌握其內容,盡管付出了較多的努力,但是還是不能夠提高成績,這主要的原因在于在物理思維方式、使用的公式、邏輯推理等存在問題,所以在今后的物理學習中,一定要培養學生合理的解題思維方式,以便快速找到解題的途徑。本文我們就來具體的討論一下高中物理解題的思維方法。
關鍵詞:高中物理 解題思維 思維方法
高中物理主要是對物體運動方式、能量變化、動量等進行研究的一門以實驗為基礎的學科,并給各種物理現象也進行充分的研究,建立起合適的物理模型,設計一些情景性的物理問題,考查學生的解題能力,物理現象的分析能力等。而想要學好物理,那么就要具有合理的思維方式,把復雜的問題變得簡單化,從而提高解題的正確率。下面我們就來具體的討論一下相關如何正確的采用高中物理解題思維方法。
一、高中物理解題方式的分類和意義
(一)解題思維方式分類
高中生在學習物理知識的時候,能夠發現其和現實生活具有緊密的聯系。并通過查閱物理資料能夠了解到,物理學的進步,離不開生活中的發現,然而,很多的學生在進入高中物理學習階段以后,都會覺得很吃力,究其原因就是沒有合理的思維,而且也沒有將物理知識與生活實際聯系到一起,所以就很難提高解題效率。而學生在學習物理期間,會采用非常多的思維方法,比如整體隔離法、代換推理法等。但要值得注意的是,學生采用合理的解題思維,不只是可以提高學習成績,更為重要的是,還能夠加強思維和創新性。
(二)物理思維解題方式的意義
在學習高中物理知識期間,無論是教師還是學生要掌握知識原理,這樣就能夠對難題有全新的理解,尤其是物理光學知識很奇妙,容易讓人產生興趣。那么光學現象形成的原理是什么也一直是教師和學生共同研究的內容。同時高中物理具有很強的綜合性,在全新的教育模式當中,讓教師開始重視對學生解題思維和方法的訓練,這樣一來學生就能夠將復雜的物體問題變得簡單化,從而讓他們能夠對知識有一個更加全面的掌握,而且還可以加強他們的創新能力。
二、物理解題思維方式
(一)整體和隔離
在做物理題的時候,整體和隔離屬于經常使用的思維方式。整體是無需分析細節,將具有關聯性的一些物體視作整體來采取分析。而隔離主要就是將物理整體拆解成若干部分,然后對他們的物理關系進行研究。很多的物理題通常都是運用先整體后隔離的解題形式,首先要給物體和外界的物理關系采取充分的研究,以便能夠獲得物理題里所存在的隱含條件,獲取有關的等量關系,此后把其中的一個物體進行隔離,這樣就能夠獲得準確的答案。
比如,把輕繩綁在某個物體當中,而另一側套在一個具有明顯粗糙度的圓環當中,然后采用水平力拉繩上一點,讓物體能夠在實現方位慢慢的提升到虛線方位,不過圓環要維持在原來的地方。在此期間,拉力、環的靜摩擦力與環對桿的壓力的變化狀況為:(1)拉力會慢慢的加大,靜摩擦力不會出現變化;(2)拉力慢慢的加大,靜摩擦力也會變大,環對桿的壓力不會發生變化;(3)拉力會慢慢的降低,環對桿的壓力不會發生變化;(4)拉力會慢慢的降低,靜摩擦力會慢慢的加大,環對桿會慢慢的降低。
從環對桿以及靜摩擦力的實際情況進行分析能夠了解到,整體在豎直方向當中,重力如果不發生變化,那么環對桿也不會變化。但是靜摩擦力和拉力相同。而拉力的變化能夠隔離物體,這主要的原因在于繩的張力的豎直分力和重力相同,水平分力和拉力也相同。此外,因為拉力會增大,所以靜摩擦力也會增大。
(二)歸類和轉化
創建物理模型能夠得到想要的物理題答案。在對物理問題進行分析的過程中,能夠通過各個問題之間所具有的關聯性來創建物理模型,并要做好分類,確立它的屬性和解題方式。之后根據各種知識的轉換,來找到突破口,掌握解題的最佳方式。
比如兩種質量一樣的小球采用不能延伸的細線相連,然后放到勻強電場里,兩個小球都帶有正電。把細線伸直然后讓其和電場方向平行。要是把兩個小球都在靜止狀態下進行釋放,那么細線里的張力就是兩小球間的庫侖力。
這道題表面上屬于電學題,其實兩個小球中有相同的加速度,在進行合力以后,就能夠轉變成有關力和加速度的力學,此時最好采用牛頓第二定律來進行研究,這樣就能夠得到問題的答案。
(三)正向和逆向
正向思維主要是根據物理進程來對問題進行解決,而逆向思維則正好相反,是把問題反過來進行解決。學生通常都擅長正向思維,不過很多的物理問題,如果采用逆向思維的話,反倒比較容易解決問題。
比如,勻速駕駛的卡車在開動以后,行駛了8秒后停止,要是其在最后的一秒里經過的位移為2米,分析出卡車的加速度和勻速駕駛的速度。
這道題如果利用正向思維,也就是根據時間順序進行思考的話,那么解題方式就會非常的麻煩,但是采用逆向思維的話,就能夠將運行的經過看成是初速度是0的勻加速直線運動,到了最后一秒就轉化為了勻加速的第一秒位移,卡車初速度就轉化為了勻加速直線運動的最后行駛速度。運用運動學公式就會很快的分析出問題的答案。
(四)代換和推理
一些物理題,要是全部根據基本概念去計算的話,那么過程不但復雜,而且還極有可能存在錯誤。不過要是運用代換和推理的形式,運用不發生變動的物理量與相同的物理過程里的各種同樣的物理量,把最新的問題和熟悉的物理模型采取等效分析,通常能夠把繁瑣的問題變得簡單,從而得以提升解題的正確率。
比如,一個物塊從斜面底端上升到符合高度要求的斜面后,再次下滑到斜面底,所給小物塊的初動能是E,其返回斜面底的速度就是v,那么克服摩擦阻力做功是E/2。若小物體初動能是2E,求下滑到斜面底端的動能,速度以及克服阻力做功是多少?
在解決這個問題的時候,要把2E用E,來進行取代,通過對問題的推斷能夠了解到,下滑到斜面底的時候,克服阻力做的功為E,/2,也就是E,下滑到斜面底端以后,動能也是E,再根據公式E=1/2mv2知下滑到斜面底時速度。
(五)發散和多維
分析出物理題的答案并不是高中物理學習的唯一目的,還有就是要根據物理題來進一步掌握所學的物理知識,加強學生的思維力能力。所以,發散和多維也就變成了物理解題思維方式的主要構成部分。面對如此多的物理問題,一定要從各種角度,來采取合適的解析方式,最后再利用發散和多維思維來找到最佳的解題方式。
比如,小球會順著水平面,利用0點鉆進半徑是R的半圓弧軌道,正好能夠通過最高點P,之后下滑到水平面,不計一切阻力,要是把半圓弧軌道上面的1/4弧截去,其余的方面不發生變動,那么小球能達到的最大高度比P點高出多少?
這道題,最好利用牛頓第二定理來解決,不過比較后能夠了解到:機械能守恒定律在計算上存在很大的優勢。
(六)假設法的運用
在很多的物理題中,具有很多種的變化情況,所以在還沒有對物理題進行分析的時候,要利用假設的形式來進行分析。學生在給物理問題采取分析的時候,一般難以給所具有的問題進行準確的判定,這個時候學生就要給物理題的內容進行基礎性的分析,然后發現多種可能性,再通過所掌握的可能性創建出與其對應的假設,之后再把它當作基礎,以此來采取準確的定量分析,這樣就能夠獲取到最后的答案。另外,還要根據驗證,來證明假設是否準確。
(七)類比思維法的運用
類比思維法主要是將所進行分析的目標融合到一起。第一,就是要把它們所存在的相同點進行研究,之后把其中一個目標的規律特點運用到其他的物體里,在解答物理題的過程中,總會使用到這個方式。比如,在對電場進行研究的時候,最好將其類比成重力場,引力勢能問題也可以運用到電荷里,然后運用類比思維來進行更加深層次的思考,而且在采取類比的時候,還要對所學的問題進行有效的總結。
結語
通過以上的內容我們能夠了解到,想要學好物理,那么就要具有合理的思維方式,把復雜的問題變得簡單化,這樣就能夠加強解題的正確率。而這就需要采用整體和間隔、歸類和轉化、正向和逆向以及發散和多維等解題方式。因此在今后的教學過程中,相關教育工作人員就要積極進取,大膽創新,研究出更為合理的解題思路,從而得以提高學生解決高中物理問題的能力。
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作者簡介
章順東(1984.3—),男,籍貫:浙江蘭溪,大學本科,一級教師,杭州市富陽區第二中學,研究方向:高中物理教育。