高中物理力學問題中對稱性的應用探索

王文帥

摘要：新課改的教育理念要求重視學生的全面發展，重視全體學生的發展，總結來說就是重視每一個學生的各個方面。現階段，高中素質改革進程愈來愈深，這樣也促進高中物理教師不斷創新自己教學手段。力學室高中物理的主要教學內容，這方面的內容會直接影響學生的成績以及高考，所以我們必須要明白力學在物理知識中應用，以促進學生的學生成績。

關鍵詞：高中物理;力學問題;對稱性;應用

引?言：在高中物理中對稱性是一個非常重要的概念，這個概念指的就是在運動方程在變量的情況依然不出現變化的情況，對稱性力學可以使得復雜的知識變的簡單化，有效的解決學生不容易的問題。所以說教師在日常的生活中必須要重視傳授一些解決對稱性問題的技巧，發散學生的思維，這樣可以幫助學生解決對稱性方面問題，提升學生學習成績。

1高中物理教學中的現狀

在新課改的教育體制之下高中物理已經有了很大的改變，也逐漸的向國家提出的改革措施靠攏，可是長時間的習慣是難以改變的，所以還是會有一些問題存在的，主要的問題主要有以下幾個方面：①教師的教學內容比較瑣碎缺乏連貫性，對于學法的養成比較的困難，從實際來說高中物理的知識確實是比較的瑣碎的，知識點都是比較的零散的，可是這就是教師的教學手段的問題的，教師在講授的時候也是沒有很大的改變基本上都是跟著書本再走，自己講課的時候也沒有形成一套完整的體系，所以說學生在聽講的時候也是七零八落的，這對于形成自己的學習方法是有一定的困難度的;②教師的教學方式比較傳統，受到應試教育體制的影響傳統的教師最注重的還是學習的考試成績，在下課之后最常做的事情就是給學生布置習題，讓學生鍛煉自己的做題速度以及解題的能力，而且有的教師會在課前提問、考試等等方式來抽查學生，這種方式給學生帶來了巨大的壓力，還會起到消極的作用，不是所有的學生都需要固定的學習方法，有的學生有自己一套完整的學習方法。固定的學習方法有的時候會限制學生的發展;③教學的方式比較傳統，還是之前教育思想的影響，教師認為學生與自己之間是應該有界限的，所以在高中物理的學習之中，教師與學生的互動是非常的少的，教師機械化對學生處灌輸知識下課之后也是拍屁股走人對學生沒有任何的指導，這會對學生造成厭煩抵觸心理。

2對稱性在高中物理中應用

2.1對稱性在高中物理力學拋體運動問題的合理使用。

拋體運動顧名思義就是將一個物體向空中拋出，然后只考慮重力對于物體的力，不考慮其他因素，諸如拉力、壓力等等。豎直拋體運動、曲線運動等是拋體運動的幾種類型。豎直運動的物體被拋出時呈現的軌跡為對稱性，物體在剛一開始被拋出的速度與落下時的速度一致，而且上升和下降時花費的時間也一樣，這就是豎直拋體運動，這種拋體運動的類型相對來說比較容易理解。而曲線運動相對來說沒有那么容易，學生在學習的時候也比較難懂，曲線運動顧名思義在物體上升過程中的軌跡呈現曲線，由于物體呈現曲線運動，所以是變速運動，這也就是為什么學生不太容易理解的原因。在出現時經常會出現關于曲線運動和豎直運動的題目，我們在解答問題時就需要采用合適的方法。在解答物理問題時，解題思路以及解題方法都會直接影響學生題目準確率，采用正確的解題方式可以使得復雜題目變得簡單化，相反，錯誤的方式只會讓題目更加復雜。比如，一個黑色小球以每秒鐘6米的速度開始進行豎直上拋運動，在運動的時候不考慮物體的引力、壓力等等，在一個理想的狀態下進行運動，求得小球在豎直拋體運動到最高點時需要多長時間，傳統的解題方式就是利用列舉方程，這就是受到了固有解題方式的限制，沒有發散思維，這個方式也可以讓學生得出正確的答案，但是過程比較復雜，需要很長時間，沒有辦法提升解題效率。對稱性就可以很好的發揮自己作用，由于豎直拋體運動具有對稱性，所以教師在這個時候就可以鼓勵學生采用這種方式進行解題，縮短解題時長，提高解題效率。

2.2對稱性在高中物理力學物體質量問題中的合理使用

尋找物體重心是高中學生在學習高中物理時經常遇到的問題。尋找物體重心也有困難的題型和簡單的題型，假如，要尋找重心的物體密度一致、大小一致、形狀也比較規則，這個時候物體重心就比較容易尋找，一般就是在物體的中心，即中心等于重心。假如，該物體密度不一樣、形狀也不規則，這個時候物體重心就不容易尋找了，中心和重心重疊的幾率幾乎為零，這個時候學生就可以利用對稱性的方法來尋找物體重心。假如，一條質量分布均勻，并且密度一致的圓形鐵棒，利用專門的工具使得這個鐵棒一分為二，試著計算兩個鐵棒的重力？解答這個題目時，大部分的學生都知道計算物體的重力都必須要知道物體重心，但是因為知識有限，學生不可能在有限的時間內識別出物體的重心，在這個背景下教師可以讓學生反復閱讀題目，然后根據題目給出的信息畫出圖形，然后利用割補法將問題轉化為對稱性問題，利用對稱性問題可以將這些不太容易的問題轉化為簡單問題，這樣學生在解題時候就會比較容易，提升解題效率。

結束語

簡言之，在高中物理中利用對稱性可以很好解決高中物理的問題。在解決問題時利用對稱性可以降低題目難度，幫助學生轉難為易，學生的自信心也會因為利用對稱性而提升。所以在學習高中物理時，教師適當傳授一些關于對稱性的解題方式，幫助學生熟練應用對稱性的解題方式，將那些學生認為不太容易理解大問題轉化為簡單的小問題，這樣有利于提升學生的學習水平，促進高中物理課程改革。

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（作者單位：湖北隨州技師學院）