對高中物理解題思維方法的有效探討

張成文

摘 要：高中物理學習難度大，物理問題復雜，對解題方法要求極高，科學完善的方法可達到意想不到的效果。為此，本文主要對物理思維解題方法的意義開展分析，明確其有助于提高解題的效率，可化繁為簡，優化解題效果。重點探究了高中物理解題思維方法類型與運用，如整體隔離與代換推理法、類比思維法、逆向與正向思維法、歸類與轉化方法等，并結合具體例題，提出了相應的解題思路，以期挖掘物理思維解題方法優勢，增強該方法的應用效果，為關注此類話題的人們提供參考。

關鍵詞：高中物理;類比思維法;逆向思維;思維解題方法;解題效率

引言：近年來，我國社會經濟發展掀起新篇章，促使教育事業蒸蒸日上，對高中物理教學的關注度與日俱增，并對物理解題方法要求越來越高，倡導加強物理思維解題方法的使用，力圖達到思路清晰、結論準確的目標。在此背景下，加強物理解題方法的研究顯得尤為重要，有必要進行積極的探索。

一、物理思維解題方法的意義

在高中教育教學中，物理學科較為特殊，具有較強的綜合性，很多物理知識抽象，學習難度大，物理題的解決比較煩瑣。若是在解題中，僅依靠教材中的原理或者概念，不僅解題步驟眾多，而且整個過程比較復雜，需要花費大量的時間，難以實現高效的學習成果[1]。而通過對物理思維解題法的應用，會將相關問題變得更加簡單，有助于對解題步驟進行簡化，在促使解題效率和質量提升的同時，還能夠助力知識視野的開拓，提高知識量，增強創新意識，并實現思維的良好發展，意義重大。同時，方法是溝通思想的橋梁，在物理解題中，運用方法的過程實際上也是思維的過程，所以使用物理思維解題方法，可活躍學生思維，使其對事物本質有正確的認知，體會物理學習樂趣，培養學生創新意識，有利于取得出奇制勝的效果。基于此，在高中學習階段，應用物理思維解題方法的意義重大。

二、高中物理解題思維方法的分析

（一）整體隔離與代換推理法的運用

整體隔離與代換推理法是較為常見的物理思維解題法，通過對其進行合理利用，可有效提高解題效率和質量。

其一，整體隔離事物方法。該方法在高中物理解題中的應用屬于一種基本思維。“整體”要求站在整體的角度對問題進行思考，對于細枝末節不要過于糾纏，而是需要在解題時，結合物理過程，或者是幾個物體。整體隔離事物方法中的“隔離”主要是指對完整的物理過程進行科學的劃分，使其成為幾個部分，以降低解題難度，并在此基礎上對內部物理關系進行細致的分析。在該方法運用時，應該注重解題步驟，按照先整體后隔離的思路能夠進行有效地分析。與此同時，還需要立于準確地對整合和外界間的物理關系進行思考，以便在這一過程實現對隱含條件的挖掘，探尋問題解決的突破口，進而得出相關的等量關系，接下來對某一問題進行隔離，有助于高效的解決高中物理問題。

其二，代換推理法。通過對高中物理問題分析可發現，部分問題若是借助基本概念和原理進行解決，解題步驟十分煩瑣，而且比較容易出現錯位。此時，要想有效對問題進行解決，則需要注重對代換和推理法進行運用，通過準確把握各種物理量，如同一物理過程中相同的物理量以及不變物理量，然后針對新的問題，將其和相應的物理模型實現等效處理，便可促使復雜問題簡單化，有助于加快解題速度，讓整個解答過程更為便捷，進而發散物理思維。

例如，某木塊以斜面底端沖上一定長的斜面之后，回到斜面底端。已知返回斜面底端速度大小、小物塊初動能、克服摩擦阻力做功分別為v、Ek、Ek/2。問如果沖上斜面的初動能發生轉變，變為2Ek，返回斜面底端時克服阻力做的功、動能應當是多少？在解該題時，為了化難為易，就可運用代換推理方式，因為小物塊沖上斜面的初動能變為2Ek，所以可對2Ek進行替換，利用Ek’對其取而代之，已知條件中說到克服摩擦阻力做功為Ek’/2，也就是Ek。

（二）類比思維法的運用

在高中物理解題思維方法中，類比思維法也是重要的一種。此種方法主要是指將需要研究的目標放在一起，并針對所具備的共同之處進行探究，以此為基礎，把某個目標的規律性特征運用到其他物體中，可有效進行物理問題的解決[2]。相對而言，類比思維法在物理解題中的應用是常見的，具有一定的應用價值。該種方法主要是指通過對方法一致、內容相似的一類不同問題開展對比和分析，以此為基礎，區別其中異同點的方式。在高中物理教學與問題解決中，引入類比思維方法，對學生是有益的。一方面，有利于幫助學生更好地理解、區別物理公式、概念等，防止其出現混淆的現象;另一方面，可讓學生更加容易的解決物理難題。

例如，在學習有關研究電場相關知識時，就可依托類比思維法對相關問題理解并解決。如，可類比成重力場，優化解題思路，基于此引力勢問題同樣可以運用到電荷問題中。再如，針對光的反射現象、電場、庫侖力等有關問題，都可嘗試引入類比思維方法，將問題簡單化，進一步夯實學生邏輯推理能力。從中可見，在高中物理解題中，類比思維法具有獨特的優勢，有助于從全方位角度對問題進行思考，并且還能夠實現對之前學過知識的總結，起到了鞏固作用。因此，應該注重對此種方法的運用。

（三）歸類與轉化方法的應用

在解決物理習題的過程中，進行物理模型建立屬于關鍵環節。要想確保物理問題思考思路的正確性，可結合相關問題之間的聯系，建立與之相適應的物理模型，并進行分類，確定相應的解題方法、問題屬性等等。在歸類之后，可引入轉化手段，促使不同知識范疇的靈活轉化，以在最短的時間內找到解決問題的切入點，有利于實現對解題命脈的把握，一方面可促使解題的效率提高，另一方面能夠提升解題的準確性[3]。

例如，借助不可伸長的細線連接兩個小球，且球的質量不存在差異性，置于場強為E的勻強電場中，兩個小球所帶的電為正電，球1的電量用Q1來表示，球2的電量Q2來表示。與球1相比，球2的電量偏低。在把細線拉直之后，使其與電場方向呈平行的狀態[4]。問如果使球1和球2一同從靜止狀態釋放，在小球不計重力的情況下，進行球1和球2的庫侖力計算。從表面來看該題屬于電學題，但是通過歸類和轉化，則可將其轉為力學問題。本題中所受合外力為E（Q1+Q2）。為此，在解題的過程中，可通過物體受力分析，和牛頓第二定律進行問題的解決，能最大限度地降低解題難，達到事半功倍的解題效果。

（四）假設法的運用

從物理過程發展和變化來看，其具有多種可能性，為了實現對其問題的準確分析，應注重借助假設法對問題進行探究，以提高解題的有效性。另外，在對物理問題解決的過程中，也會在對存在各種可能性判斷方面遇到阻礙，難以保證判斷的準確性，不利于問題快速的解決。為此，可融入假設法，在解讀物理題目之后，需要對其內容進行大致的定量分析，并進行各種可能性的探尋，然后將此作為基礎，結合找到的可能性，進行與之相應假設的提出，以其為依據開展精確的定量分析，以便快速得出結論，提高結論的正確性。為了避免假設出現差錯，還需要運用驗證的方式對所提出的假設進行檢驗。

（五）正向與逆向思維方法的運用

正向思維顧名思義為依照物理過程從始態到終態的發展進行問題的思索，而逆向思維則與正向思維恰恰相反，其主要是將問題倒過來思考，以找到問題解決的突破口。一般來說。在解決高中物理問題時，學生對正向思維運用的比較多，但是針對部分問題，采用正向思維難以達到理想的解題效果，這便需要對逆向思維進行運用，以促使解題過程簡化，順利地進行問題的解決[5]。

例如，勻速行駛的卡車制動之后，經過8秒停下，已知這輛卡車在最后一秒內通過位移為2米，那么其勻速行駛以及加速度應該是多少。針對這一物理問題，如果采用正向思維進行思考，不容易理解，且過程會很煩瑣，所以應該進行逆向思維方法的使用，這樣可將制動過程和卡車勻速行駛的速度分別變為初速度為零的勻加速直線運動的過程、勻加速運動的末速度，而針對最后1秒位移，可將其看作勻加速運動的最初1秒位移。在這一逆向思考下，再借助運動學公式就能夠高效的解決此問題。

（六）強化發散與多維思維方法

大部分高中物理題都具有復雜性和一定的深度。在實際解題過程中，要想化簡為易，攻克難題，掌握正確的思維方法是至關重要的。為此，高中物理教師要做到授之以漁，將有效地解題方法教給學生，促使學生有質的提高。在諸多物理解題思維方法中，強化發散與多維方法在使用中效果明顯，對學生成績的提高幫助重大。另外，從現階段高中物理教學目的來看，其最終的目標并不是單單對各種各樣的物理習題解答，更多的是對學生進行相應的引導，使得學生能夠在對問題分析與思考的過程中，加強對知識的理解，鞏固之前所學習的知識，進而發散思維，充分鍛煉學生邏輯思維能力。正是因為如此，應對發散與多維方法加以運用，以便高速解決抽象且復雜的問題，提高物理問題解決的效率和質量。基于多維方法的物理問題的解決，有助于幫助學生學會從不同角度思考問題，拓展解題思路，從而采用最簡單的方式解決問題，既能夠節約解題時間，又可增強學生解決問題的能力。

結束語

高中物理是一門揭示物理現象的學科，所學習的物理實用性與理論性偏高，致使學生對物理問題的思考路徑存在偏差，解題效果不佳。基于此，應注重物理解題思維方法的運用，發揮類比思維法、整體隔離法、逆向思維等方法的作用，以便掌握清晰的解題思路，提高問題解決實效性。

參考文獻

[1]陳建剛.常用思維方法在高中物理解題中的應用[J].中學物理教學參考，2020，49（06）：45.

[2]呂源.基于提高學生解題能力的高中物理習題課教學實踐研究[D].揚州大學，2019.

[3]徐沛豐.常用思維方法在高中物理解題中的應用淺析[J].才智，2018（35）：128.

[4]李潤菡.高中物理解題思維方法的探究與運用的分析[J].傳播力研究，2018，2（34）：159-161.

[5]許曦普.高中物理解題思維方法的探究與運用的分析[J].中國高新區，2018（09）：99.