淺析提升高中物理解題效率的方法研究

摘要：隨著新課程改革的推進，提高學生的物理綜合能力已經成為高中物理課堂最重要的教學目標之一。高中階段的物理題目靈活多變，指導學生展開科學推理，是提高學生解題效率的有效手段。教師在日常教學過程中，可以引導學生發展從整體到局部、從特殊到一般的推理邏輯，指導學生展開科學推理，引導學生尋找共同關系、形成模型思維、變換方向思路、實現知識遷移、在實踐中獲取經驗，最終實現學生物理解題效率的綜合提升。

關鍵詞：物理;科學推理;思維;解題效率

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1673-8918（2022）19-0115-04

高中階段的物理知識體系復雜，并且具有很強的邏輯性和靈活性，讓學生覺得難以理解，從而使學生漸漸失去學習物理這門學科的興趣。造成這一現象的主要原因是學生的推理能力不強，無法實現對物理知識的綜合統籌與應用。基于此，靈活運用解題方法，指導學生展開科學推理，是提高學生解題效率的有效手段，更是發展學生物理學習能力的重中之重。因此，教師在日常課堂的教學中，應重視對學生科學推理能力的指導，引導學生實現整體到局部、特殊到一般、等價轉化、對比分析與強化實踐的思維轉變，尋找題目與知識點之間的有效聯系，綜合提升學生的物理解題效率。

一、 在高中物理科目培養邏輯思維的作用及方式

高中階段的物理學科，學生應具有一定的邏輯思維能力，這對學好物理這門學科至關重要，因此教師在教學的過程中應注重對學生思維能力的培養。培養學生的邏輯思維能力可以提高高中階段學生審閱題目的能力和梳理知識點的能力，將所學的知識整理成知識網絡，對知識點進行鞏固，使復習變得輕松和簡單，提高學生對未知的知識點進行開發和探索的積極性。通過培養高中生的邏輯思維能力，促使學生養成良好的學習習慣。具體的邏輯思維培養要注重如下幾點，僅代表個人觀點供廣大教師同仁進行參考。

（一）邏輯思維在物理學科中的重要性

高中生的邏輯思維能力要從學生已經掌握的知識點著手，這樣有利于降低學習難度，減少高中生對物理學科厭學的抵觸心理，然后教師再從課本中的理論和公式的教學中開展邏輯思維能力的培養，因為物理課本中的知識都是經過歷史的驗證，一步步實踐總結出來的。例如愛因斯坦質能方程、牛頓三大定律等都是由著名的物理學家總結出來的，并經過了反復的論證。這些概念和公式是學習物理的基礎，是學習物理的敲門磚，為學生學習更深奧的物理知識提供了很多幫助。當學生更深入地學習物理知識時，學生能夠根據已經掌握的知識對新知識進行自主學習，這樣也有利于更好地培養學生的自主學習能力。

（二）培養學生的邏輯思維能力

高中階段的物理學科，普遍被認為是難度較高的學科之一，學生對各種公式不熟悉，因此，教師在進行教學的過程中，應培養學生的思維能力，帶領學生將所學的知識點進行梳理，通過正確的引導，讓學生理清各個公式的用途。老師在進行教學和講解中，更要關注學生對公式的運用和掌握，因為這些公式是物理學習的基本，只有掌握了基礎公式，學生才能潛入深奧的物理知識海洋當中，公式是學習物理知識的橋梁，其能將復雜的物理知識簡單化。

（三）注重學生的自我反思和自我總結

物理學科的知識量非常大，如果教師讓學生死記硬背和“題海戰術”進行學習，往往達不到理想的教學效果，甚至導致學生對物理這門學科產生厭惡感。因此，在教學的過程中，老師要根據自身的教學經驗和學習經驗給學生提供幫助，帶領學生對已學的大量知識進行總結和反思，對學習過程中的薄弱環節及時進行鞏固，讓學生的學習更具有針對性，這樣學生才能更加積極主動地投入學習中，提高學生的自主學習能力，并將所學知識靈活地應用在解題中。例如，在高中物理課堂中，老師帶領學生對課本知識進行分析，學生在完成課堂作業和習題以后，教師可以帶領學生總結課堂中的不足和習題中的錯誤題型，整理成學習筆記，學生需要在課余時間再次進行溫習，這樣不僅豐富了學生的學習經驗，還能提高學生解題的效率和準確率。

二、 當前高中生的物理學習狀況

（一）缺乏自主學習能力

目前的高中生，大都是通過記錄大量的物理筆記來學習物理知識，這種方法僅對一部分學生有效，只通過記錄筆記學習往往達不到理想的學習效果。沒有良好的學習方法，學習的效率自然也不會很高，導致一些學生認為物理是一門非常難的學科，降低了學生學習物理這門學科的積極性和主動性。在課堂中，對老師的提問，發言的學生十分少，積極性不高，很少有學生會主動舉手回答。這種被動的學習方式，使學生失去了自主學習的狀態和意識。如果長時間發展下去，在學生的潛意識里就會默認物理知識十分困難，“我學不會”，自己打擊自己的自信心，更不要談找到學習物理這門學科的樂趣了，老師再進行教學就更加困難。

（二）對已學的知識不能夠靈活運用和開發

在高中階段存在一種比較特殊的情況，就是有一部分學生通過大量的課堂筆記和反復的練習，將書本的知識點牢牢記住，但是在實際應用時卻不會運用所掌握的知識，這就是只學習到知識點的表面意義，并沒有參透知識點的真諦。還有一部分學生認為物理這門學科在日常生活中或未來發展中用處不大，就會放棄物理這門學科。久而久之，學生的學習動力消失，學習效率也隨之下降。發生上述這些問題的原因就在于學生對物理知識的運用欠佳，不能體會到物理知識在日常生活中所帶來的方便和幫助，老師可以舉例告訴學生，其實在日常生活中存在很多物理現象和物理知識，最簡單的電燈發光到列車的行駛都離不開物理，我們的生活需要物理。

（三）物理學習興趣不高，深入鉆研力度不夠

高中階段的物理知識相較于初中又上升了一個層次，而且對學生邏輯思維、計算能力和分析推理能力要求都比較高，所以對大多數的高中生而言，物理學習會比較困難。這在一定程度上抑制了他們物理學習的積極性。我們都知道，興趣是最好的老師，如果學生缺乏對這門學科的學習熱情，那么就很難將更多的時間和精力投入本學科的學習中，這也是導致物理學科成績不理想的主要原因之一。而物理作為高中的一門重要學科，教師應運用合理教學手段提高學生的學習興趣，才能讓學生更加牢固地掌握物理知識。

三、 指導科學推理，提升物理解題效率

（一）整體局部，尋找共同關系

在高中物理的教學過程中，學生經常難以辨別對“整體”與“局部”的分析，由幾個相互聯系的物體構成的研究對象便可稱之為整體，而其中的每個物體或者某幾個物體構成的組合便為局部，當局部的物體共同運動變化時，則整體與局部的運動變化可以綜合進行分析，通過找尋共同關系化簡題目的抽象信息。

例如，在“摩擦力”一節的教學過程中，經常會遇到物體疊加之后被推動的問題。在光滑的水平面上放置了長方體A、B、C，其中A、B完全相同，互不接觸地平放在長方體C上，已知mA=mB=1kg，mC=2kg，三個長方體在水平向右（作用在C上）的恒作用力下一起向右運動，若F=8N，在整體向右運動的過程中長方體A受到的摩擦力多大？這道題便是典型的整體與局部問題，學生看到這道題，習慣性地直接去分析長方體A，結果往往是一團亂麻，找不到fA與推力F之間的聯系。但當我們換一個角度啟發學生，讓學生將A、B、C三個長方體看成一個整體進行分析時，學生很快便發現，A、B、C三個長方體有個共同關系，它們的加速度都為a=FmA+mB+mB=2m/s2。此時，再將學生的思路從整體帶回長方體A的局部中來，通過分析，很快發現A相當于只在C給A的摩擦力作用下向右運動，那么通過利用加速度a=2m/s2這一已知條件，長方體C對A的摩擦力便迎刃而解了，即fA=mAa=2N。

在力學問題中，先整體后局部的科學分析推理方法對化解題目難度有著奇效。教師通過指導學生展開科學推理，引導學生尋找整體與局部之間的共同關系，從而幫助學生梳理解題思路，提升解題效率。

（二）特殊一般，形成模型思維

高中階段的物理題目通常含有復雜的等量關系，而這些復雜的等量關系往往便是解答題目的關鍵。針對這一類題目，教師引導學生科學推理，找出題目中的等量關系，從而由淺入深，搭建題目中所有的等量關系模型，這是典型的從特殊到一般的物理分析思維。

例如，在“磁場”一章的習題課中，有這樣一道典型例題：距離地面高h處有光滑的金屬平行導軌AB和CD，導軌AB上接有電阻R1，AB和CD間接有電阻R2，電阻為r的金屬棒EF和GH分別垂直放置于兩個電阻的左側和右側，整個平行導軌置于豎直向上的勻強磁場中，現在使金屬棒EF向右做勻速直線運動，一段時間之后，金屬棒GH達到穩定且離開導軌，忽略電阻R1、R2對金屬棒運動的影響，求GH以速度v落地時EF的速度大小。這道題目看似復雜，有著很多的等量關系，實際上只要抓住“GH達到穩定且離開導軌”這一點，問題便迎刃而解。在提示了學生之后，學生馬上順著這一特殊的等量關系展開分析，計算GH向右切割磁感線產生的反向電動勢等于電阻R2兩端的電壓，即BLvGH=U2，再根據GH的平拋過程求出離開導軌時的速度vGH，從而建立整體的等量關系BLv2-2gh=BLv0R2r+R1+R2，很快便解出了最終的答案，v0=（R1+R2+r）v2-2ghR2。

高中階段的物理題目經常會將電磁學、力學等多方面的知識綜合進行考查，涉及多個等量關系，在這種綜合類型的題目中，教師只要指導學生對題目展開科學的推理和分析，抓住“特殊”的等量關系，建立“一般”的解題模型，便能有效地提升學生的綜合分析能力和解題效率。

（三）等價轉化，變換方向思路

明確研究對象是解決物理題目的關鍵步驟，學生在接觸一道題目的第一反應便是將題目問題的主體作為解題的研究對象。但對高中階段復雜的知識體系來說，題目所涉及的主體之間經常包含隱藏的等價關系，此時，如果學生按照常規的研究思路就會無法得出結論，但在教師的引導下對等價關系展開推理，變化思路，便可巧妙解題。

例如，在“力的等效性”相關知識點的教學中，大部分題目都充分展現了力的合成與分解的思路。某一質點的質量為2kg，受到六個大小、方向各不相同的共點力的作用處于平衡狀態，撤去其中的4N和3N的兩個相互垂直的力，求質點的加速度。大多數學生在分析這道題時，慣性地將質點作為分析入手點，嘗試對另外四個大小、方向各不相同的共點力進行分類分析，但基本毫無進展。這道題目按照常規的正向受力分析思路是很難做出解答的，題目中各力的方向沒有明確給出，恰恰說明力的方向并不是解題的關鍵所在，而學生的思維停滯在力的方向上自然一無所獲。我們引導學生變換解題思路，嘗試把題目的信息等效轉換，思考剩下的四個力與撤去的4N和3N兩個相互垂直的力之間的關系，很快，便有學生想到從力的作用效果入手，原本受力平衡的質點被撤去了兩個力，那么剩下四個力的合力F一定與這兩個力的合力平衡，確定了研究對象之后，問題便迎刃而解了，即a=F合m=F乙m=32+422m/s2=2.5m/s2。

類似地，在高中物理題海中還有很多利用等效思想來解答的題目。教師在平時的練習過程中要注意引導學生，當按照常規思路確定研究對象無法有效地展開分析時，要積極、靈活地嘗試從另一個角度入手，變換分析思路，等價轉化研究對象，間接完成問題解答。

（四）比對分析，實現知識遷移

高中階段涉及的物理知識點不算多，但每一個知識點在題目中靈活多變，極具多面性，這就需要教師指導學生科學地進行推理對比，引導學生發現知識在不同運用過程中的特點，實現知識的遷移與有效應用。

例如，“勻速圓周運動”這一知識點至關重要，可以與很多知識點進行組合，對學生進行綜合考查，質點在圓環中的運動問題更是屢見不鮮。為了讓學生更好地建立“勻速圓周運動”的受力分析觀念，經常讓學生將質點的受力和運動分為上半部分與下半部分兩個部分進行分析（假設無其他外力作用）：F下-mgsinθ=mv2R，F上+mgsinθ=mv2R，學生通過對比逐漸建立了圓周運動的受力分析模型，總結出在勻速圓周運動的過程中對稱點處壓力之和為定值，即F上+F下=2mv2R，從而更好地處理遇到的勻速圓周運動問題。

對比能夠有效地連接知識的相似性，亦能找出知識之間的差異性。教師通過指導學生展開對比分析，進一步幫助學生拓展思維，構建不同關鍵點之間的分析框架，以此為突破口，實現知識的有效遷移，提高學生的物理解題效率。

（五）強化實踐，在實踐中獲取經驗

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，物理學科與其他學科的最大不同，就在于實踐性更強。因為，物理中的很多公式、定理都是通過反復的實驗和推論才得出來的。如果教師在課堂教學中，只是一味地進行抽象化的推理分析，學生就很難真正地理解其中的相關原理。這就很有可能導致學生課上能聽懂，而實際解題卻困難重重。如果教師的教學過程強化實踐操作，其教學效果就大為不同。學生在實際的實驗操作中，可以將課堂中所學的知識活學活用，以便加深印象。此外，如果學生在實際操作過程中遇到問題，還可以及時求助教師進行解決，這樣可以提高學生的應變能力，從而進一步提升學生物理的解題效率。

例如，《楞次定律》這一課教學，本課的教學目標是讓學生熟悉并掌握楞次定律的內容，感應電流激發的磁場與原磁場的關系，以及定理中對“阻礙”二字的理解。所以，教師在進行這一課教學時，應重視強化學生實踐操作。與此同時，教師也要提前準備好教學所需要使用的器材，比如：靈敏電流計、變阻器、線圈、磁鐵、電池組等。相關器材準備完畢后，教師則可組織學生開展實驗。在實驗過程中，教師要學會引導學生邊實驗、邊思考。比如，教師可這樣提問：“我們現在要研究感應電流的方向，我們需要設計什么樣的方案呢？”然后教師可以將學生進行分組，每位學生利用小組內的器材進行合作實驗。在這一過程中，教師要提醒學生注意磁極的方向，以及螺線管的環繞方向，并讓學生做好實驗記錄。最后，教師再利用多媒體展示實驗過程和結果，讓小組學生對比和交流實踐操作中的不足和錯誤之處。學生經過這樣的實踐操作和對比后，肯定對楞次定律的基本內容了然于心，這會大大提高他們對這一知識板塊的解題效率。

四、 結語

總而言之，教師指導學生展開科學推理，既能夠鞏固和深化學生的知識學習，又能夠拓展學生的思維，培養學生科學思維的能力，從而提高學生的物理核心素養。在科學推理的過程中，學生從整體到局部、從特殊到一般的思維優化，并通過等價轉化和對比分析更好地建立解題模型，使解題效率得到有效提升。

參考文獻：

[1]劉成剛.在物理教學中滲透科學推理能力的培養[J].中學物理，2019，37（21）：25-26.

作者簡介：洪曉標（1982～），男，漢族，浙江金華人，浙江省磐安中學，研究方向：高中物理教學研究。