龍洋
【摘 要】我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理常遇到很多題目是可以開(kāi)發(fā)發(fā)散思維的,這也就是我們常說(shuō)的一題多解。當(dāng)我們將所學(xué)的知識(shí)串聯(lián)成一個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)后,對(duì)于知識(shí)本身的掌握程度也會(huì)出現(xiàn)一定的分歧。一題多解可以培養(yǎng)我們的思維,讓我們更加熟悉去掌握、理解有關(guān)物理學(xué)原理,讓解題方法變得更靈活,有利于激發(fā)起我們的創(chuàng)新思維。
【關(guān)鍵詞】高中物理;一題多解;應(yīng)用
物理其實(shí)并不難學(xué),關(guān)鍵在于我們要掌握好方法。還有就是要學(xué)會(huì)發(fā)散思維,讓解題變得簡(jiǎn)單。因此,一題多解就顯得極為重要。
一、一題多解的實(shí)質(zhì)
從根本上來(lái)說(shuō),一題多解實(shí)質(zhì)是等效思想體現(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是多種解決方法同樣可達(dá)到一樣的目的。之所以有不同方法均可達(dá)到同樣的效果,這說(shuō)明了方法之間本身有著相同的地方。
1.物理規(guī)律等效性
眾所周知,物理是一門(mén)自然學(xué)科,重點(diǎn)研究的是物質(zhì)的基本構(gòu)造及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此,同樣的一個(gè)物理現(xiàn)象可能需要應(yīng)用數(shù)個(gè)或者更多的物理學(xué)規(guī)律,應(yīng)用種類(lèi)各異的物理學(xué)規(guī)律或物理量,而得到一致的結(jié)果。這就是物理學(xué)中解題的一題多解。
例:在恒力大小為F的作用下,一個(gè)質(zhì)量為M的物體,從靜止?fàn)顟B(tài)到速度為V,需要的時(shí)間為多少?其中該物體的位移為多少?
解1:設(shè)該物體在恒力大小為F的作用下,加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律,a=F/m。
通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)可得:V=at(2)、V2=2as(3),由(1)-(2)可以求解如下:t=mv/F,s=mv2/2F。
解2:通過(guò)運(yùn)量定量可得出:Ft=mv,則t=mv/F,由運(yùn)能定量得出Fs=mv2/2,則s=1/2mv2/F=mv2/2F。
從這里可以看出,運(yùn)用牛頓第二定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,以及動(dòng)量+動(dòng)能定理是等效的。
2.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法等效性
一般的物理學(xué)問(wèn)題,都需要通過(guò)這樣幾個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn):一是理清適用的物理學(xué)模型,二是構(gòu)建比對(duì)的數(shù)學(xué)模型,三是采用數(shù)學(xué)方法解題。因此,同一個(gè)物理學(xué)問(wèn)題,往往可以通過(guò)多種數(shù)學(xué)表現(xiàn)形式形成不同的解題方法。物理學(xué)問(wèn)題中,一般需要應(yīng)用到公式和示圖,根據(jù)物理公式寫(xiě)出物理方程式,同時(shí)也可以結(jié)合做線(xiàn)形圖的數(shù)學(xué)方式解題。
例:AB兩個(gè)不同物體,從同一個(gè)起點(diǎn)沿著同樣的方向直線(xiàn)行駛。其中,A始終以v的速度勻速行駛,B從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始以加速度a加速行駛。B追到A以前,它們之間最大的距離有多長(zhǎng)?
解1:分設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)間,A運(yùn)動(dòng)位移s1,B為s2,此時(shí)AB相距Δs,那么:
Δs=s1-s2=vt-at2/2=v2/2a-a(t-v/a)2/2>0,相遇前??梢钥闯觯寒?dāng)t=v/a時(shí),Δs=最大,最大值Δs=max=v2/2a。
解2:A速度VA=V不變,B速度VB=at,伴隨時(shí)間而增加,只要VA>VB,A、B間距離將增加。當(dāng)時(shí)間增加到VA 瞬間,A、B間距離將為最大。此時(shí)VA=V=VB=at,即t=v/a,Δs=s1-s2=vt-1/2at2=v2/2a。 從上面的解題方法中可以看出,解法1以及解法2通過(guò)不同的數(shù)學(xué)分析方法求得了相同的答案。 3.思維方式等效性 面對(duì)一個(gè)物理學(xué)問(wèn)題,我們?cè)谒伎计渌枰獞?yīng)用的物理規(guī)律和數(shù)學(xué)方法的同時(shí),還應(yīng)尋求其他思維方式去尋求解題思路。比如有些需要推理的問(wèn)題,我們已經(jīng)知道了其中的結(jié)論,但是要找出其中的原則,此時(shí),我們就要從結(jié)論出發(fā),分析所有的可能原因,然后結(jié)合題目條件判斷哪個(gè)才是合適的原因。另外,還可以從各種可能的條件出發(fā),根據(jù)這些條件推斷不同的結(jié)論,看得出的結(jié)論與題目給出的結(jié)論是否相同來(lái)判斷可能條件是否正確。這就是通過(guò)思維方式的不同而產(chǎn)生的一題多解。 二、一題多解在物理學(xué)習(xí)中的意義 直觀的說(shuō),一題多解就是通過(guò)不同的解題方法、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和思維方式等找出一個(gè)物理問(wèn)題的解題答案,它們具有等效性。實(shí)質(zhì)上,這些不同的解題方法從一定程度上也反映了物理規(guī)律、數(shù)學(xué)方法之間的緊密聯(lián)系。因此,在日常的學(xué)習(xí)中,我們可以通過(guò)一題多解,不斷充實(shí)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和思維能力,提高解題創(chuàng)新能力和發(fā)散思維能力。 第一,通過(guò)一題多解,我們可以靈活運(yùn)用已經(jīng)掌握的不同知識(shí)去解答同一個(gè)問(wèn)題,在此過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)不同知識(shí)結(jié)構(gòu)之間的巧妙關(guān)系,從而形成更加系統(tǒng)、完整的知識(shí)體系。 第二,通過(guò)對(duì)同一個(gè)問(wèn)題的不同分析途徑和方式,我們可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn),從而應(yīng)用不同的物理學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)計(jì)算方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答,在此過(guò)程中,我們還可以充分認(rèn)識(shí)到不同解題方法的優(yōu)缺點(diǎn),主動(dòng)探求新思路新方法,并通過(guò)比較分析,更深刻理解不同規(guī)律之間的關(guān)系,深化對(duì)知識(shí)的理解。 第三,對(duì)于每一個(gè)物理基本知識(shí)體系已經(jīng)形成的我們的來(lái)說(shuō),在解答物理學(xué)難題時(shí),能夠多方式、多角度、深層次的尋求解答方法,對(duì)于深化理解知識(shí)和掌握不同原理之間的關(guān)系有極大的促進(jìn)作用,另外,還可以培養(yǎng)我們的發(fā)散思維意識(shí)和創(chuàng)新能力。我想,通過(guò)一題多解,可以將我們對(duì)物理的興趣激發(fā)出來(lái),讓我們有心去再進(jìn)行下一步的探究。因此在物理學(xué)習(xí)中,特別是在解題中,不能只局限于一種解題方法,而是要盡量去用多種方法來(lái)進(jìn)行解題。 三、結(jié)語(yǔ) 綜上,一題多解運(yùn)用到高中物理的解題中,可以更加有效培養(yǎng)我們獨(dú)立思考意識(shí)以及自主學(xué)習(xí)的能力,發(fā)散思維,幫助我們更加熟練去理解并掌握好有關(guān)的物理學(xué)原理,讓我們用更多元、靈活的手法來(lái)處理物理題目,提升解題的能力。 【參考文獻(xiàn)】 [1]劉鵬漢.例談“一題多問(wèn)、一題多解”在高三物理習(xí)題課中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊,2015.07:160 [2]鐘桂林.從一道物理難題一題多解談高中物理的思維的培養(yǎng)[J].中學(xué)物理,2016.17:76-77