摘 要:高中物理學(xué)習(xí)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(xué)生在學(xué)習(xí)期間很難有效的掌握其內(nèi)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(xué)習(xí)中,一定要培養(yǎng)學(xué)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(guān)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(jìn)行研究的一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,并給各種物理現(xiàn)象也進(jìn)行充分的研究,建立起合適的物理模型,設(shè)計一些情景性的物理問題,考查學(xué)生的解題能力,物理現(xiàn)象的分析能力等。而想要學(xué)好物理,那么就要具有合理的思維方式,把復(fù)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(guān)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(xué)習(xí)物理知識的時候,能夠發(fā)現(xiàn)其和現(xiàn)實生活具有緊密的聯(lián)系。并通過查閱物理資料能夠了解到,物理學(xué)的進(jìn)步,離不開生活中的發(fā)現(xiàn),然而,很多的學(xué)生在進(jìn)入高中物理學(xué)習(xí)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(lián)系到一起,所以就很難提高解題效率。而學(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)生采用合理的解題思維,不只是可以提高學(xué)習(xí)成績,更為重要的是,還能夠加強思維和創(chuàng)新性。
(二)物理思維解題方式的意義
在學(xué)習(xí)高中物理知識期間,無論是教師還是學(xué)生要掌握知識原理,這樣就能夠?qū)﹄y題有全新的理解,尤其是物理光學(xué)知識很奇妙,容易讓人產(chǎn)生興趣。那么光學(xué)現(xiàn)象形成的原理是什么也一直是教師和學(xué)生共同研究的內(nèi)容。同時高中物理具有很強的綜合性,在全新的教育模式當(dāng)中,讓教師開始重視對學(xué)生解題思維和方法的訓(xùn)練,這樣一來學(xué)生就能夠?qū)?fù)雜的物體問題變得簡單化,從而讓他們能夠?qū)χR有一個更加全面的掌握,而且還可以加強他們的創(chuàng)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(jīng)常使用的思維方式。整體是無需分析細(xì)節(jié),將具有關(guān)聯(lián)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(guān)系進(jìn)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(guān)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(guān)的等量關(guān)系,此后把其中的一個物體進(jìn)行隔離,這樣就能夠獲得準(zhǔn)確的答案。
比如,把輕繩綁在某個物體當(dāng)中,而另一側(cè)套在一個具有明顯粗糙度的圓環(huán)當(dāng)中,然后采用水平力拉繩上一點,讓物體能夠在實現(xiàn)方位慢慢的提升到虛線方位,不過圓環(huán)要維持在原來的地方。在此期間,拉力、環(huán)的靜摩擦力與環(huán)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(xiàn)變化;(2)拉力慢慢的加大,靜摩擦力也會變大,環(huán)對桿的壓力不會發(fā)生變化;(3)拉力會慢慢的降低,環(huán)對桿的壓力不會發(fā)生變化;(4)拉力會慢慢的降低,靜摩擦力會慢慢的加大,環(huán)對桿會慢慢的降低。
從環(huán)對桿以及靜摩擦力的實際情況進(jìn)行分析能夠了解到,整體在豎直方向當(dāng)中,重力如果不發(fā)生變化,那么環(huán)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(zhuǎn)化
創(chuàng)建物理模型能夠得到想要的物理題答案。在對物理問題進(jìn)行分析的過程中,能夠通過各個問題之間所具有的關(guān)聯(lián)性來創(chuàng)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(jù)各種知識的轉(zhuǎn)換,來找到突破口,掌握解題的最佳方式。
比如兩種質(zhì)量一樣的小球采用不能延伸的細(xì)線相連,然后放到勻強電場里,兩個小球都帶有正電。把細(xì)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?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行釋放,那么細(xì)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(xué)題,其實兩個小球中有相同的加速度,在進(jìn)行合力以后,就能夠轉(zhuǎn)變成有關(guān)力和加速度的力學(xué),此時最好采用牛頓第二定律來進(jìn)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(jù)物理進(jìn)程來對問題進(jìn)行解決,而逆向思維則正好相反,是把問題反過來進(jìn)行解決。學(xué)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(jīng)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(jù)時間順序進(jìn)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?qū)⑦\行的經(jīng)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(zhuǎn)化為了勻加速的第一秒位移,卡車初速度就轉(zhuǎn)化為了勻加速直線運動的最后行駛速度。運用運動學(xué)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(jù)基本概念去計算的話,那么過程不但復(fù)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(fā)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(jìn)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(jù)公式E=1/2mv2知下滑到斜面底時速度。
(五)發(fā)散和多維
分析出物理題的答案并不是高中物理學(xué)習(xí)的唯一目的,還有就是要根據(jù)物理題來進(jìn)一步掌握所學(xué)的物理知識,加強學(xué)生的思維力能力。所以,發(fā)散和多維也就變成了物理解題思維方式的主要構(gòu)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(fā)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(jìn)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(fā)生變動,那么小球能達(dá)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(yōu)勢。
(六)假設(shè)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(jìn)行分析的時候,要利用假設(shè)的形式來進(jìn)行分析。學(xué)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(jìn)行準(zhǔn)確的判定,這個時候?qū)W生就要給物理題的內(nèi)容進(jìn)行基礎(chǔ)性的分析,然后發(fā)現(xiàn)多種可能性,再通過所掌握的可能性創(chuàng)建出與其對應(yīng)的假設(shè),之后再把它當(dāng)作基礎(chǔ),以此來采取準(zhǔn)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(jù)驗證,來證明假設(shè)是否準(zhǔn)確。
(七)類比思維法的運用
類比思維法主要是將所進(jìn)行分析的目標(biāo)融合到一起。第一,就是要把它們所存在的相同點進(jìn)行研究,之后把其中一個目標(biāo)的規(guī)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(jìn)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(jìn)行更加深層次的思考,而且在采取類比的時候,還要對所學(xué)的問題進(jìn)行有效的總結(jié)。
結(jié)語
通過以上的內(nèi)容我們能夠了解到,想要學(xué)好物理,那么就要具有合理的思維方式,把復(fù)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(zhuǎn)化、正向和逆向以及發(fā)散和多維等解題方式。因此在今后的教學(xué)過程中,相關(guān)教育工作人員就要積極進(jìn)取,大膽創(chuàng)新,研究出更為合理的解題思路,從而得以提高學(xué)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(xué)本科,一級教師,杭州市富陽區(qū)第二中學(xué),研究方向:高中物理教育。