对高中物理解题思维方法的解读

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  高中物理是一门知识性很强的学科,在揭示物理现象本质的同时,还能通过物理现象发现其事物变化规律.随着新教改不断深化,我国高校物理教学中的解题思维和方法都广受关注,正确的解题思维和方法能够有效的提高解题效果和解题效率,在解题过程中,学生还可以通过不同的解题思路建立多种解题模型.
  一、整体和隔离
  物理教学过程中,常用的解题方法主要为两种:整体解题方法和隔离解题方法,这两种解题方法的解题思维对综合知识要求很高.高中物理题的解题难度很大,其解题步骤非常繁琐.整体和隔离的思维模式可以将复杂的物理习题简单化,通过局部求解的方式,逐一击破物理难题.整体思维是习题的宏观考虑,排除其细枝末节,将互相有联系的物体事物看做一个整体,这种解题思路,不仅能够使学生的解题思路更清晰,还能够将物理习题的难度大大降低.隔离思维是将局部习题难点,进行重点突破,使其脱离物理整体,从客观的角度考虑其局部的物理含义,寻求解题思路,物理习题中的相关等量关系有很多,隔离思维方式可以广泛的应用在这种类型的物理习题中.
  
  例1如图1所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体的质量为m.若用水平推力F推1号物体,求:
  (1)它们的加速度是多少?
  (2)2、3号物体间的压力为多少?
  
  解题策略:因各个物体的加速度相同,可以五个物体整体为研究对象求出整体的加速度.再以3、4、5号物体为研究对象求出2、3号物体间的压力.
  
  解题提示:对整体 F=5ma,
  对3、4、5号物体T=3ma,
  得 a=F/5m;T=3F/5.
  二、归类与转化
  
  物理模型可以帮助学生找到解题思路,是学生解题的重要环节.在传统物理教学中,教师对归类和转化的教学观念并不重视,导致学生缺乏归纳和转化技巧.随着物理教学改革的不断推进,归类和转化在物理教学中的地位越来越明显,在高中物理教学中具有重要发展地位.将同种类型的习题进行系统分类,规范解题方法和解题技巧,之后通过各种解题方法的转化,可以大大降低物理习题的解题难度.据相关数据统计,高中物理习题中有近70%的习题,需要用到归类和转化思维,由此可见,归类和转化思维方法对高中物理教学具有重要影响意义.如图2所示,
  
  一个细线连接两个同等质量的小球,在磁场强度E的作用下,小球均带正电,电量分别为Q1和Q2(Q1>Q2).当细线与电场方向平行时,小球会发生相应的运动.这是一道电学题,通过对习题进行分析可知,两个小球的运动加速度是相同的,因为它们受到的外力是相同的,为E(Q1+Q2).在解题过程中,学生可以将关于力和加速度的力学问题,应用牛顿第二定律及物体受力分析便可以使问题得到有效解决.
   
  
  三、正向和逆向
  
  正向思维和逆向思维是物理解题的两种思维形式,在高中物理传统教学中,其思维方向对学生解题具有重要影响意义.学生在解题时通常会应用正向思维,这种思维模式的应用范围很广,但是部分习题并不适用于正向思维,甚至有时一味寻求正向思维的解题模式会严重阻碍正常的解题步骤,使学生陷入思维困境.逆向思维是背离正向思维的一种新型思维模式,将物理习题倒过来思考,对于个别习题来讲,有时逆向思维会大大降低物理解题的复杂程度.如,卡车在匀速行驶时,突然紧急制动,经过8秒之后才停下来,最后一秒卡
  
  车的位移是2米,求卡车的加速度和匀速行驶速度.这是一道典型的运动学物理题,在解题时应运用常规解题思维,由于需要计算的各项物理参数很多,如果这道题的解题步骤相对比较繁琐,如果在解题时运用逆向思维,把紧急制动过程看作初速度为零的匀加速直线运动的逆过程,最后1秒位移就变成了匀加速运动的最初1秒位移,卡车匀速行驶的速度就变成了匀加速运动的末速.通过简单的运动学公式就可以计算出正确答案.如果条件里有a,s,v三者中两者,求第三个就用v22-v21=2as,
  
  有s,a,t中两者求第三个用s=0.5at22或有v0时s=v0t+0.5at2,
  
  有a,v,t中两者求第三个用v=v0+at.
  
  
  
  四、代换和推理
  
  高中物理教学涉及到的基本概念很多,其物理原理是学生解题的重要科学依据,但是如果学生在解题时完全依照传统的解题思路去解题的话,会增加解题的复杂性和局限性.所以在解题过程中,有效运用代换与推理解题思维模式,将固定的物理量转化成一个物理计算过程,将物理模型与复杂问题解答有效结合在一起,使解题方法简单化,并且能快速将问题计算解决,对提高学生解题速度具有很大的帮助.例如,黄金代换公式:GMm/R2=mv2/R=mω2r=m(2π/T)2R=ma.
  
  综上所述,高中物理的解题难点主要集中在思维模式和解题方法上,要想实现高中物理教学目的,必须着重培养学生的思维能力和解题技巧.运用高效的解题思维提升解题效率,是提高学生解题能力的有效手段之一.只有掌握正确的解题思维方法,才能在解题过程中创造性地运用知识的纵横联系,脉络清晰、思路顺畅、不落俗套、不拘一格,进而达到事半功倍的解题效果 .
  
  
  
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