浅谈“一题多解”在高中物理教学中的应用”

顾中善

高中物理中常常会遇到许多题目可以用发散性思维解答，这就是所谓的“一题多解”.当物理知识连成一个系统的网络之后，学生的解题方法也会根据自身对知识的掌握程度出现分歧.“一题多解”能够发散学生的思维，帮助学生熟练掌握、理解相关物理学原理，使学生解题手法更灵活多变，有助于激发他们的创新性思维.物理教师在高中的物理课堂中，应该时刻遵循学生的认知规律，根据教学的实际要求，随着不同学习阶段学生理解能力的不同，循序渐进地在课程中扩展解题方法，引导学生找寻题目的切入点，有意识地培养他们的发散思维.

一、“一题多解”在教学中的具体案例

（一）例 一辆正在行驶中的列车看见前方有一行人横穿轨道于是紧急刹车.在刹车后7 s列车才停止.假设火车一直在做匀速减速直线运动，且在最后1 s时的位移为2 m（如图1所示）.问，该列车在紧急刹车时的速度是多少？刹车途中通过的位移又是多少？

1.运用基本公式运算求解

将题目中提到的列车看成是一个质点，通过公式得出该列车在第七秒时的平均速度

V7=s1t=112 （V6+0）=2（m/s）

列车在第六秒末的速度

V6=4（m/s）

可以求出加速度

a=（0-V6）1t=-4（m/s）

可以求出初始速度

置时，框架便也开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.试求：

（1）框架开始运动时， 导体棒ab的速度v的大小；

（2）从导体棒ab开始运动到框架开始运动的过程中，框架MN的电阻R2上产生的热量Q=0.1 J，求这一过程中导体棒ab位移x的大小.

分析和解答（1） 导体棒ab与U型金属框架对水平面的压力 N=m1g+m2g，

框架与水平面间的最大静摩擦力

f=μN=μ（m1+m2）g，

当框架刚要滑动时导体棒ab的速度为v，其感应电动势

E=BLv

回路中的电流I=E1R1+R2

MN受到的安培力 F安=BIL

金属框架刚要滑动时，有 F安≥f

由上述公式代入数据可得到导体棒ab的速度为

v=6 m/s.

（2） 由能量守恒关系得到Fx=112mv2+Q总，

而回路中的总热量由Q总=（R1+R2）Q1R2，

代入数据解得 x=1.1 m

解题回顾由上述解题过程可见，本题涉及到许多知识点，如：感应电动势、感应电流、摩擦力、安培力、物体的受力分析、牛顿运动定律、闭合电路欧姆定律、物体的平衡、功能关系等等，要求学生对这些知识比较熟悉，能前后联系，进行联想思维；还涉及到临界问题、动力学问题等研究方法，因而学生解这题时感觉有一定的难度.但只要解题时把各个知识点及它们间关系的结合起来，在理解电磁学的有关概念的基础上，利用动力学方法以及功与能的关系，就能较为方便地进行求解.通过本题的训练，能使学生前后知识相互联系，巩固已学知识，并使综合运用知识的能力得到提高.

三、通过问题拓展和延伸，深化知识的理解和运用

通过对所研究问题的拓展与延伸，使各个不同部分的知识有机地联系起来，增强学生解题的条件意识和依据意识，规范学生的解题行为、思维方式，巩固和深化知识，着力培养学生的发散思维与求异思维，培养、提高学生的创新意识与能力.

例3如图2，在粗糙的水平地面上有一个倾角为θ的斜面体，其质量为M，斜面是光滑的.当质量为m的木块沿斜面由静止开始下滑的过程中，斜面体始终保持静止，试求地面对斜面体的支持力和摩擦力分别多大？

在解完此题后，可进行拓展和延伸.

（1）若斜面也不光滑，木块沿斜面匀速下滑，斜面体始终保持静止，求地面对斜面体的支持力和摩擦力分别多大？

（2）水平面也光滑，若使两物体一起向右运动，如图3所示，则作用于斜面体M上的水平力F多

大？

（3）水平面也是光滑的，若使两物体一起向左运动，如图4所示，则作用于木块m上的水平力F多大？

（4）若滑块与斜面体间、斜面体与地面间的动摩擦因素分别为μ1、μ2，若使两物体一起向左运动，则作用于木块m上的水平力F多大？

随着题目的不断变换，所研究的问题得到不断地拓展与延伸，对问题的研究也就不断地深入，因而知识不断深化，对物理问题的分析方法得到掌握，解题能力迅速提高.从而达到学会一个问题，解决一类问题的效果.V0=at=4×7=28（m/s）

所以可以得到位移

s=v0t+112at2=28×7-112×4×49=98（m）

2.运用画图法求解

先将题目理一遍，挑出题目中有用的信息并画出图像（如图2所示）.将题目中提到的列车看成是一个质点，图2中阴影部分为第七秒的位移大小，为

S7=112（1×v6），

v6=4（m/s）

由于阴影部分的三角形与列车位移时间图像形成的大三角形相似，可得：

v61v0=117，可求V0=4×711=28（m/s）

可以得到列车的总位移（即为列车位移图像围起的面积大小）为S=112（7×28）=98（m）

（二）例 一个矩形木块以某种未知的速度冲上一个光滑的斜坡，该木块在前四秒内的位移为1.6 m，在此之后4 s的位移为0，假设木块一直做匀变速运动，求该矩形木块的加速度.

1.运用基本公式求解

由矩形木块在前四秒内的位移为1.6m，且一直做匀速减速运动，则S=v0·t+112a·t2=112v0×4+ a×16=1.6m，

得4v0+8a=1.6 ①

由题可知，该矩形木块在后四秒的位移是仍旧保持在1.6m，可得

S=v0·t+112a·t2=112v0×8+112a×64=1.6 m，

得8v0+32a=1.6 ②

由公式①、②可得a=-0.1（m/s2），V0=0.6（m/s）

2.运用推论法求解

由题可知，矩形木块上冲的整个过程中，加速度一直维持不变，所以由公式Δx=at2可得该木块的加速度数

a=Δx1x=1.6142=0.1（m/s2）

3.分段推论法

由题可知，该矩形木块一直在做匀速变速运动，所以木块运动的2s末速度为前4s的平均速度，即

v2=v=1.614=0.4（m/s）

由该木块在第6s末的速度为0可得木块的加速度

a=v2-v61t=0.4-014=0.1（m/s2）

（三）例一个做匀速直线运动的小球，从某一个非特定时刻起，在前2 s内位移了8 m，后两秒内位移为20 m，求小球的运动初始速度和加速度值.

1.通过已知的时间和位移求解

8=v0·2+a·2212 ①

28=v0·4+a·4212 ②

可得最终结果为v0=1（m/s），a=3（m/s2）

2.运用推论法求解

由题可知，该小球一直在做匀速直线运动，由公式Δs=at2可得

Δs=at2=a×22=20-8=12，

可以求得a=3（m/s2）

将已知量带入到公式中可得

8=v0·2+a·2212=2v0+2×3，

可以求得V0=1（m/s）

二、“一题多解”应当遵守的原则

学习物理中，掌握的物理知识越多，则解题方法越广.相应的，物理逻辑性越强的学生，解题的步骤就更简捷明了.教师要充分考虑学生的实际水平，循序渐进地为他们加强物理习题的广度和深度，从实际情况出发，照顾到所有同学的理解、接受能力，逐步培养学生的发散性思维，帮助他们加强物理逻辑性，提高物理课堂的听课效率，有助于提升整个班级的物理综合水平.教师在高中物理课堂的“一题多解”教学应该遵循的原则：

（一）分清主次内容

教师教学时切不可因小失大、不明主次.物理教师日常教学中细心留意学生的动向，将大部分学生易于接受的解题方法作为教学重点进行讲解.对于多数学生难以掌握的解题方法选择直接放弃，不要浪费过多的时间，以节省课堂时间，提升课堂效率.对于少部分有其他思路的学生，可以在课下进行单方面的交流，以节约课堂时间，有效提升课堂利用率.

（二）从实际出发，因材施教

学习高中物理过程中，由于每一位学生的理解掌握能力不同，教师应该因材施教，结合客观实际，调整教学进度和方法.物理只是高中众多学科中的一门，每位学生都有自己的闪光之处.物理教师教学中，不能按高水准要求每一位学生，要根据学生自身的物理敏感度分层次教学.对物理基础较好、悟性较高的学生讲解一些深层次的、需要较强逻辑性的解题方法；针对物理水平较低的学生，要鼓励他们在掌握一般方法的基础上，多多尝试新的解题思路，逐渐培养起他们学习的物理兴趣，提升他们的学习物理积极性.

（三）深入浅出，层层递进

教学活动主要让学生理解掌握基础知识，在此基础上进行拔高训练.有些教师过于急功近利，一心希望学生尽快掌握多种解题方法，以提升物理逻辑思维能力.这样的教学往往会适得其反，学生在没有掌握基础知识的前提下，就一次性为他们灌输太多的新鲜解题思路，容易造成学生记忆混乱.长此以往，会使学生逐渐丧失学习物理的信心，对物理学习产生倦怠感.所以，在日常物理教学中，教师应该注意循序渐进的教学步骤，深入浅出地为学生解疑答惑，切不可急于求成.

结束语综上所述，将“一题多解”运用于高中物理教学中，能够有效培养学生的独立思考意识和自主学习能力，发散学生的思维，帮助学生熟练掌握、理解相关物理学原理，使学生解题手法更灵活多变，帮助学生将物理知识中的各个零碎知识点构建成一个系统的物理知识网络，有效提高他们的解题能力.

得4v0+8a=1.6 ①

由题可知，该矩形木块在后四秒的位移是仍旧保持在1.6m，可得

S=v0·t+112a·t2=112v0×8+112a×64=1.6 m，

得8v0+32a=1.6 ②

由公式①、②可得a=-0.1（m/s2），V0=0.6（m/s）

2.运用推论法求解

由题可知，矩形木块上冲的整个过程中，加速度一直维持不变，所以由公式Δx=at2可得该木块的加速度数

a=Δx1x=1.6142=0.1（m/s2）

3.分段推论法

由题可知，该矩形木块一直在做匀速变速运动，所以木块运动的2s末速度为前4s的平均速度，即

v2=v=1.614=0.4（m/s）

由该木块在第6s末的速度为0可得木块的加速度

a=v2-v61t=0.4-014=0.1（m/s2）

（三）例一个做匀速直线运动的小球，从某一个非特定时刻起，在前2 s内位移了8 m，后两秒内位移为20 m，求小球的运动初始速度和加速度值.

1.通过已知的时间和位移求解

8=v0·2+a·2212 ①

28=v0·4+a·4212 ②

可得最终结果为v0=1（m/s），a=3（m/s2）

2.运用推论法求解

由题可知，该小球一直在做匀速直线运动，由公式Δs=at2可得

Δs=at2=a×22=20-8=12，

可以求得a=3（m/s2）

将已知量带入到公式中可得

8=v0·2+a·2212=2v0+2×3，

可以求得V0=1（m/s）

二、“一题多解”应当遵守的原则

学习物理中，掌握的物理知识越多，则解题方法越广.相应的，物理逻辑性越强的学生，解题的步骤就更简捷明了.教师要充分考虑学生的实际水平，循序渐进地为他们加强物理习题的广度和深度，从实际情况出发，照顾到所有同学的理解、接受能力，逐步培养学生的发散性思维，帮助他们加强物理逻辑性，提高物理课堂的听课效率，有助于提升整个班级的物理综合水平.教师在高中物理课堂的“一题多解”教学应该遵循的原则：

（一）分清主次内容

教师教学时切不可因小失大、不明主次.物理教师日常教学中细心留意学生的动向，将大部分学生易于接受的解题方法作为教学重点进行讲解.对于多数学生难以掌握的解题方法选择直接放弃，不要浪费过多的时间，以节省课堂时间，提升课堂效率.对于少部分有其他思路的学生，可以在课下进行单方面的交流，以节约课堂时间，有效提升课堂利用率.

（二）从实际出发，因材施教

学习高中物理过程中，由于每一位学生的理解掌握能力不同，教师应该因材施教，结合客观实际，调整教学进度和方法.物理只是高中众多学科中的一门，每位学生都有自己的闪光之处.物理教师教学中，不能按高水准要求每一位学生，要根据学生自身的物理敏感度分层次教学.对物理基础较好、悟性较高的学生讲解一些深层次的、需要较强逻辑性的解题方法；针对物理水平较低的学生，要鼓励他们在掌握一般方法的基础上，多多尝试新的解题思路，逐渐培养起他们学习的物理兴趣，提升他们的学习物理积极性.

（三）深入浅出，层层递进

教学活动主要让学生理解掌握基础知识，在此基础上进行拔高训练.有些教师过于急功近利，一心希望学生尽快掌握多种解题方法，以提升物理逻辑思维能力.这样的教学往往会适得其反，学生在没有掌握基础知识的前提下，就一次性为他们灌输太多的新鲜解题思路，容易造成学生记忆混乱.长此以往，会使学生逐渐丧失学习物理的信心，对物理学习产生倦怠感.所以，在日常物理教学中，教师应该注意循序渐进的教学步骤，深入浅出地为学生解疑答惑，切不可急于求成.

结束语综上所述，将“一题多解”运用于高中物理教学中，能够有效培养学生的独立思考意识和自主学习能力，发散学生的思维，帮助学生熟练掌握、理解相关物理学原理，使学生解题手法更灵活多变，帮助学生将物理知识中的各个零碎知识点构建成一个系统的物理知识网络，有效提高他们的解题能力.

得4v0+8a=1.6 ①

由题可知，该矩形木块在后四秒的位移是仍旧保持在1.6m，可得

S=v0·t+112a·t2=112v0×8+112a×64=1.6 m，

得8v0+32a=1.6 ②

由公式①、②可得a=-0.1（m/s2），V0=0.6（m/s）

2.运用推论法求解

由题可知，矩形木块上冲的整个过程中，加速度一直维持不变，所以由公式Δx=at2可得该木块的加速度数

a=Δx1x=1.6142=0.1（m/s2）

3.分段推论法

由题可知，该矩形木块一直在做匀速变速运动，所以木块运动的2s末速度为前4s的平均速度，即

v2=v=1.614=0.4（m/s）

由该木块在第6s末的速度为0可得木块的加速度

a=v2-v61t=0.4-014=0.1（m/s2）

（三）例一个做匀速直线运动的小球，从某一个非特定时刻起，在前2 s内位移了8 m，后两秒内位移为20 m，求小球的运动初始速度和加速度值.

1.通过已知的时间和位移求解

8=v0·2+a·2212 ①

28=v0·4+a·4212 ②

可得最终结果为v0=1（m/s），a=3（m/s2）

2.运用推论法求解

由题可知，该小球一直在做匀速直线运动，由公式Δs=at2可得

Δs=at2=a×22=20-8=12，

可以求得a=3（m/s2）

将已知量带入到公式中可得

8=v0·2+a·2212=2v0+2×3，

可以求得V0=1（m/s）

二、“一题多解”应当遵守的原则

学习物理中，掌握的物理知识越多，则解题方法越广.相应的，物理逻辑性越强的学生，解题的步骤就更简捷明了.教师要充分考虑学生的实际水平，循序渐进地为他们加强物理习题的广度和深度，从实际情况出发，照顾到所有同学的理解、接受能力，逐步培养学生的发散性思维，帮助他们加强物理逻辑性，提高物理课堂的听课效率，有助于提升整个班级的物理综合水平.教师在高中物理课堂的“一题多解”教学应该遵循的原则：

（一）分清主次内容

教师教学时切不可因小失大、不明主次.物理教师日常教学中细心留意学生的动向，将大部分学生易于接受的解题方法作为教学重点进行讲解.对于多数学生难以掌握的解题方法选择直接放弃，不要浪费过多的时间，以节省课堂时间，提升课堂效率.对于少部分有其他思路的学生，可以在课下进行单方面的交流，以节约课堂时间，有效提升课堂利用率.

（二）从实际出发，因材施教

学习高中物理过程中，由于每一位学生的理解掌握能力不同，教师应该因材施教，结合客观实际，调整教学进度和方法.物理只是高中众多学科中的一门，每位学生都有自己的闪光之处.物理教师教学中，不能按高水准要求每一位学生，要根据学生自身的物理敏感度分层次教学.对物理基础较好、悟性较高的学生讲解一些深层次的、需要较强逻辑性的解题方法；针对物理水平较低的学生，要鼓励他们在掌握一般方法的基础上，多多尝试新的解题思路，逐渐培养起他们学习的物理兴趣，提升他们的学习物理积极性.

（三）深入浅出，层层递进

教学活动主要让学生理解掌握基础知识，在此基础上进行拔高训练.有些教师过于急功近利，一心希望学生尽快掌握多种解题方法，以提升物理逻辑思维能力.这样的教学往往会适得其反，学生在没有掌握基础知识的前提下，就一次性为他们灌输太多的新鲜解题思路，容易造成学生记忆混乱.长此以往，会使学生逐渐丧失学习物理的信心，对物理学习产生倦怠感.所以，在日常物理教学中，教师应该注意循序渐进的教学步骤，深入浅出地为学生解疑答惑，切不可急于求成.

结束语综上所述，将“一题多解”运用于高中物理教学中，能够有效培养学生的独立思考意识和自主学习能力，发散学生的思维，帮助学生熟练掌握、理解相关物理学原理，使学生解题手法更灵活多变，帮助学生将物理知识中的各个零碎知识点构建成一个系统的物理知识网络，有效提高他们的解题能力.