夏鹏飞
(湖北省咸丰县第一中学,湖北 恩施 445600)
浅谈高中物理解题的思维策略
夏鹏飞
(湖北省咸丰县第一中学,湖北 恩施 445600)
要提高物理解题能力就要增强思维的灵活性,掌握解题的思维策略方法,注重加强思维能力的训练,善于在解题中总结归纳多种解题方法并加以灵活运用,就能不断提高物理解题效率.本文总结了一些物理解题常用思维方法策略,以期对物理教学能起到帮助作用.
高中物理;物理解题;思维策略
高中物理学科与其它学科有所不同,具有较高的抽象性,不易理解,对学生的要求比较高.物理解题时要求学生具有较强的思维灵活性,要善于从多种角度思考问题,要善于运用多种方法解决问题,才能提高物理解题的效率.通过培养学生的抽象思维能力和善于进行归纳总结,对提高学生的物理解题能力有重要帮助.笔者结合物理教学实践,对培养学生的物理解题思维策略进行了探索,以期对物理教学有所帮助.
要提高物理解题效率,就要掌握和培养学生物理解题的思维程序.只有按照解题的思维程序进行思考,才能达到事半功倍的效果.一般应按照以下程序进行解题:一是审题.审题是形成解题思路的第一步,其目的是要理清题意和要求.首先需要认真阅读题目,理解题意,确定已知条件和需要求的未知量;然后再将题目的文字 语言转化成数学符号语言,并找到隐含条件,建立数学模型,初步确定思维方向,为解题做好准备;二是分析.这一步是解题思维过程中的最重要、最困难的一步.首先要分析题目所给条件与结论的关系,考虑要通过已知条件来求未知量还需要哪些条件以及如何求出这些条件;然后制定解题计划,找出可行的解题思路.三是解题.按照制定的解题思路进行解题,并求出结果来检验解题思路的可行性.如果中途受阻,需要重新分析题意和重新制定解题思路.四是反思.这一步主要是对所求答案进行检验,检验答案是否与已知条件有矛盾,从而确定正确答案.再就是对解题的思路、过程、方法进行反思,思考有没有更快捷简便的方法.只有完成上述步骤,才是真正完成解题.因此,掌握解题的思维程序对解题至关重要.
1.运用等效代替思维进行解题
遇到复杂繁琐的物理问题时,运用一般的物理解题方法往往难以奏效,特别是对于一些过程比较复杂、包括多个物体或电路并且未知量较多时可考虑使用等效代替法进行思考解题方法.运用等效代替法,就是要用一些比较简单的并且能产生同样效果的物理过程或电路来代替复杂的物理过程,从而使复杂的物理过程变得简单、容易解决.在解题中运用这种等效思维,其解决问题的出发点是从效果相同进行思考问题.因而,可以进行物理问题的条件等效、结果等效、假设等效、变换等效等.
例1 在图1中,有8个不同电阻,仅知道R1=12Ω,其它电阻阻值未知,只测得A、B之间的总电阻是4Ω,如果把R1阻值换成6Ω,求:A、B之间的总电阻是多少?
分析此题直接求解比较困难,求知量太多,运用等效法就容易求解.可以把除了R1之外 的其它7个电阻用一个电阻R7来等效代替.这样A、B之间的总电阻就成了R1与R7两个电阻的并联关系,就非常容易地求出总电阻为3Ω.
2.运用模型思维进行解题
运用模型的思维进行解题也是物理解题的常用方法,就是要把物体进行理想化处理,它包括物理过程的理想处理、物体本身质量体积的理想处理、物体状态的理想处理等.这也是进行物理研究的思维方式之一,通过对物体或物理过程、物理状态进行抽象化、简单化、理想化等,就能抓住物理问题的本质或研究对象的本质特征,就能简化问题解决的过程.要让学生掌握构建模型的方法,在构建模型时要突出问题的主要因素,忽略次要因素,物体运动过程的理想化是构建模型的核心和关键,只有这样才能抓住问题的本质.
例2 对于一般人来说,血压平均为15×104Pa,心脏每分钟平均跳70次左右,每跳一次能把血液输送8×10-5m3,求心脏工作的平均功率是多少?
3.运用整体思维进行解题
运用整体的思维方式进行解题,就是要把所研究的多个物体、多个过程等看作是一个整体来研究,而不是对单个物体进行分别研究.这种思维方法就是要从全局和整体上去研究物理问题.运用整体思维进行物理解题时,可以考虑把多个研究对象作为一个整体来看待,这样就把多个对象看成了一个对象进行研究,而不必考虑多个对象之间的相互作用的问题,使问题简化;也可以把多个物理过程看成一个整体过程进行研究,就减少了物理过
程的细节问题,突出了重点问题,使问题简单.
例3 如图2所示的四个物体,两个大的物体质量均为M,两个小的质量均为m,两个小物体用不能延伸的细绳连接,物体间的最大静摩擦力是f,在一个大物体上施加一个外力F,使四个物体以同样的加速度a运动,求细绳对小物体的最大拉力是多少?
分析如果对图2中的每个物体单独分析,非常麻烦,运算量也较大.如果运用整体思维考虑,把左边两个物体看成一个整体,就可求出整体加速度最大时,绳上的拉力最大;然后再把左边两个物体和右边的小物体这三个物体看成一个整体,当右边的小物体与大物体间的静摩擦力f最大时,a达到最大.这样再运用牛顿定理就容易求解.
总之,在高中物理解题中,掌握有一个清晰的思维策略非常关键,它是正确高效解题的基础,因此,教师应注重培养学生的解题思维能力,从而提高解题能力.
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[2] 刘翠华. 高中物理解题策略浅谈[J].今日科苑. 2010(14).
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1008-0333(2017)22-0077-02
2017-06-01
夏鹏飞(1978.6-),男 湖北利川人,中学一级,从事高中物理教育.
责任编辑:李克柏]