高中物理解题思维方法实践探索

2023-12-09 18:22:46江苏省苏州市昆山经济技术开发区高级中学温益铭
新课程教学(电子版) 2023年11期
关键词:高中生高中物理解题

江苏省苏州市昆山经济技术开发区高级中学 温益铭

一、高中物理解题思维方式锻炼的意义

高中物理课堂教学中涉及的知识内容,具有综合性和复杂性,而且从实践角度出发,针对高中生物理课堂学习,需从能力培养和思维锻炼角度出发。随着教育改革的不断推进,高中物理学习对思维综合应用的重视程度不断提升,注重各种解题方式的灵活引用。高中生应重视对解题思维的理解,尤其是在做习题的时候,根据教材内容不断尝试探索,避免问题更加复杂,减少解题步骤,让问题解决变得更加简单,这不仅是为了获得更高的分数,还能有效锻炼学生的创新意识和思维能力。物理解题训练重视锻炼学生解题思维,为了能让高中生可以合理应用各类知识内容,考试中的物理解题,重视的是综合性研究,强调高中生对各类知识方法开展合理应用,强化思维锻炼,提高其对知识的掌握程度。

二、高中物理解题思维方式应用

(一)图像法应用

物理解题过程中,学生应用图像的方式,能有效降低解题难度,让题目中包含的各类信息呈现得更加生动和直观。针对物理题目,教师需结合物理规律,通过定量关系的应用,从而让学生清晰地看到物理量中的函数关系。通过图像的方式,让物理解题方式变得更加直观,物理解题中合理应用图像,能够提高解题效率,保障解题的准确性。例如,高中物理学习中,动态平衡是教学的重要内容,也是考试考查的重要内容,物体受力变化过程中通常表现为一种平衡的状态。而根据这些内容,解题时首先需要考虑的是物体的受力平衡,对受力平衡进行深入研究和分析。根据所获得的条件,学生解题时画出受力分析图,根据图像内容对物体受力情况进行分析,根据平衡条件,将方程式列出来。此类物理问题,通常情况下会应用解析方式,根据能达到平衡的条件,开展受力变化分析,从而提高解题效率和准确性。

(二)几何方式的应用

物理解题过程中应用几何方式效果非常好,对矢量集合关系进行分析和处理,在物理解题中也十分常见。例如,带电粒子在磁场上的运动,是考试中十分常见且难度比较高的内容,对此类物理题目,学生从综合视角出发,确定粒子圆周运动的核心,根据定义内容,画出粒子受力示意图,然后根据集合的方法,分析各项要素,将半径求出来,借助集合中特定粒子偏向角获得问题答案。物理解题中遇到此类问题,几何方式的应用对解题实际帮助非常大。但是对高中生基础知识的掌握和理解程度要求较高,需具备相应的几何思维,才能很好地进行物理解题训练。

(三)假设方式的应用

很多物理问题的解答过程中,解题存在着许多可能性,高中生对物理进行分析和研究,通过假设的方式,针对其中存在的可能性展开研究。假设方法是非常好的解题思维,为了对这种解题思维进行有效应用,需要高中生做出不同的判断,对待物理问题,根据各类假设开展研究和分析,尤其是定向分析,根据可能出现的情况,开展适当假设,然后继续根据题目内容进行定量分析。科学研究中,假设方式也是非常基础的研究方式,先做出假设然后根据条件验证结果,教师通过假设方式帮助高中生更好地理解物理题目内容,从而培养学生探究知识的能力。

(四)整体和隔离方式的应用

物理解题过程中,整体和隔离解题思路是十分重要的思维方式,整体思维是不纠缠细枝末节,将相互联系的不同物体和相关的物理过程合成一个整体进行考虑。而隔离思维是将一个整体的问题,通过有效的方式分解成不同的小问题,从而研究其中包含的物理关系。许多物理问题通常是采用先整体后隔离的方式开展研究,从物理关系入手,根据其中包含的隐藏条件,确定等量关系,然后隔离其中某一物体,从而获得科学正确的结论。例如,绳子AB一端系在质量为m的物体C上,而另一端系在一个套在粗糙水平横杠NF上的圆环上,然后借助水平力f拉绳的一点,使得物体能实现缓慢上升,从而到达指定位置,但是圆环保持不动,此过程中拉力f,环和横杆之间的摩擦力m,压力n可能出现的变化,共有四种,对不同种变化需从整体考虑,从而得到正确答案。

(五)归化和转化方式的应用

学生解决物理问题时,建立物理模型是非常重要的能力。思考物理问题时,学生可以根据相应问题内容,建立联系,然后分门归类,明确从属关系。一般的解题方式,主要是先联系不同知识内容,然后灵活调整关系,在解题过程中找到突破口,从而找到解题思路。例如,质量相同的小球,用不能伸长的细线连接,此时处于场强为N的均强电场中,小球a和小球b之间带正电,电量为W1和W2,将细线拉直之后和电场方向平行,若将两个小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力R为多少?(不计重力和库伦力)。这个问题直观上看似电学题,两个小球有共同的加速度,但其实是力学问题,解题过程中需应用牛顿定律。

(六)正向和逆向方式的应用

正向思维是按照物理过程从开始到结束的发展去思考问题内容,而逆向思维则完全相反,将问题倒过来思考。学生通常会习惯正向思维,但是对于一些特殊的物理问题,应用逆向思维,解题效率和质量会明显提高。例如,匀加速行驶的卡车经过9s停下,在最后1s位移是2m,让学生解出卡车的加速度,不同阶段的速度。学生在解答这个问题时,如果是按照顺序来进行正向解题,其解题过程会非常复杂,将卡车的运动按照逆时钟的顺序思考,可以将制动过程看成初速度为零的匀加速直线运动,最后1s变成匀加速运动最初1s的位移,卡车匀速行驶速度为末速,通过运动学公式能获得正确的结果。

(七)代换和推理方式的应用

对物理问题,如果单纯按照传统的基本概念方式和原理进行运算和分析,不但步骤过于复杂,而且长时间运算容易出现错误。学生解题过程中应用代换和推理的方式,从而抓住其中重点内容,有效分析不同的物理过程,然后根据新的问题内容等效处理,减少步骤,提高解答问题的速度。例如,一个物体从斜面底端出现,其动能为E,返回底端速度大小为v,克服摩擦阻力,将初始动能变为2E,其返回斜面动能、速度、阻力做功是多少。将2E转换为E,返回斜面底端动能为E,解题过程中学生应用代换推理的思维方式,提高解题效率。

(八)发散和多维方式的应用

高中物理学习的目的不是应付考试,完成作业,而是锻炼学生对物理知识的深入思考和研究能力,通过解题思维的锻炼,培养学生创新思维,使之养成良好的物理知识学习习惯。思维品质中发散和多维成为物理问题解答的重要方式和学生学习的主要构成部分。物理问题的学习分析过程中,需从不同内容和不同角度出发,以发散思维和多样思维为主导,找到最简单的解题思路,提高解题效率。例如,球体m在水平面上通过o,进入半径为r的半圆轨道,然恰巧通过最高点p,然后落回水平面,学生解答过程中不计算阻力因素,将半圆轨道上部圆弧去掉,当其他条件不变时,小球达到的最大高度比p点高多少。对这种问题内容,学生解答过程中需应用到牛顿第二定律、动能定理、机械守恒定理等内容,但是在教师的引导下学生发现机械守恒定律在解题过程中所体现的优势更大。解题能力是物理学习综合能力的体现,也是学生学习成果的体现,对物理解题思维方式的研究和分析,是保障学生学习物理知识效果的重要手段,所以教师在教授学生理论知识时,要站在学生的角度,结合不同问题,锻炼学生能用多种方式找到最好的方法,然后根据知识之间的脉络,分析和研究相应内容,保障学生对物理知识的掌握情况,提高学生解题速度,保障学生解题准确性,从而帮助学生建立物理学习自信心,使之能够根据教师讲解的内容,发散思维,更好更快地解决问题,培养学生独立思考的习惯,让其认识到物理学习具有趣味性。

三、结语

在高中物理解题训练中,随着教育理念的进步和革新,教师需提高对思维内容的重视,根据科学合理的方式,让高中生具备相应的解题思维,然后开展进一步研究和分析,当学生解题遇到问题时,能更好地找到解题思路,从而将问题有效解决,培养学生学习物理知识的核心素养。

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