摆脱思维定势拓展高中生物理解题空间

【摘要】思维定势即为受先前活动影响产生的一种惯性心理或者心理倾向，在环境不发生变化的情况下，人们可以根据以往的经验和方法快速解决问题，不过如果环境有变化时，则会妨碍对新方法的使用.在高中物理解题教学中，教师需引领学生摆脱思维定势，拓展他们的解题空间.本文据此展开深入探讨，并分享一系列实例解析.

【关键词】思维定势；高中物理；解题方法

高中物理习题创设的情境复杂多变，部分习题采用常规思路虽能得出正确答案，但是需列出较多的物理方程，花费大量的时间，而且在运算过程中具有较高的出错概率.为提高高中学生解答物理试题的效率，高中物理教师需注重对他们思维方面的引导和培养，启发学生摆脱思维定势，使其以灵活的头脑来分析物理试题，开阔他们的解题思路，提升解题能力.

1 摆脱思维定势利用排除法解题

选择题是高中物理的重要题型，该类习题只需要选出正确的答案，而不关注解题过程，比较灵活，无论运用何种方法求出正确答案是最终目标.在进行该类习题讲解时，教师既要注重为学生传授通法通解，又要注重针对性引导，使学生能够具体问题具体分析，摆脱思维定势，让他们灵活运用排除法解题，可从题干或选项入手展开推理，看是否找到矛盾所在［1］.

例1 在图1中，有两个宽度都是d的长条形区域，长度足够长，磁感应强度都是B，不过方向相反，总电阻是R，还有一个等边三角形金属框，边长是433d，其中AB边与该匀强磁场的边界相平行，让该金属框在图示位置中沿着和AB边垂直的方向往右进行匀速直线运动，设逆时针方向的电流是正极，以金属框C点刚刚来到磁场进行计时，在图2中表示金属框内出现感应电流随着时间发生变化正确图象为（ ）

（A） （B）

（C） （D）

分析 解答这一题目时可根据题目创设的情境及时识别出错误选项，摆脱思维定势，必要情况下可多次使用排除法，最终找到正确选项.

详解 在图象中，感应电流随着时间发生变化的线条和横轴之间的面积就是电荷量，而且第一象限为正，第四象限为负，

当这个金属框由刚进入至离开磁场，电荷量是q=It=ERt=φt—φ0Rt=0，

那么上述描述的面积为0，

由此判定（B）（C）两项错误，

当该金属框最终脱离磁场时，切割磁感线有效长度慢慢变大，出现的感应电流随之变大，（D）选项也错误，

所以正确答案是选项（A）.

2 摆脱思维定势采用特例法解题

高中物理部分习题涉及的物体运动过程较多，逐步进行分析难度较大，不少学生解答该类题型往往半途而废，这就要求他们针对不同题型采取针对性的解题思路，及时摆脱思维定势.高中物理教师可指导学生采用特例法解题，围绕物体运动的特殊位置，通常选择物体“刚好”达到某一状态，或物体运动时特殊的参数值等，以此当作切入点，从而让他们顺利解题［2］.

例2 将一个弹簧秤放到水平桌面上，轻弹簧上端相接的秤盘是Q，秤盘上放有质量为10.5kg的物品P，其中秤盘质量m=1.5kg，如果弹簧质量忽略不计，劲度系数800N/m，系统处于静止，现在给P施加一个方向竖直向上的力，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F是变力，0.2s以后，F是恒力，请分别求出F的最大值和最小值.

分析 本题难度较大，原因是P和Q在分开状态下均处于加速状态，结合题目信息可知Q对P的支持力为变力，向上的力F和重力为恒力，在0.2s时刻两个物体开始出现分离，也就是临界点，以此为切入口摆脱思维定势采用特例法求解.

详解 当弹簧静止被压缩时，

Δx=mgk=（10.5+1.5）×10800m=0.15m，

在前0.2s内，

a=2st2m/s2=2×0.150.22=7.5m/s2，

因为F+F1－mg=ma，

这时F1最大，F最小=ma=78.75N;

0.2s以后，F是恒力，则簧已经恢复至原长，

故F－mg=ma，

则F最大，且F最大=183.75N.

3 摆脱思维定势采用图象法解题

高中物理很多知识点与图象有着紧密的联系，尤其在运动学相关习题中，图象是解题的重要工具，有助于学生更好地理解物体的运动过程，教师应指引他们根据实际情况摆脱思维定势，采用图象法解题，使其基于数学角度分析物理与数学之间的关系，明确图象与计算公式之间的内在联系，让学生体会图象法解题的简便性，增强他们运用图象法解题的自觉性［3］.

例3 在“飞椅”项目中，转盘上固定钢索的一端，另外一端同座椅相连接，转盘围绕中心轴转动，在图3中，d表示转盘半径，ω表示转动角速度，钢索和竖直方向的夹角为θ，如果钢索重力忽视不计，则座椅转动时角速度ω是多大？

分析 先是根据题意设转动时座椅和转轴之间的距离为D，再摆脱代数计算的思维定势，然后采用图象法准确还原问题情境，最后借助数形结合思想解答题目.

详解 先根据已知条件求出转椅转动时的向心力，

即为F=mgtanθ=mDω2，

所以座椅转动时角速度ω=gtanθd＋lsinθ.

4 摆脱思维定势应用极限法解题

极限是一种考虑问题的重要思维，一些看似难度较大的问题，采用极限思维进行极端思考，部分规律就能很好地显现出来，运用极限法解答物理习题能让学生少走弯路，提升他们的解题效率.高中物理教师需多讲解一些极限思维相关理论，围绕具体物理知识分析一些物理参数在极限情境下的规律，引导学生摆脱思维定势，促使他们学会应用极限思维法解题.

例4 在图4中，有个匀强磁场，磁感应强度是B，该磁场内存在理想边界，现在用一拉力把一个矩形线圈由这个存在边界的磁场中匀速取出，假如其它环境保持不变，那么下列说法错误的是（ ）

（A）如果速度越快，拉力需做越多的功.

（B）如果矩形线圈的边长L1越长，拉力需做越多的功.

（C）如果矩形线圈的边长L2越长，拉力需做越多的功.

（D）如果这个矩形线圈的电阻越大，拉力需做越多的功.

分析 处理本题时需摆脱思维定势应用极限法，根据不同选项选择适当的极限量，以此展开对各个选项的说法进行研究，找到正确答案.

详解 在（A）选项中，假如线圈的移动速度十分小，趋向0，结合公式E=BLv确定在线圈里面出现的感应电动势同样趋向0，安培力、拉力做的功同样接近于0，所以（A）正确；

在（B）选项中，假如线圈的边长L1十分小趋向0，则线圈里面出现的感应电动势就趋向0，拉力做的功也接近于0，故（B）也正确；

在（C）选项中，假如线圈边长L2非常小接近于0，结合功的定义式可知W=FL2，（C）同样正确；

在（D）选项中，假如线圈电阻十分大，趋向无限大，那么线圈里面出现的感应电流趋向0，受到的安培力和力均趋向0，故（D）不正确；

综合起来答案为选项（D）.

5 结语

在高中物理解题活动中，要让学生摆脱思维定势走出复杂的习题情境，深入理解试题本质，教师可结合相关理论讲解与例题解题思路的分析，促使他们掌握新的解题思维，使其根据实际情况及时摆脱思维定势，寻找正确高效的解题方法.

参考文献：

［1］叶少斌.高中物理解题的定势思维和对策探讨［J］.中学理科园地，2022，18（01）： 37-38+47.

［2］许新洲.如何走出高中物理解题定势思维困境［J］.数理化解题研究， 2021（24）：72-73.

［3］龙辉.高中物理解题的定势思维和对策探讨［J］.才智，2020（05）：198.