高中物理解题思维能力培养探索
时间：2023-02-05 15:05:08 来源：千叶帆 本文已影响人
金彩霞
摘要：思维能力的培养一直都是老师教学的一大重点，在这个知识更迭速度飞快的社会之中，我们需要掌握核心竞争力——思维能力，才能跟上时代的脚步，以不变应万变，在这个社会上立足，那么，对于高中物理教学来说，物理思维就是物理教学的灵魂，教师们必须重视对学生们的物理思维的培养，从物理本身的现象和逻辑出发，透过现象看本质，这样才能做到让学生们学习物理学得轻松，成绩优异，本文就高中物理的解题思维进行了一些简单的阐述，希望能对老师和学生有一定的帮助.
关键词：高中物理;解题思维;培养能力
中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）18-0073-03
1 极限思维
“极限思维”顾名思义，就是对问题的条件作出一种极限假设，首先需要将问题及其条件进行合理的推理，然后再把这种合理的推理情景条件推到极致，或许将问题及其条件推到极限，就可以轻易地得出答案.在高中教科书中，学生第一次了解这种极限思维是在伽利略发现惯性定律，而这个定律推翻了之前的“力是维持物体运动的原因”的结论，学生实际将极限思维进行运用时，则是在伏安法测小灯泡电阻的实验中，因为在这个实验中，学生们需要选择合适的滑动变阻器，而这时就可以使用极限思维估算出所需变阻器的范围，保护电路，防止电流表因为电路之中电流过大而烧坏，这就需要合适的滑动变阻器，需要将它的最大值和最小值代入检验，这就是极限思维的一个简单的应用.
例1如图1所示，已知E为电源的电动势，r为电源内阻，R1的电阻可变，即为可变电阻，当我们将可变电阻R1调节变大，以下选项判断正确的是（）.
A.电阻R3的功率增大
B.电阻R2上的功率变大
C.电阻R上的功率变大
D.电阻R0上的功率增大
解析这道例题就是人为改变可变电阻的电阻，引起电路之中的电流变化，从而导致电路的情况发生改变，本道例题有两种解决办法：①使用普通的方法，按照常规的串并联电路的计算方法来解决，
这个计算过程是比较复杂的，同学们容易出现差错;②显而易见，这道例题我们可以使用极限思维，具体操作是：将电阻R1调到最小，即将它调至0，那么这种情况就相当于电路短路;而当我们将电阻R1调至接近无限大时，整个电路就相当于断路，极限思维明显缩短了解题时间，提高了我们的解题速度.
正确答案：B、C
2 逆向思维
逆向思维，顾名思义就是用和平常相反的思路去思考问题.很多时候，我们遇见一些题目，不走寻常路，我们用平常的思路和方法去解决时，经常会摸不着头脑，那么，这时我们就可以换个方向，用不一样的思考角度，或许就是柳暗花明又一村，得到了不一样的收获.在高中物理的教学之中，有很多物理过程都是具有可逆性和对称性地，比如说电路的可逆性、光路的可逆性以及运动的可逆性，倘若我们能够熟练掌握逆向思维，这对我们的学习真是一大助力.
例2如图2所示，现有两个小球A、B位于同一高度h，它们之间的水平距离是l，老师将小球A向小球B抛过去的同一时刻，小明让小球B自由下落，已知小球A、B与地面发生碰撞之后，它们的水平分速度保持不变，竖直分速度发生改变，方向变成相反方向，但是大小不发生改变（l、h都是定值，空气阻力和小球与地面发生的碰撞所需时间都忽略不计），以下选项正确的是（）.
A.小球A的初速度大小决定了小球A、B是否能在第一次落地之前发生碰撞
B.如果小球A、B在第一次落地之前并没有发生碰撞，那么之后都不可能发生碰撞
C.俩小球在最高处不可能相遇
D.小球A、B无论如何都能相遇
解析假设小球A、B两球恰好能够在第一次落地的时候发生碰撞，那么，小球A的初速度为v=l2gh2h，这里可以分为两种情况：
①如果小球A的初速度v>l2gh2h，那么两个小球能够在第一次落地之前发生碰撞;
②如果小球A的初速度v<l2gh2h，那么两个小球就会同时落地同时又会弹起，
因为小球A一直都有水平速度，所以当小球A与地面发生碰撞之后又弹起后的运动就可以被看作是平抛运动的逆运动，如果在两个球弹起的过程之中不发生碰撞，那么小球A和小球B同时运动到相同的最大高度之后又再一次按照最开始的运动方式运动，这种状态要一直到两个球发生碰撞才可以被改变，因此，小球A、B一定会相遇.
正确答案：A、D
3 模型思维
模型思维是物理學之中的一大重要思想，因为在很多物理情景之中，都需要很多物理模型，这些物理模型是物理问题与物理世界之间的桥梁.在物理学习中，学生会学习并理解到许多不同主题类型的物理模型，不同的物理模型具有不同的特点.从模型角度来讲，特定的物理模型具有固定的求解步骤与解题思维逻辑.比起学生一步步推理与推导而言，具备一定的模型思维可以帮助学生大大缩减做题时间，提高学生的解题效率.所以，我们应该重视模型思维在平常解题之中的运用.
例3如图3所示，在方特游乐园中，有两条光滑的轨道，它们高度不一致，甲、乙两个小朋友分别沿着这两个轨道同时从A处自由滑到B处，下列选项说法正确的是（）.
A.甲的切向加速度在整个运动过程一直都比乙的大
B.甲、乙两个小朋友处在同一个高度时的速度大小相等
C.甲、乙在到达同一高度处时用了相同时间
D.甲比乙先到达B处
正确答案：B、D
4 类比思维
顾名思义，类比思维即是促使学生从某一一致了解的物理现象联系另一不熟悉但具备相同原理的物理现象.所谓类比思维，也应该是学生在学习并透彻理解物理现象，进行高效率、高质量推理与类比应用的必备品质.要具备举一反三的应用能力，要切实地将物理知识学习透彻、理解到位，将其精髓及本质内容进行科学合理分析，以便于在后续进行解题的过程中提高解题效率与解题质量.对于教师而言，要切实地为学生分析物理现象内在的本质，将复杂、抽象的物理知识进行抽丝剥茧，拨开复杂知识的真实面目，以便于学生在掌握类比思维过程中得到有效的指导，促使学生高质量地将旧知识有效地迁移到新情景中，实现学生物理综合素养的提升与高效发展.
例4众所周知，在有质量的物体周围都会存在着一定的引力场即万有引力.又，万有引力同我们之前熟知的库仑力具有类似的规律.那么，基于此我们可以得出，与质量为M的质点在距离r处的引力场的场强EG表达式应为什么？（万有引力恒量用G来表示）
正确答案：与质量为M的质点在距离r处的引力场的场强EG表达式应为EG=GM/r2
5 建立思维培养反馈机制在针对学生差异性建立思维培养反馈机制时，教师可以在培养前为不同学习水平层次的学生设定不同等级的思维能力目标.比如，对于学习能力较强的学生而言，他们需要掌握每种物理思维的具体应用方法，更重要的是要掌握不同物理思维常用于哪些物理题型，鼓励这些学生基于不同的物理思维来建立思维体系;对于学习能力一般的学生而言，他们需要对物理思维的具体应用进行准确掌握并能够说出几道经典的能利用物理思维来进行解题的物理题型.在目标设定后，教师可以定期进行总结与归纳，定期与不同水平层次学生进行深度沟通与交流，了解他们思维能力目标培养的完成情况，了解他们在培养思维能力目标过程中出现的疑惑和问题并予以科学合理的改进建议.在针对不同物理思维培养时，教师要根据不同物理思维来对学生思维目标提出不同的要求.比如极限思维旨在促使学生将复杂问题简单化，大胆借助极限理念来实现问题的简易求解，模型思维旨在促使学生掌握常用的物理模型，类比思维旨在促使学生透彻理解物理现象本质，在新旧知识之间实现高效迁移与类比，提高学以致用的能力.
综上所述，通过上述四种不同的解题思维的讲解，我们不难发现，物理问题的解决需要各种思维的运用，学生们需要培养物理思维，提高他们的解题速度，取得更加优异的成绩.在培养学生物理思维的过程中，教师需要始终保持以生为本的教育理念及教育原则，给予学生充分的时间与充足的自由进行独立自主探索与思考，构建有效科学的思維培养反馈机制与评价体系.不同的物理思维需要学生具备不同的能力.在提升能力的过程中，学生要有计划、有安排，充分发挥自己的主观能动性，积极完善并提升物理综合素养.
参考文献：
[1] 刘国军.高中物理教学中学生解题能力的培养[J].理科考试研究，2016，23（003）：59.
[2] 黄水凤.浅谈高中物理教学中学生解题思维能力的培养[J].山东教育，2015（7）：77-78.
[3] 杜岸政.高中物理解题思维策略探索及应用现状研究[D].南京：南京师范大学，2006.
[责任编辑：李璟]
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