浅谈高中物理有效学习的思维方法

王伟风

（安徽省淮北市实验高级中学 安徽淮北 235000）

浅谈高中物理有效学习的思维方法

王伟风

（安徽省淮北市实验高级中学 安徽淮北 235000）

该文比较详细的从理论上总结了高中物理常用的思维方法，对高中师生相对系统的了解高中物理学科的特点和进一步有效的学习高中物理知识有一定的借鉴意义。

高中物理 有效学习 思维方法

作为一名中学物理教师，经常性的会听到学生的抱怨：“高中物理学科的学习难度最大，抽象、灵活、综合性强，每次考试成绩都不好。”每听到此都会有些许感触和思考，如何帮助这些同学学好物理学科并取得优异成绩呢？我们也都知道“授之以鱼，不如授之以渔。”

所以我想不仅要让学生通过学习亲身感知到高中物理学科的特点还要使其明确高中物理学习常用的思维方法。学生只有理解、掌握了基础知识和基本的思维方法，才能比较灵活的迁移运用知识解决物理问题，使学习更主动，效率更高，兴趣也更浓；也才能使得学生改变原来被动的学习方式、收到事半功倍的效果。［1］

物理作为一门自然科学，注重实验探究和逻辑推理，要求学生理解掌握科学的知识，科学的探究方法，科学的理论以及科学的模型建立过程。学生在物理学习的过程中要潜移默化，循序渐进的加强理解能力、推理能力、分析和综合的能力、实验能力、用数学知识处理、解决物理问题的能力。教学中要想达到预期的目的，教会学生掌握科学的思维方法是必要的，下面就高中物理学习中常用的具有代表性的思维方法做些许探讨。

一、整体与隔离思维方法

整体思维与隔离思维都是中学物理分析和解决问题的常用方法。整体法是一种把研究对象放在系统中加以考虑的方法，或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。而隔离法是将研究对象从系统中隔离出来，单独进行分析，找出其运动规律的思维方法。［2］

我们根据已知条件和要求的问题，可以把它们作为一个整体来处理，也可以把它们的某一部分拿出来单独处理；可以先部分再整体，也可以先整体再部分。整体思维方法强调从整体上把握问题的因果关联，以更高的视角看问题，解决问题更为全面，透彻，清晰。大大缩短解题时间，简化解题过程，对提高学生的思维品质有很大的促进作用。但我们在处理系统内部各部分之间的作用时，还要结合隔离法才能解决问题。这两种思维方法常常交叉使用，也可单独使用，这要据具体问题而定。我们要在平时的教学中，增强学生对整体与隔离理解和认识。

这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律等问题中。

二、逆向思维法

在物理学习中，逆向思维是对于某些问题，运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出，而采用逆向思维，即把运动过程的“末态”当成“初态”，反向研究问题，可使物理情景更简单，物理公式也得以简化，从而使问题易于解决，能收到事半功倍的效果。比如在处理末速度为零的匀减速直线运动问题中，可以看作是研究对象做初速度为零的匀加速直线运动，运用运动学的基本公式、推论等解决问题，求出未知量。此外，在物理发展史上，逆向思维曾取得过重要成就。如奥斯特发现了电生磁后，法拉第运用对称性思考和逆向思维坚信磁也可以产生电，通过不懈的努力最终发现了电磁感应的现象，从而开辟了人类的电气时代。麦克斯韦用场的观点，分析了电磁感应现象，得出了变化磁场能产生电场后，运用逆向思维得出变化的电场能够产生磁场的结论，从而归纳出麦克斯韦方程组，形成严密而完整的电磁理论。

在物理教学中，合理地应用逆向思维，不但能给学生展示新颖的思想和独特的技巧，而且能加深对物理概念和规律的认识、理解，提高学习效率，对拓展学生的思维都很有帮助。

三、对称法

对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。自然界和自然科学中，普遍存在着优美和谐的对称现象。利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案，大大简化解题步骤。从科学思维方法的角度来讲，对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是通往答案的径。

高中物理中也有诸多涉及到对称思想的问题研究，比如研究对象的受力分析，简谐运动，天体的运动，等量同种或异种点电荷周围空间的电场分布，几何光学中的镜面对称等。

四、守恒思想

在物理变化的过程中，常存在着某些不变的关系或不变的量，在讨论一个物理变化过程时，对其中的各个量或量的变化关系进行分析，寻找到整个过程中或过程发生前后存在着的不变关系或不变的量，则成为研究这一变化的过程的中心和关键.这就是物理学中最常用到的一种思维方法——守恒法。

能量守恒、机械能守恒、质量守恒、动量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”。在变化复杂的物理过程中，“守恒”是自然界所遵循的一条基本规律，从守恒的角度去研究有关问题，是物理学研究的基本方法，也是解决问题的突破口。

五、数学的方法

物理学的发展与数学密不可分，数学对于物理不仅是一种计算工具，也是物理学的思维工具，只有具备较好的数学基础并掌握物理教学方法，才能更好地掌握物理概念和定律，才能深入地揭示和描述物理现象、物理过程的实质。数学作为工具学科，其思想、方法和知识始终渗透、贯穿于整个物理学习和研究的过程中，为物理概念、定律的表述提供简洁、精确的数学语言，为学生进行抽象思维和逻辑推理提供有效的方法，为物理学中的数量分析和计算提供有力工具。

中学物理《考试大纲》中对学生应用数学工具解决物理问题的能力作出了明确要求，要求考生有“应用数学处理物理问题的能力”。所谓数学方法，就是要把客观事物的状态、关系和过程用数学语言表达出来，并进行推导、演算和分析，以形成对问题的判断、解释和预测。可以说，任何物理试题的求解过程实质上是一个将物理问题转化为数学问题再经过求解还原为物理结论的过程。高考物理试题的解答离不开数学知识和方法的应用，借助物理知识考查数学能力是高考命题的永恒主题。

其实，高中物理的思维方法还有很多，例如：极限法、微元法、图像法、等效替代、类比法、理想实验、分析与归纳法等。只要教师在教学中注重引导和归纳，学生就会不断地感悟和总结，从而在学习中加以应用，提高学习效率，起到事半功倍的作用。

［1］ 郑墙：《高中物理教学中渗透物理思想方法的案例研究》，中国知网http：//epub.cnki.net/kns/brief/default_result.aspx

［2］ 陈红雷：《高中物理教学中重视物理思想方法教育》，《中学生数理化》2014年第10期