提高物理解题能力的四种策略

【摘 要】阐述提高物理解题能力的四种策略：让想象来提升你的逆向思维能力；用思维导图来搭建知识网；识记一些典型问题、模型的解决方法；多做题、多讨论、多反思、多总结。

【关键词】高中物理 解题能力 程序化思维 逆向思维 思维导图 知识网络

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）03B-0142-04

大部分学生在学习物理时，会出现一些困惑。“临床表现”如下：平时上课能听懂老师所讲，但是课后自己独立面对题目时，却又没有了思路；对于一些较简单的题，凭记忆能做出来，但碰到一些较复杂的题目时，却又不知从何下手。

物理作为理科中的理科，学好物理不仅需要强大的逻辑思维能力、空间想象能力，而且还需要强大的数学计算能力。一进入高中，物理成绩就成为了成绩好坏的分水岭，大部分同学认为物理是最难学的一门学科。之前见到较多的关于如何学好物理的文章，但细化到如何提高物理解题能力的研究却是很少，而这恰恰是大部分学生需要的东西。

本文就这一问题，深入研究，总结出一些提高物理解题能力的方法：让想象来提升你的逆向思维能力；用思维导图来搭建知识网；识记一些典型问题、模型的解决方法；多做题、多讨论、多反思、多总结。笔者把这些从实践中总结出来的方法用来指导实践，所带班级的成绩突飞猛进。当然，笔者的这些方法只是抛砖引玉，希望以此能引来更多更好的方法。

一、让想象来提升你的逆向思维能力

想象与逆向思维又有什么关系？我们来看一个小故事。

美国华盛顿广场有一座宏伟的建筑，这就是杰弗逊纪念馆大厦。这座大厦历经岁月沧桑，年久失修，表面斑驳陈旧，政府非常担心，派专家调查原因。

调查的最初结果认为侵蚀建筑的是酸雨，但后来的研究表明，酸雨不至于造成那么大的危害，最后才发现原来是冲洗墙壁所含的清洁剂对建筑物有强烈的腐蚀作用，而该大厦墙壁每日被冲洗的次数远多于其他建筑，因此，腐蚀就比较严重。

问题是为什么要每天清洗呢？因为大厦被大量的鸟粪弄得很脏。

为什么大厦有那么多鸟粪？因为大厦周围聚集了很多燕子。

为什么燕子专爱聚集在这里？因为建筑物上有燕子爱吃的蜘蛛。

为什么这里的蜘蛛特别多？因为墙上有蜘蛛最喜欢吃的飞虫。

为什么这里的飞虫这么多？因为飞虫在这里繁殖得特别快。

为什么飞虫在这里繁殖得特别快呢？因为这里的尘埃最适宜飞虫繁殖。

为什么这里的尘埃最适宜飞虫繁殖？其原因并不在尘埃，而是尘埃在从窗子照进来的强光作用下，形成了独特的刺激，致使飞虫繁殖加快，因而有大量的飞虫聚集在此，以超常的速度繁殖，于是给蜘蛛提供了丰盛的食物。蜘蛛超常的聚集又吸引了成群结队的燕子流连往返。燕子吃饱了，自然就就地方便，给大厦留下了大量粪便。

因此，解决问题的最终方法是：拉上窗帘。结果，杰弗大厦至今完好。

可见，解决问题不仅要靠智慧，而且也要靠想象力，借助想象力的翅膀飞越问题所在的圈子，以一个更高更远的视角去审视问题，问题的答案自然就会水落石出。

所谓逆向思维，就是从问题入手，依靠想象顺藤摸瓜去找原因，解决了原因，就解决了问题。在物理中如何体现？且让我们进行例题剖析。

例1.如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定斜面上，M的上表面水平，其平面上放一光滑小球 m，劈形物体从静止开始释放，则小球碰到斜面前的运动轨迹是（ ）

A.沿斜面向下的直线

B.竖直向下的直线

C.无规则的曲线

D.抛物线

〖分析〗运动轨迹由运动状态决定，运动状态又由受力情况决定，那就必定需要对小球进行受力分析，力又是通过牛顿定律来影响到物体的运动，所以解决问题的根源就在于对小球进行受力分析，然后用牛顿定律来判断物体的运动情况。

〖解答〗小球受到竖直向下的重力与竖直向上的弹力，水平方向上没有受到任何外力，根据牛顿第一定律可得，小球的水平运动状态将不会发生改变。初始水平速度为零，则在碰到斜面之前，将一直保持水平速度为零的状态，所以轨迹为竖直向下的直线。答案：B。

例2.图中a，b，c，d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（ ）

A.向上

B.向下

C.向左

D.向右

〖分析〗要想判断洛伦兹力方向，必须用到左手定则，而要用左手定则，又必须弄清楚磁场方向、粒子的正负及速度方向，而此题中O点磁场方向是 a，b，c，d 各电流磁场的矢量和，所以又要用到安培定则与平行四边形定则。

〖解答〗先根据安培定则判断出a，b，c，d 各电流在O点产生的磁场的方向，再用平行四边形定则进行矢量合成，找到O点的合磁场方向，又由于粒子带正电且速度垂直纸面向外，于是根据左手定则，四指指向正电粒子的运动方向，让磁场穿过掌心，此时大拇指指向受力方向。答案：B。

有同学说，自己的想象力不够，根本想不到自己需要什么样的知识才能解决问题。

如何增强想象力？

这需要足够的素材，而且要有随时能调用的素材，这就需要把素材整理好。

比如，图书馆里面有很多的书，如果不贴上标签，如果没有索引，如果不按一定的顺序摆放，那么，想要在需要时找到想要的书，就会比较困难。

高中的各科知识很多，当你把它们全部装进大脑，而不加以妥善地管理，那么在需要时也就很难提取出来。

如何整理素材？

一颗颗的珍珠很美，但是拿起来不方便，如果用一根绳子把它们穿起来，这样就能很方便地拿起所有的珍珠。

各个知识点也是一样，如果能找到一根“绳子”把它们穿起来，就能方便地记住所有的知识点。

寻找各知识点之间的联系，用思维导图按一定的思路把它们穿起来。

二、用思维导图来搭建知识网

思维导图又叫心智图，是表达发射性思维的有效的图形思维工具 ，它简单却又极其有效，是一种革命性的思维工具。思维导图运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。思维导图充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展，从而开启人类大脑的无限潜能。思维导图因此具有人类思维的强大功能。

思维导图是一种将放射性思考具体化的方法。我们知道放射性思考是人类大脑的自然思考方式，每一种进入大脑的资料，不论是感觉、记忆或是想法——包括文字、数字、符码、香气、食物、线条、颜色、意象、节奏、音符等，都可以成为一个思考中心，并由此中心向外发散出成千上万的关节点，每一个关节点代表与中心主题的一个连结，而每一个连结又可以成为另一个中心主题，再向外发散出成千上万的关节点，呈现出放射性立体结构，而这些关节的连结可以视为您的记忆，也就是您的个人数据库。

那该如何搭建物理中的知识网络呢？

搭建方法：寻找各知识点之间的联系，按照一定的逻辑来搭建，先搭主干，再搭分支。

例3.把“电学实验”用一张图记下来。

电学实验有：电流的磁效应、描绘小灯泡的伏安特性曲线、精确测电阻、测电源的电动势和内阻，改装成“多用电表”“电压表”“欧姆表”“电流表”和磁电式电流表，测金属丝的电阻率、仪器的选择+电路的设计、电表的改装、长度的测量、螺旋测微器的使用、游标卡尺的使用等15个实验。电学实验是高考的重难点，也是高考实验的主要考查部分。如果不加以合理地整理，必会出现剪不断理还乱的现象。下面就演示如何用一张图把电学实验记下来。

〖思路〗奥斯特发现了电流能产生磁场，说明电流也是一种磁体，只要是磁体，在磁场中就会受到磁场力的作用。

利用通电导线在磁场中受力的原理制成了磁电式电流表。因其量程小灵敏度极高，故又名灵敏电流表或表头。

由于量程太小不满足生产生活的需求，所以迫切地需要扩大量程，于是就有了改装成大量程的电流表。又由于表头的示数乘以自身的阻值就是表头的电压，即它也可以用来测电压，从一定意义上讲，它又是一个小量程的电压表，于是就有了改装成大量程的电压表。

若有一种仪器能直接测出电阻的阻值那该多好啊！于是就有了根据闭合电路欧姆定律把表头改装成欧姆表。人类的欲望是无穷的！若是能有这样一种表，既能测电流又能测电压，还能测电阻，岂不妙哉！于是就有了把电流表、电压表及欧姆表组装成多用电表。

虽然欧姆表能直接测出电阻的阻值，但由于待测电阻 Rx与电流 I 之间是非线性对应，故只能粗略测量电阻，那又该如何精确测量电阻呢？于是就有了用伏安法精确测量电阻的实验。掌握了精确测量电阻的方法之后，自然就得把它发扬光大加以应用。于是就有了描绘小灯泡的伏安特性曲线、测金属丝的电阻率、测电源的内阻和电动势，其中测金属丝的电阻率时要进行长度的测量，于是又有了螺蜁测微器的使用、顺便也讲了游标卡尺的使用，其中测电源的电动势也是附带测出来的。

用伏安法精确测量电阻的过程中，会用到电压表、电流表及变阻器，为了精确地测量出电阻，必定需要对仪器的精确度有严格的要求。为了减小实验的系统误差，就得设计出合理的电路及选择合理的仪器，为了减小实验的偶然误差，又得多次测量取平均值。并把此图命名为“都是奥斯特惹的祸”。

例4.把高中物理用一张图记下来。

〖思路〗高中物理都是围绕着力与运动来展开的，力通过牛顿定律的方式来影响物体的运动。

力主要有弹力、摩擦力、场力（重力、电场力、磁场力），对于电场，高中阶段是学习静止电荷产生的电场（静电场），电荷的定向运动形成电流，从最简单的恒定电流入手学习，磁场力是磁场对磁体的作用力，所以就学习磁场。电流能产生磁场的现象叫电流的磁效应，利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生方向不断变化的电流叫交变电流，电场与磁场的交替变化在空间传播形成电磁波。

运动，从能量角度描述，就有了机械能；从机械运动传递这个角度描述，就出现了动量；从运动轨迹描述，就分为直线运动和曲线运动。曲线运动又主要学习了平抛运动、圆周运动和机械振动。圆周运动的应用有天体运动。机械振动在介质中的传播又会形成机械波。

以上知识点，再加上光学、热学、原子物理就组成高中物理的全部内容。

三、识记一些典型问题、模型的解决方法

解题能力不仅包括思维能力，还包括解题速度，因为考试时间有限，要想在最短的时间内解出题目，做到既快又好，我们就得要识记一些典型问题、典型模型的解决方法。

例如，（1）追及相遇问题：一个临界条件，两个等量关系。

〖思路〗通过临界条件速度相等求出时间，再根据时间求出两物体的位移，然后根据相遇时两物体位移之间的关系来求解。

（2）受力分析的顺序：一重力，二弹力，三摩擦力，四已知的其他力。

按照这个顺序来进行受力分析是有一定道理的，重力会引起挤压产生弹力，有了弹力才有可能产生摩擦力，最后再把其他的已知力加进来。这样有次序地分析不容易疏漏。

（3）正交分解法：选择研究对象、受力分析、建立直角坐标系、正交分解、列方程求解。

正交分解法又叫万能方法，通常当物体受到三个或三个以上的力时，无论平衡与否，你都可以用正交分解法，所以掌握正交分解法的解题步骤至关重要。

（4）动态平衡的处理方法：解析法、图解法、相似三角形法。

解析法，就是先通过数学计算求出力的表达式，再根据某个量（比如角度）的变化，来分析出力的变化，一般需要在特殊三角形中才能比较方便使用。

图解法，就是通过画矢量平行四边形或者矢量三角形来进行分析，通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，做一些较为复杂的定性分析，从图形上一下就可以看出结果，得出结论。图解法具有直观、便于比较的特点，但应用时应注意适用条件，只有当三力平衡时，且三个力满足特征：一个力大小方向都不变，一个力方向不变大小变化，一个力大小方向都变化，这时才能使用图解法。

相似三角形法，就是利用力的矢量三角形、三角形相似，根据相似三角形对应边成比例来求解未知量。它的适用条件是：物体受三个力而平衡，其中一个力是恒力（通常是重力），而另外两个是变力，且大小方向都在变化，三个力能首尾相连组成一个三角形，题中还有一个真实的三角形，然后根据两个三角形相似求解。

（5）三角形定则：是指两个力合成，其合力应当为将一个力的起始点移动到另一个力的终止点，合力为从第一个力的起点到第二个的终点。三角形定则比平行四边形定则更简洁，用起来更轻松。由此可推出：三力平衡时，三力必定可以组成首尾相连的封闭的三角形。多个共点力平衡时，也一定可以组成首尾相连的封闭的多边形。且当一个物体受三个力而平衡时，用三角形定则会比用正交分解法更简单。

（6）整体法与隔离法：把加速度相同的几个相互关联的物体可看成一个整体，求整体外力时用整体法，求内力时用隔离法。

在研究静力学问题或力和运动的关系问题时，常会涉及相互关联的物体间的相互作用问题，即连接体问题。连接体问题一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统。研究此系统的受力或运动时，求解问题的关键是研究对象的选取和转换。一般若讨论的问题不涉及系统内部的作用力时，可以以整个系统为研究对象列方程求解—— 整体法；若涉及系统中各物体间的相互作用，则应以系统某一部分为研究对象列方程求解—— 隔离法。这样，便将物体间的内力转化为外力，从而体现其作用效果，使问题得以求解。在求解连接问题时，隔离法与整体法相互依存，交替使用，形成一个完整的统一体，分别列方程求解。

有了这些典型的方法和结论，你就可以节省更多的时间出来去思考难题。

四、多做题、多讨论、多反思、多总结

做什么题？

做错题防重蹈覆辙，做新题增强应变能力。开学的第一天老师就会要求大家准备一本错题本，把平时自己做错的题都收集起来，并记下自己出错的缘由及给出正确的分析。平时多去翻看，尤其是考试前一定要看，防重蹈覆辙。为了检验自己是否真正掌握了，而不是靠记忆在背题，这时就需要做一些新题，而且新题中参杂有新的元素，能够增强你的应变能力。

怎样去做？

多做、独立做、反复做、改变条件后再做。有些同学存在着错误的观念，认为只要写完作业就算了事了，就去看小说、杂志或者睡觉去了，没有发挥出主观能动性。事实上，写完了不一定写对，写对了也不一定懂（选择题碰运气），懂了这道题相似的题不一定懂，懂了这类题自己不一定能独立正确求解（因为上课时有教师提示带着一起做，没有了老师的提示你就不一定会做了，就跟唱K一样，放原声时个个都会唱，放伴音时，很多人都不会唱），就算能独立正确求解这道题，那改动一下条件之后又不一定能做出来，今天能做出来难保一个月之后还能做出来，所以，要多做、反复做、独立做、改变条件之后再做。

为什么要讨论？

交流思想，寻找优解，培养创新能力。你有一个苹果，我有一个苹果，交换之后还是只有一个苹果，但你有一种方法，我有一种方法，交换后可能就会有两种方法。所以讨论是提升解题能力的必要措施。

反思总结什么？

1.反思自己为何会做错，错在哪里？错误的根源在哪？要去除病根。

2.反思有没有更好的方法，进行拓展和延伸。

总结收获并记录下来。每个同学都有自己的长处和短处，且不同的同学不一样，所以只有自已总结出来的方法才最适合自己。

本文针对学生在学习物理过程中遇到的困惑，进行深入研究，得出一些提高物理解题能力的方法：让想象来提升你的逆向思维能力，用思维导图来搭建知识网，识记一些典型问题、模型的解决方法，多做题、多讨论、多反思、多总结，从四个方面详细阐述了如何提高物理的解题能力。

【参考文献】

[1]白虹.思维导图[M]北京：中国华侨出版社，2014

【作者简介】周冬林（1982— ）男，湖南衡阳人，研究生学历，南宁市第二中学高中物理教师，中级职称，研究理论物理。

（责编 卢建龙）