高中物理解题策略的方法训练分析
2021-09-10顾忠
摘 要:在高中物理解题策略的方法训练过程中,学生以高中物理课堂课后教学中大量习题作业的错题经验进行总结归纳,同时要求教师积极引导学生采取正确的物理解题策略的方法,高中物理解题策略的方法训练分析是一个针对高中学生培养独立学习的过程,高中物理的教学目的是要培养学生自主解题的能力和独立思考应用物理知识的思维模式.
关键词:高中物理;解题策略;方法训练
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)01-0086-02
作者简介:顾忠(1970.1-),男 ,本科,中学一级教师,从事高中物理教学研究.
随着高中物理新课标改革的推动落实,我国高中在进行高中物理解题策略训练时都做出了全方位的改革.针对不同學生,高中物理教师应该制定专门化的解题方式训练,以此来帮助学生发挥主观能动性,不断提高自主创新解题策略,理解应用高中物理知识解决物理问题.本文将围绕高中物理解题策略的方法训练分析展开讨论.
一、高中物理解题策略之等效替代法
在高中物理学习的主要目的还是为了适应全国高考,所以由高中物理学科衍生出的高中物理题型往往非常复杂晦涩,不能直观简洁的演算出结果.因此,传统简化的高中物理解题策略方法无法使用,由此引入了等效替代法的高中物理解题策略方法.顾名思义,等效替代法就是将复杂的物理变量用特殊的变量代换,是一种化繁为简的物理解题手段.当学生在遇到无从下手的物理问题时,首要的选择就是采取化繁为简的解题策略,将晦涩的物理问题简单化、透明化,通过等效替换最后达到解决复杂高中物理问题的目的和效果.换句话说,就是在简单和复杂中找到平衡点,从而达到正确解题的过程.
例如,高中物理中的困扰学生的解题难点之一是“受力分析”,教师可以引导学生用合成力代替同一方向上的不同力.教师在备课前可以先准备小货车模型,在课上先将小货车模型放在桌上,让学生在纸上画出并分析桌子的受力情况.根据物理知识,可以清晰的分析出桌子受到货车的重力G,同时桌子也给予小货车模型支撑力F.一般情况下,学生都可以分析出来支撑力F和重力G,但是却很难转变思路,教师可以在黑板上画出桌子的受力分析,在重力G和支撑力F的基础上,引入一个新的变量F′,并赋予F′=G-F的绝对值的等式概念,由此可得F′就是等效替代法中引入的简单变量.教师通过简单分析力的合成,让学生了解了高中物理解题策略方法中的等效替代法,当在遇到复杂物理问题时,可以熟练应用等效替代法.
二、高中物理解题策略之假设解题法
假设解题法是高中物理解题策略方法中一种较为新奇的解题策略方法,其主要应用于复杂的物理问题,通过引用假设,让题设中出现的相关变量因素更加具体,使得解题过程中的阻碍减少.同时也可以利用假设解题法虚拟物理题设中的呈现的判断推理过程,以反面验证的方式来验证物理题设中需要证明的物理问题的正确与否,以此来探寻物理问题的实质.在物理题型变量变化的过程中,物理变量必须经历状态的变化,而变化过程中的边界点是解决问题可以进行假设分析的临界状态.其物理量称为假设临界值.假设临界值将物体的运动状态分为两个过程.它与物体变化前后的两种状态和特征有关.同时,也有一定的隐蔽性,设出正确的假设,分析临界状态的规律,才能得到正解.
例如,在进行“串并联电路故障排查”解题分析时,需要首先分析题设.往往题设是在一个电路图中,将电源开关开启,但是灯泡未发生照明功能,其中电路MN一段两端电压表测得电压为0,电路中另一段AB两端电压表测得的电压也为0,电源电压测得为5V,要求请对电路中可能出现故障的原因做出排查.此时就可以应用到假设解题方法.首先,可以假设线路1发生短路,但是根据题设中测得MN两端的电压为0,线路1发生短路与问题出现的信息不一致,所以选择线路1发生短路是错误的;那么可以假设线路2发生短路,同样根据题设中测得AB两端的电压为0,线路2发生短路与问题出现的信息不一致,所以选择线路2发生短路也是错误的;接下来再假设,电路发生故障是因为电路中的变阻器发生开路,根据串联电路的分压原理,结果表明,电源两端电压与变阻器电压相同,电压值均为5V,所以,可以得出结论,电路出现故障就是由于电路中的变阻器发生断路.
三、高中物理解题策略之图像解题法
在高中物理题型中,很多条件都难以通过题设得知,想要获得解题的完整因素,往往需要借助图形.图像解题法主要是学生在进行物理解题时.积极借助图像的绘制来加深对题目的理解以及对题目隐含条件的挖掘,对于解决复杂的高中物理和数学问题是非常实用的.它进一步促进了物理知识和已知条件的结合,帮助学生直观地理解和掌握不同物理变量之间的关系,分析变量的作用.作为解决问题的一种重要辅助手段,图像解法可以使学生只从虚无中想象不懂的东西,并借助图像来表现得很好.最后,它使物理求解简单易行.
例如,分析经典物理例题“求小球的变化极值”一题中可以应用到图像分析方法.把一个质量均匀的小球放在光滑的斜面上,斜面的倾斜角可以设置为α,当小球滑落了一段时间后,用一块泡沫板挡住小球,小球停下运动,小球运动过程中逐渐增大泡沫板与斜面之间的倾斜角.小球对泡沫板的压力F怎样变化,求变化极值.可以对小球进行受力分析画出图像,根据小球的受力分析图可得出,小球所受斜面支撑力F1与泡沫板的阻力F2的合力与小球的重力G等值反向,由图可以看出,F1的方向不变,且随着泡沫板板与斜面夹角的增大,F1也越来越大,F2先变小再变大,根据图形算出F2的极小值和极大值,因为泡沫板对球的阻力与小球对泡沫板的压力是一对作用力与反作用力的关系,所以可以根据图形,算出小球对泡沫板的压力F的极小值和极大值.在高中物理解题策略中,形象法是一种常见而实用的方法.与其他方法相比,图像方法具有较强的直观性和可视化能力,主要研究两个变量之间的关系.在高中物理中,很难找出问题有多难的最终结果.图像法的引入使问题的求解变得简单易行.
四、高中物理解题策略之假设法
假设法则是在分析物理题已知条件的基础上,通过增加或者删减已知条件的方式来提高高中生物理题解题思路的条理性与清晰性,实现了物理题从复杂难解到简单易解的转变,帮助高中生打破物理惯性思维,让高中生大胆的做出各种猜想与假设,提高了高中生解题方法的多样性与灵活性.高中生既可以假设不同物理实验场景、物理过程等,也可以假设物理量、解题条件以及问题结论等,并运用假设条件与已知条件进行物理逻辑推理,得出相应的结论,从而判断原有结论是否成立.假设法在提高高中生解题能力的同时,也锻炼了高中生创新思维与逆向思维等能力.
例如,老师根据物理力学知识设计问题,一根轻质弹簧的上端固定好,下端挂上质量为a的圆形盘子,并在盘子中放上一个质量为b的正方体,当圆形盘子静止不动时,拉伸后弹簧的总长度是c厘米,如果继续向下拉伸弹簧,让其长度达到m厘米,随后松开手,让高中生计算刚松手时圆形盘子对物体的支持力.大多数高中生可以根据已知条件明确问题考试点为牛顿第二定律,因此,高中生可以假设c=m时,意味着没有将圆形盘继续下拉,圆形盘子仍处于静止状态,弹簧长度不变,此时盘子对正方体的支持力是bg,从而计算出问题的答案.
高中物理的解题策略更多的是让学生针对物理考试中的题型做出快速判断,物理学是人们探求世界物质起源的根本性学科,其教学目标在于培养具有理性思维的人才对物质世界相对运动及相互作用力进行探究和讨论.高中物理,是学生通向物理学科的关键,高中物理重要性在于培养学生对物理问题的敏感度,及对物理知识的熟练运用和掌握.
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[责任编辑:李 璟]