高中物理解题思维方法的探究与运用的分析

马文华

（宁夏中卫市中宁县第一中学 宁夏中卫 755100）

当前高中教育背景下，物理学科的教学和学习过程都应当讲究科学方法和技巧，全面掌握物理的本质规律。物理作为一门实践性和综合性非常强的学科，在学习物理知识的过程中，教师应当有意识地引导学生形成自身的解题思维，从而使学生真正能够达到对物理知识的融会贯通，同时有效培养学生对物理的学习兴趣，进而提高物理成绩。本文主要介绍了思维方法在高中阶段物理解题中的应用和策略，通过简单的分析和举例，致力于进一步提升对物理学科教学理论和实践的水平，提高课堂教学效率。

一、高中物理解题思维方法及其意义

物理这门学科对于学生在学习过程中的解题思维培养有着较高的要求，对于很多刚从初中升到高中的高一新生而言，接触高中物理会发现困难重重。然而，只要能够准确掌握物理的解题思路，在学习过程中结合思维方法进行思考，即使基础不太好，也能够在较短时间内逐渐掌握物理的奥秘，提高学生学习的效率。高中阶段的物理学习中，常用的解题思维方法主要包括极限思维、整体和隔离、转化和归类、估算思维、代换和推理、正向和逆向等思维。以上思维方法在物理解题中的灵活运用，比死记硬背的学习方法事半功倍，能够从较大程度上提升学习效率和教学质量，进一步提升学生思维的灵活性和创造性。物理学习过程中需要学生对各种概念、公式熟练掌握，投入大量精力来打好物理基础，培养解题思路，并在生活和学习中自主展开物理探索。

受到当前教育改革的深入和素质教育的推行的影响，当前背景下高中物理教学的大方向也逐渐发生变化，更多地朝着培养学生解题思维和创新创造意识的方向发展。在学习过程中，教师可以采取多种手段推进学生在解题方法、思路上自主创新，在解题过程中锻炼自身逻辑意识、抽象思维和直觉，使学生逐渐拥有更好的学习能力，全面掌握物理知识的框架体系。作为综合性极强的学科，在学习物理过程中，也应当综合多种学习方法，培养多元思维能力。

二、常用思维方法在物理解题中的应用

（一）极限思维方法的应用

极限思维在高中阶段的物理学习有着非常广泛的应用范围，我们可以把物理量在一定区间内的运动、发展和变化过程延伸到一定区间的最大值或最小值，通过这样能够达到极限条件下的状态。在这一状态下，物理应用问题的实质得以凸显，通过与相应的物理规律和基础知识相结合，学生可以顺利利用这种思维探索物理知识的普遍规律。虽然如此，在实际的物理问题中，极限思维的应用并不太多，但是一旦面临比较复杂的问题，就能够达到比较好的解决效果。以物体在电梯运行过程中，对电梯底部的压力为例，假设物理质量为m，电梯加速向下运行，加速度为a=5g/4。这种情况下，学生计算物体对电梯底部的压力，运用一般思维，学生应该把这个应用问题中的物体作为解题关键，通过公式推导，可以很容易地得到FN=mg-ma=-mg/4。题目设定电梯下降的加速度a为5 g/4，可以计算出物理对电梯压力为0.25 g。在这里，极限思维被用于检测计算结果，从而使答案更加准确，也使学生更加准确地掌握相应的物理原理知识。极限思维方式的了解与运用，不仅可以帮助学生进行更深层次的物理学科知识点学习，还能够使得学生站在更加高层级的思维角度来进行相应物理课程的研究与学习。这对于提升学生的思维能力，帮助学生进行思维深度的挖掘都是能够起到重要意义的。

（二）整体和隔离思维方法的应用

对于学习物理的高中生来说，整体思维和隔离思维的运用十分重要。二者都是在物理学习和解题过程中常常需要涉及到的思维方法。整体思维相对来说运用得较多，学生则更加熟悉，是指把多个单独散乱的事物通过寻找内部关联性当作一个整体进行分析。采用整体思维方法，在物理解题过程中能够更好地把握全局，明确解题目的方法并在一定程度上能够对题目进行简化处理，从而防止一些复杂题目把人的思维朝着极端方向引导，同时也能够节省解题时间，使物理学习更加系统性和规划性。与整体思维相反，隔离思维倾向于引导学生把事物分割开来分析和理解，从而更好地掌握物理规律内部细节。然而，在运用整体和隔离思维解题的时候，如果仅仅单独使用其中一种是不够的，对于很多高中阶段的物理习题，学生应当采用先整体理解再隔离分析的解题思路，通过整体性分析全面系统地获取题目中的隐含条件和等量关系，再通过隔离思维的运用实现解题的目的。以火车匀速行驶为例，分别把假设火车的质量和匀速行驶的速度设为m和V。这种情况下，阻力不发生改变，如果车尾处的车厢发生脱节（车尾处车厢质量为m1），题目要求计算该车厢静止下来的瞬间列车速度。在这个问题中，从列车看，脱节甩出的车厢在发生脱节之前做的匀速运动，而脱节发生后则开始进行匀减速运动。要解决这个问题，需要综合运用整体和隔离的思维方式，把脱节发生前车尾处车厢和全车看作整体时，结合动量守恒定律，从整体到部分的角度来进行瞬间速度的计算。事实上，整体与隔离的思维方式不仅可以在物理学科的学习中产生作用，还能够在其他学科的日常学习甚至是日常生活中产生作用。如果学生能够对这一类的思维方式有较为深刻的了解与把握，那么相关学生不仅能够在日常的物理课程学习中提升学习质量以及学习效率，还能够在其他课程的学习中使用该思维方式进行新课程知识的学习，这对学生学习能力的提升是能够取得巨大帮助的。

（三）转化和归类思维方法的应用

在物理学习中，必须在思维中构建起物理模式，使物理思维方式成为自身思维的一部分，从而在解题过程中达到融会贯通的程度。面对具体的物理习题，学生应当根据特定的物理学知识，构建起相应的物理模型，明确解题所需要运用的方式方法，准确对其进行归类处理，再通过灵活转化得到解题的正确思路。以高中物理中涉及到的电学这一方面的知识为例，题目给出两个质量相等的小球，并用一根没有延展性的细线连接起来。小球被放到一个场强为E的匀强电场中。分别设两个小球为A和B，带有的正电电量为Q1和Q2，其中Q1＞Q2，题目规定在静止状态下释放两个小球并要求计算小球的合外力。在这个问题中，应当灵活运用力学知识进行计算，即将原本的电学内容转化为力学，从而更好地处理问题，得到准确的答案和分析。不仅物理学科中有转化与归类的思想，数学学科中也有。因此教师在进行相应思维方式的介绍时，不妨进行学科联动的活动。通过物理学科与数学学科的联合教学活动来使得学生对于转化归类思想有更加深刻的了解。这对于学生的思维能力提升也是能够起到十分重要作用的。需要注意的是，在未来的社会发展中，相关企业以及单位不仅需要专业技能娴熟的人才，更加需要高素质的复合型人才。因此交叉学科的感悟与学习对于学生而言是至关重要的。如果教师在日常的课程教学中能够有意识的引导学生进行知识点迁移以及思维迁移，对于学生而言，是能够在很大程度上帮助进行学科迁移能力提升的。这对学生日后成为复合型人才能够打下较为坚实的基础。

（四）估算思维方法的应用

在高中物理学习中，估算的思维适用于针对特定范围内的近似值估算，利用估算思维可以极大地简化一些不必要的影响因素，从而较快得达到物理解题过程中的一些步骤目的，从而达到理想状态。针对高中阶段的物理，估算应用范围十分广泛，一般计算液体分子、原子质量和直径时可以采用，并取得不错的效果。在具体的习题中，以办公楼电梯的物理应用题为例，办公楼楼层为30层，电梯上下由一台电动机驱动，求电动机的平均输出功率。在这道题中，电梯高度设为h，大楼到地面的距离为H，一共30楼，可以估算得到H=29h，将电梯全程时间设为t，因此可以得到电梯平均速度V==29h/t。同时将电梯自重和载重设为M1g和M2g，套用输出功率公式P=Fv，由此就可以估算得到电动机输出功率P=(M1g+M2g)V =29(M1g+M2g)h/t。在这个分析过程中，大楼电梯运行过程中的很多阻力因素被忽略，因此能够得到粗略的计算结果，否则无法计算。估算思维的训练，不仅能够帮助学生进行物理课程知识的学习，还能够帮助学生进行生活常识的认知与学习。想要使用估算方式来对某一事物的量级进行估算，首先学生需要对相应的量级单位有一定的了解与掌握。倘若学生对量级单位的了解与掌握不到位，是无法进行准确估算的。因此相应估算方式与思维的运用，能够帮助学生进行生活常识的认知，使得学生在日常的生活中采用估算方式来进行购物以及物品制作。这对学生的日常生活能力提升也是能够起到很大帮助的。

（五）代换和推理思维方法的应用

对于一些题干设置得比较复杂的物理问题，完全依照物理原理和规律进行计算，容易因为繁琐的步骤和计算过程出现错误。通过灵活运用代换和推理的思维，明确物理量不变的因素，利用已知的模型来处理新出现的问题，能够极大程度地实现题目的简化，大大提高做题效率。代换与推理思维方式的使用，能够帮助学生进行逻辑思维能力的提升，这对学生日后进行问题的思考与解决是能够带来十分重要帮助的。实际上，逻辑思维本身是抽象的，它需要学生本身具有十分充沛的抽象思维能力才能够得以使用。而学生的思维过程本身就是从具象思维向抽象思维转换的过程。因此对于学生而言，在日常的物理课程学习中，需要进行具象思维能力的训练，而代换思想以及推理思维方式的应用，其本身就能够进行抽象思维能力的训练。因此在相应的物理课程教学中，有意识地引导学生进行相应思维能力的学习是很有必要的，也是很有意义的。

（六）正向和逆向思维方法的应用

在物理学习中，也可以利用我们在日常生活中熟知的正向思维和逆向思维方法来进行解题，从而提供更多的解题和运算思路，开拓物理学习的思维。正向思维，顾名思义是指按照事物从开始到结束的发展顺序来看待和分析问题，在物理解题思路中也是如此，按照事物发展状态和规律进行顺势推导从而获得解题的突破点；逆向思维与正向思维相反，是指按照完全相反的思路去思考问题，但是这种思维在物理解题中运用的并不多，对于许多学生而言也相对陌生。事实上，在学生物理解题过程中，面临比较困难的点，可以放弃掉传统的正向思维，尝试用逆向思维思考，也许能够豁然开朗，简化做题步骤的同时提升学习的效率。

三、结束语

不同于小学、初中时期可能涉及到的一些科普性学习内容，高中物理系统性极强，集合概念、定义和实践过程，需要学生通过全面的讲解和长时间的练习来培养自身的物理学习能力，养成物理学习思维。素质教育的深入推进使得对学生的思维和逻辑培养愈发受到关注。在高中阶段的学习中，思维能力的培养是一个非常重要的内容，无论在日常学习中还是生活中，学生都可以采用多种方式提升自己的思维能力，从而在学习中获得更好的学习能力，实现更好的物理学习效果。