淺談“一題多解”在高中物理教學中的應用”

顧中善

高中物理中常常會遇到許多題目可以用發散性思維解答，這就是所謂的“一題多解”.當物理知識連成一個系統的網絡之后，學生的解題方法也會根據自身對知識的掌握程度出現分歧.“一題多解”能夠發散學生的思維，幫助學生熟練掌握、理解相關物理學原理，使學生解題手法更靈活多變，有助于激發他們的創新性思維.物理教師在高中的物理課堂中，應該時刻遵循學生的認知規律，根據教學的實際要求，隨著不同學習階段學生理解能力的不同，循序漸進地在課程中擴展解題方法，引導學生找尋題目的切入點，有意識地培養他們的發散思維.

一、“一題多解”在教學中的具體案例

（一）例 一輛正在行駛中的列車看見前方有一行人橫穿軌道于是緊急剎車.在剎車后7 s列車才停止.假設火車一直在做勻速減速直線運動，且在最后1 s時的位移為2 m（如圖1所示）.問，該列車在緊急剎車時的速度是多少？剎車途中通過的位移又是多少？

1.運用基本公式運算求解

將題目中提到的列車看成是一個質點，通過公式得出該列車在第七秒時的平均速度

V7=s1t=112 （V6+0）=2（m/s）

列車在第六秒末的速度

V6=4（m/s）

可以求出加速度

a=（0-V6）1t=-4（m/s）

可以求出初始速度

置時，框架便也開始運動.設框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.試求：

（1）框架開始運動時， 導體棒ab的速度v的大小；

（2）從導體棒ab開始運動到框架開始運動的過程中，框架MN的電阻R2上產生的熱量Q=0.1 J，求這一過程中導體棒ab位移x的大小.

分析和解答（1） 導體棒ab與U型金屬框架對水平面的壓力 N=m1g+m2g，

框架與水平面間的最大靜摩擦力

f=μN=μ（m1+m2）g，

當框架剛要滑動時導體棒ab的速度為v，其感應電動勢

E=BLv

回路中的電流I=E1R1+R2

MN受到的安培力 F安=BIL

金屬框架剛要滑動時，有 F安≥f

由上述公式代入數據可得到導體棒ab的速度為

v=6 m/s.

（2） 由能量守恒關系得到Fx=112mv2+Q總，

而回路中的總熱量由Q總=（R1+R2）Q1R2，

代入數據解得 x=1.1 m

解題回顧由上述解題過程可見，本題涉及到許多知識點，如：感應電動勢、感應電流、摩擦力、安培力、物體的受力分析、牛頓運動定律、閉合電路歐姆定律、物體的平衡、功能關系等等，要求學生對這些知識比較熟悉，能前后聯系，進行聯想思維；還涉及到臨界問題、動力學問題等研究方法，因而學生解這題時感覺有一定的難度.但只要解題時把各個知識點及它們間關系的結合起來，在理解電磁學的有關概念的基礎上，利用動力學方法以及功與能的關系，就能較為方便地進行求解.通過本題的訓練，能使學生前后知識相互聯系，鞏固已學知識，并使綜合運用知識的能力得到提高.

三、通過問題拓展和延伸，深化知識的理解和運用

通過對所研究問題的拓展與延伸，使各個不同部分的知識有機地聯系起來，增強學生解題的條件意識和依據意識，規范學生的解題行為、思維方式，鞏固和深化知識，著力培養學生的發散思維與求異思維，培養、提高學生的創新意識與能力.

例3如圖2，在粗糙的水平地面上有一個傾角為θ的斜面體，其質量為M，斜面是光滑的.當質量為m的木塊沿斜面由靜止開始下滑的過程中，斜面體始終保持靜止，試求地面對斜面體的支持力和摩擦力分別多大？

在解完此題后，可進行拓展和延伸.

（1）若斜面也不光滑，木塊沿斜面勻速下滑，斜面體始終保持靜止，求地面對斜面體的支持力和摩擦力分別多大？

（2）水平面也光滑，若使兩物體一起向右運動，如圖3所示，則作用于斜面體M上的水平力F多

大？

（3）水平面也是光滑的，若使兩物體一起向左運動，如圖4所示，則作用于木塊m上的水平力F多大？

（4）若滑塊與斜面體間、斜面體與地面間的動摩擦因素分別為μ1、μ2，若使兩物體一起向左運動，則作用于木塊m上的水平力F多大？

隨著題目的不斷變換，所研究的問題得到不斷地拓展與延伸，對問題的研究也就不斷地深入，因而知識不斷深化，對物理問題的分析方法得到掌握，解題能力迅速提高.從而達到學會一個問題，解決一類問題的效果.V0=at=4×7=28（m/s）

所以可以得到位移

s=v0t+112at2=28×7-112×4×49=98（m）

2.運用畫圖法求解

先將題目理一遍，挑出題目中有用的信息并畫出圖像（如圖2所示）.將題目中提到的列車看成是一個質點，圖2中陰影部分為第七秒的位移大小，為

S7=112（1×v6），

v6=4（m/s）

由于陰影部分的三角形與列車位移時間圖像形成的大三角形相似，可得：

v61v0=117，可求V0=4×711=28（m/s）

可以得到列車的總位移（即為列車位移圖像圍起的面積大小）為S=112（7×28）=98（m）

（二）例 一個矩形木塊以某種未知的速度沖上一個光滑的斜坡，該木塊在前四秒內的位移為1.6 m，在此之后4 s的位移為0，假設木塊一直做勻變速運動，求該矩形木塊的加速度.

1.運用基本公式求解

由矩形木塊在前四秒內的位移為1.6m，且一直做勻速減速運動，則S=v0·t+112a·t2=112v0×4+ a×16=1.6m，

得4v0+8a=1.6 ①

由題可知，該矩形木塊在后四秒的位移是仍舊保持在1.6m，可得

S=v0·t+112a·t2=112v0×8+112a×64=1.6 m，

得8v0+32a=1.6 ②

由公式①、②可得a=-0.1（m/s2），V0=0.6（m/s）

2.運用推論法求解

由題可知，矩形木塊上沖的整個過程中，加速度一直維持不變，所以由公式Δx=at2可得該木塊的加速度數

a=Δx1x=1.6142=0.1（m/s2）

3.分段推論法

由題可知，該矩形木塊一直在做勻速變速運動，所以木塊運動的2s末速度為前4s的平均速度，即

v2=v=1.614=0.4（m/s）

由該木塊在第6s末的速度為0可得木塊的加速度

a=v2-v61t=0.4-014=0.1（m/s2）

（三）例一個做勻速直線運動的小球，從某一個非特定時刻起，在前2 s內位移了8 m，后兩秒內位移為20 m，求小球的運動初始速度和加速度值.

1.通過已知的時間和位移求解

8=v0·2+a·2212 ①

28=v0·4+a·4212 ②

可得最終結果為v0=1（m/s），a=3（m/s2）

2.運用推論法求解

由題可知，該小球一直在做勻速直線運動，由公式Δs=at2可得

Δs=at2=a×22=20-8=12，

可以求得a=3（m/s2）

將已知量帶入到公式中可得

8=v0·2+a·2212=2v0+2×3，

可以求得V0=1（m/s）

二、“一題多解”應當遵守的原則

學習物理中，掌握的物理知識越多，則解題方法越廣.相應的，物理邏輯性越強的學生，解題的步驟就更簡捷明了.教師要充分考慮學生的實際水平，循序漸進地為他們加強物理習題的廣度和深度，從實際情況出發，照顧到所有同學的理解、接受能力，逐步培養學生的發散性思維，幫助他們加強物理邏輯性，提高物理課堂的聽課效率，有助于提升整個班級的物理綜合水平.教師在高中物理課堂的“一題多解”教學應該遵循的原則：

（一）分清主次內容

教師教學時切不可因小失大、不明主次.物理教師日常教學中細心留意學生的動向，將大部分學生易于接受的解題方法作為教學重點進行講解.對于多數學生難以掌握的解題方法選擇直接放棄，不要浪費過多的時間，以節省課堂時間，提升課堂效率.對于少部分有其他思路的學生，可以在課下進行單方面的交流，以節約課堂時間，有效提升課堂利用率.

（二）從實際出發，因材施教

學習高中物理過程中，由于每一位學生的理解掌握能力不同，教師應該因材施教，結合客觀實際，調整教學進度和方法.物理只是高中眾多學科中的一門，每位學生都有自己的閃光之處.物理教師教學中，不能按高水準要求每一位學生，要根據學生自身的物理敏感度分層次教學.對物理基礎較好、悟性較高的學生講解一些深層次的、需要較強邏輯性的解題方法；針對物理水平較低的學生，要鼓勵他們在掌握一般方法的基礎上，多多嘗試新的解題思路，逐漸培養起他們學習的物理興趣，提升他們的學習物理積極性.

（三）深入淺出，層層遞進

教學活動主要讓學生理解掌握基礎知識，在此基礎上進行拔高訓練.有些教師過于急功近利，一心希望學生盡快掌握多種解題方法，以提升物理邏輯思維能力.這樣的教學往往會適得其反，學生在沒有掌握基礎知識的前提下，就一次性為他們灌輸太多的新鮮解題思路，容易造成學生記憶混亂.長此以往，會使學生逐漸喪失學習物理的信心，對物理學習產生倦怠感.所以，在日常物理教學中，教師應該注意循序漸進的教學步驟，深入淺出地為學生解疑答惑，切不可急于求成.

結束語綜上所述，將“一題多解”運用于高中物理教學中，能夠有效培養學生的獨立思考意識和自主學習能力，發散學生的思維，幫助學生熟練掌握、理解相關物理學原理，使學生解題手法更靈活多變，幫助學生將物理知識中的各個零碎知識點構建成一個系統的物理知識網絡，有效提高他們的解題能力.

得4v0+8a=1.6 ①

由題可知，該矩形木塊在后四秒的位移是仍舊保持在1.6m，可得

S=v0·t+112a·t2=112v0×8+112a×64=1.6 m，

得8v0+32a=1.6 ②

由公式①、②可得a=-0.1（m/s2），V0=0.6（m/s）

2.運用推論法求解

由題可知，矩形木塊上沖的整個過程中，加速度一直維持不變，所以由公式Δx=at2可得該木塊的加速度數

a=Δx1x=1.6142=0.1（m/s2）

3.分段推論法

由題可知，該矩形木塊一直在做勻速變速運動，所以木塊運動的2s末速度為前4s的平均速度，即

v2=v=1.614=0.4（m/s）

由該木塊在第6s末的速度為0可得木塊的加速度

a=v2-v61t=0.4-014=0.1（m/s2）

（三）例一個做勻速直線運動的小球，從某一個非特定時刻起，在前2 s內位移了8 m，后兩秒內位移為20 m，求小球的運動初始速度和加速度值.

1.通過已知的時間和位移求解

8=v0·2+a·2212 ①

28=v0·4+a·4212 ②

可得最終結果為v0=1（m/s），a=3（m/s2）

2.運用推論法求解

由題可知，該小球一直在做勻速直線運動，由公式Δs=at2可得

Δs=at2=a×22=20-8=12，

可以求得a=3（m/s2）

將已知量帶入到公式中可得

8=v0·2+a·2212=2v0+2×3，

可以求得V0=1（m/s）

二、“一題多解”應當遵守的原則

學習物理中，掌握的物理知識越多，則解題方法越廣.相應的，物理邏輯性越強的學生，解題的步驟就更簡捷明了.教師要充分考慮學生的實際水平，循序漸進地為他們加強物理習題的廣度和深度，從實際情況出發，照顧到所有同學的理解、接受能力，逐步培養學生的發散性思維，幫助他們加強物理邏輯性，提高物理課堂的聽課效率，有助于提升整個班級的物理綜合水平.教師在高中物理課堂的“一題多解”教學應該遵循的原則：

（一）分清主次內容

教師教學時切不可因小失大、不明主次.物理教師日常教學中細心留意學生的動向，將大部分學生易于接受的解題方法作為教學重點進行講解.對于多數學生難以掌握的解題方法選擇直接放棄，不要浪費過多的時間，以節省課堂時間，提升課堂效率.對于少部分有其他思路的學生，可以在課下進行單方面的交流，以節約課堂時間，有效提升課堂利用率.

（二）從實際出發，因材施教

學習高中物理過程中，由于每一位學生的理解掌握能力不同，教師應該因材施教，結合客觀實際，調整教學進度和方法.物理只是高中眾多學科中的一門，每位學生都有自己的閃光之處.物理教師教學中，不能按高水準要求每一位學生，要根據學生自身的物理敏感度分層次教學.對物理基礎較好、悟性較高的學生講解一些深層次的、需要較強邏輯性的解題方法；針對物理水平較低的學生，要鼓勵他們在掌握一般方法的基礎上，多多嘗試新的解題思路，逐漸培養起他們學習的物理興趣，提升他們的學習物理積極性.

（三）深入淺出，層層遞進

教學活動主要讓學生理解掌握基礎知識，在此基礎上進行拔高訓練.有些教師過于急功近利，一心希望學生盡快掌握多種解題方法，以提升物理邏輯思維能力.這樣的教學往往會適得其反，學生在沒有掌握基礎知識的前提下，就一次性為他們灌輸太多的新鮮解題思路，容易造成學生記憶混亂.長此以往，會使學生逐漸喪失學習物理的信心，對物理學習產生倦怠感.所以，在日常物理教學中，教師應該注意循序漸進的教學步驟，深入淺出地為學生解疑答惑，切不可急于求成.

結束語綜上所述，將“一題多解”運用于高中物理教學中，能夠有效培養學生的獨立思考意識和自主學習能力，發散學生的思維，幫助學生熟練掌握、理解相關物理學原理，使學生解題手法更靈活多變，幫助學生將物理知識中的各個零碎知識點構建成一個系統的物理知識網絡，有效提高他們的解題能力.

得4v0+8a=1.6 ①

由題可知，該矩形木塊在后四秒的位移是仍舊保持在1.6m，可得

S=v0·t+112a·t2=112v0×8+112a×64=1.6 m，

得8v0+32a=1.6 ②

由公式①、②可得a=-0.1（m/s2），V0=0.6（m/s）

2.運用推論法求解

由題可知，矩形木塊上沖的整個過程中，加速度一直維持不變，所以由公式Δx=at2可得該木塊的加速度數

a=Δx1x=1.6142=0.1（m/s2）

3.分段推論法

由題可知，該矩形木塊一直在做勻速變速運動，所以木塊運動的2s末速度為前4s的平均速度，即

v2=v=1.614=0.4（m/s）

由該木塊在第6s末的速度為0可得木塊的加速度

a=v2-v61t=0.4-014=0.1（m/s2）

（三）例一個做勻速直線運動的小球，從某一個非特定時刻起，在前2 s內位移了8 m，后兩秒內位移為20 m，求小球的運動初始速度和加速度值.

1.通過已知的時間和位移求解

8=v0·2+a·2212 ①

28=v0·4+a·4212 ②

可得最終結果為v0=1（m/s），a=3（m/s2）

2.運用推論法求解

由題可知，該小球一直在做勻速直線運動，由公式Δs=at2可得

Δs=at2=a×22=20-8=12，

可以求得a=3（m/s2）

將已知量帶入到公式中可得

8=v0·2+a·2212=2v0+2×3，

可以求得V0=1（m/s）

二、“一題多解”應當遵守的原則

學習物理中，掌握的物理知識越多，則解題方法越廣.相應的，物理邏輯性越強的學生，解題的步驟就更簡捷明了.教師要充分考慮學生的實際水平，循序漸進地為他們加強物理習題的廣度和深度，從實際情況出發，照顧到所有同學的理解、接受能力，逐步培養學生的發散性思維，幫助他們加強物理邏輯性，提高物理課堂的聽課效率，有助于提升整個班級的物理綜合水平.教師在高中物理課堂的“一題多解”教學應該遵循的原則：

（一）分清主次內容

教師教學時切不可因小失大、不明主次.物理教師日常教學中細心留意學生的動向，將大部分學生易于接受的解題方法作為教學重點進行講解.對于多數學生難以掌握的解題方法選擇直接放棄，不要浪費過多的時間，以節省課堂時間，提升課堂效率.對于少部分有其他思路的學生，可以在課下進行單方面的交流，以節約課堂時間，有效提升課堂利用率.

（二）從實際出發，因材施教

學習高中物理過程中，由于每一位學生的理解掌握能力不同，教師應該因材施教，結合客觀實際，調整教學進度和方法.物理只是高中眾多學科中的一門，每位學生都有自己的閃光之處.物理教師教學中，不能按高水準要求每一位學生，要根據學生自身的物理敏感度分層次教學.對物理基礎較好、悟性較高的學生講解一些深層次的、需要較強邏輯性的解題方法；針對物理水平較低的學生，要鼓勵他們在掌握一般方法的基礎上，多多嘗試新的解題思路，逐漸培養起他們學習的物理興趣，提升他們的學習物理積極性.

（三）深入淺出，層層遞進

教學活動主要讓學生理解掌握基礎知識，在此基礎上進行拔高訓練.有些教師過于急功近利，一心希望學生盡快掌握多種解題方法，以提升物理邏輯思維能力.這樣的教學往往會適得其反，學生在沒有掌握基礎知識的前提下，就一次性為他們灌輸太多的新鮮解題思路，容易造成學生記憶混亂.長此以往，會使學生逐漸喪失學習物理的信心，對物理學習產生倦怠感.所以，在日常物理教學中，教師應該注意循序漸進的教學步驟，深入淺出地為學生解疑答惑，切不可急于求成.

結束語綜上所述，將“一題多解”運用于高中物理教學中，能夠有效培養學生的獨立思考意識和自主學習能力，發散學生的思維，幫助學生熟練掌握、理解相關物理學原理，使學生解題手法更靈活多變，幫助學生將物理知識中的各個零碎知識點構建成一個系統的物理知識網絡，有效提高他們的解題能力.