分類討論，提升物理邏輯思維的嚴謹性

◇ 馬洪慶

分類討論思想是我們深入思考問題的一種重要思想．高中物理學習離不開對問題的分類討論．將具體問題分情況討論，有助于更加全面地分析問題，提升物理邏輯思維的嚴謹性．近年來，隨著學科核心素養的提出，如何提升學生物理邏輯思維的嚴謹性成為十分重要的研究內容．下面，筆者圍繞分類討論思想在高中物理思維培養中的教學策略展開論述．

1 多維角度，梳理各種情況

大多數時候，我們所接觸的物理問題往往不是只需要簡單地研究某一物理對象．常見的物理問題中通常涉及多個對象的變化，學生在解決這類問題時，應當學會由主及次，從多維角度討論分析，通過梳理各種情況，幫助自己更加全面地認識問題．教師在教學過程中可以進行針對性講解，梳理問題的分析過程，引導學生形成嚴謹的解題思維．

例如，在教授“氣體”時，教師可以向學生講解這樣一個問題:假設有一個可以通過自由膨脹來維持球內外壓強相等的氫氣球，由于大氣壓強隨著高度的增加不斷減小，因此，氫氣球在上升的過程中，體積將不斷膨脹，若大氣和氫氣都視為理想氣體，溫度、大氣的平均摩爾質量和重力加速度等都是恒定不變的，試探究氣球在上升過程中所受的浮力變化．對于這道題，教師可以帶領學生分別從氫氣球內氣體和外界大氣兩個對象出發進行討論．首先分析氫氣，若地面附近的壓強和體積分別為p1、V1，上升到一定高度后分別為p2、V2，那么p1V1＝p2V2，以大氣為研究對象進行討論可以得出:其兩次壓強之比等于密度之比．分別以氫氣和大氣為研究對象進行討論后就可以利用所得關系對結果進行判斷，氫氣球兩次所受浮力之比等于重力之比，即，即氫氣球所受浮力沒有發生改變．

從多維角度分析討論，能夠幫助學生更加嚴謹地分析解決物理問題．教師在講解后還可以為學生布置一些習題，以深化學生對知識的理解．

2 分析屬性，解釋物理過程

物體運動狀態的改變往往伴隨著其物理屬性的改變，例如受力、能量等．這部分內容是高中物理學習中的重難點．在解決這類問題時，可以將未知量進行分類討論，從而解釋具體物理過程．對此，教師可以在教學過程中帶領學生進行屬性分析，通過分類討論，引導其正確理解與掌握屬性分析的特點及方法．

例如，在講解“靜電場”時，教師可以帶領學生分析這樣一道例題:將一個帶電小球1固定在光滑絕緣桌面上，另一側放有另一帶電小球2，若給小球2一個初速度，該速度方向與兩小球的連線垂直，試分析小球2運動過程中的運動情況．在解決這道題目時，教師應當帶領學生從兩個方面進行討論，分別為兩小球的電性相同或者電性不同．若為同種電荷，則球2所受的庫侖力為排斥力，運動過程中做速度增大但加速度減小的曲線運動，庫侖力做正功．若為異種電荷，庫侖力為吸引力，那么就需要將球2所受的吸引力與向心力進行比較，若相等則說明小球接下來做勻速圓周運動，若吸引力較小，則做離心運動，否則做速度增大、加速度也增大的曲線運動．這樣以帶電情況劃分并圍繞加速度和速度、庫侖力等屬性展開分析，能夠幫助學生更加全面地分析解釋物理過程，提升學生邏輯思維的嚴謹性．

在分析探究物理過程時，教師可以帶領學生分類討論，通過分析屬性的變化幫助學生更加準確地解釋物理過程，提升物理學習效率．

3 拓展變化，延伸一類題型

高中物理涉及的公式和規律很多．學生不僅需要掌握基礎的物理公式，同時還要靈活使用相關公式．教師在教學過程中可以通過拓展變化帶領學生進行分析，延伸題型，引導學生更好地掌握和使用物理公式，提升物理學習效率．

通過拓展變化，帶領學生進行分類討論，能夠加強學生對物理知識及公式的靈活使用，提升物理邏輯思維的嚴謹性．但僅僅依靠教師的講解還是遠遠不夠的，學生應當及時地整理、消化吸收、自主分析推導，加強對知識的掌握．

總之，分類討論思想是高中物理學習中十分重要的一種解題思想．教師應當通過教學引導學生逐漸掌握分類討論思想，幫助其養成更加嚴謹的物理邏輯思維，促進學科核心素養的形成，為長遠發展打下堅實的基礎．