高中物理解題中“微元法”的應用分析

羅章舉

摘要：在對高中物理習題進行分析及研究時不難發現，許多教師開始意識到了思維方式的科學利用以及解題思路的專業化發展的重要性。專業化物理模型的構建備受關注，這一模型的構建對學生的高效解題有明顯的輔助作用。通過對專業化物理模型的構建，學生的物理題目變得更加簡單，同時很多教師結合學生的學習能動性，積極培養學生的模型構建意識。幫助學生簡化復雜的物理題目，找到最佳的物理解決辦法。微元法是一種行之有效的物理學習策略及解題思路，在將微元法應用于高中物理解題的過程之中，學生能動性高漲，并且非常的熱情和主動。教師需要主動的利用不同的教育教學手段，全面展示物理概念。這一點能夠保障最終解題的效率和準確率，提升學生的學習能動性。

關鍵詞：高中物理解題;“微元法”;應用分析

一、引言

高中物理中的習題方法比較復雜及多元，不同方法都存在各自的優勢和不足，其中微元法的好評度最高。微元法主要以“化變為恒”為核心，通過對物體變化本質特征的分析及研究來了解物體變化所需要的空間和時間，并進行針對性的限制。其中以不變的事物或過程來取代變化的事物和過程是重點，這一解題思想和方法主要來自于物理教材。要想提升學生的解題準確率和解題效率，教師必須要立足于教材，著眼于實際問題，關注學生的靈活使用要求。幫助學生綜合利用不同的微元法以及創造性的學習方法，掌握解題思路和技巧，從整體上提升個人的學習能力和素養。

二、微元法

高中物理學習難度偏高，物理解題是重點。物理解題能夠檢驗學生的學習成效，幫助學生查漏補缺。微元法是不常見但是非常有效的解題方法，“微”代表整個瞬間的物理過程和短暫過程，“元”則代表具有獨特性質的教學板塊。通過運用微元法，學生能夠對不同的物理過程有一個宏觀和整體的認知。微元法需要以局部問題的分析及選取為依據，了解整個題目的內在聯系和邏輯規律。依托于整個局部過程，全面立體地展現物理的全部過程。學生需要在教師的指導下，站在數學的角度進行簡單的分析，這一點與數學之中的積分和極限過程比較相似。要想實現高效解題并充分彰顯微元法的重要作用，教師需要全面剖析微元法的解題過程以及具體的應用步驟。其中研究對象的確認是第一步，在此基礎上，教師還需要主動地選取微元。然后借助不同的解題規律，對微元法的過程進行合理的表達及分析。通過疊加求解來展現整個物理學習的全過程，提高學生的學習能動性。

三、高中物理解題中微元法的應用現狀

在使用微元法解答物理習題的過程中，具體應用步驟的分析最為關鍵。整個微元法的應用要求比較復雜，步驟相對較為多元，因此簡單步驟的梳理以及分析判斷不容忽略。教師需要指導學生明確具體的研究對象，然后對整個過程進行宏觀的分析。但是有的教師沒有意識到這一步驟的重要性，往往直接進行簡單的套用。忽略了對不同題目的重難點分析以及解讀，微元法的使用效果不佳，同時導致學生認為微元法對一個人的物理學習沒有太大的作用。因此，在自主解題的過程之中，學生對微元法的使用頻率不高，個人的學習能力和解題速度提升非常慢。

四、高中物理解題中微元法的應用策略

（一）質量元

大部分的質量元嚴格按照一定的規律來進行運作，教師可以將其劃分為微小的質量元。深入剖析具體的解題方法，以其中一個來當成具體的研究對象，合理表述具體的應用步驟并得出最后的表達式。高效解決問題，只有這樣才能夠提升學生的學習成績。比如在人教版高中物理力學中有這樣的一道題：火車正處于加速啟動狀態，某一節車廂內部裝有一桶水。水面與水平面的夾角為某一個數值，那么火車在加速的過程之中加速度是多少呢？這個時候教師就需要指導學生明確具體的質量元，然后顯示受力情況。通過對物理公式的利用以及牛頓第二定律來得出最終的結論，其中具體的運動方向與啟動方向相同。這種解題方式能夠迅速地簡化解題步驟，幫助學生自主分析，高效作答。

（二）時間元

對于高中物理教學來說，時間是非常重要的條件，同時時間與物理問題的解答密切相關。如果忽略了微元法的利用，就難以實現高效作答。對此教師需要結合學生的學習能動性，幫助學生設置時間元，了解具體的學習特征及解題要求。時間元的分析較為復雜，同時大部分的時間元與學生的學習能動性密切相關，會直接影響學生的解題效率和最終的準確度。教師需要了解時間元之間的邏輯聯系，幫助學生準確的確定這一重要的變量。

（三）換元法的運用

從具體的解題步驟上來看，質量元和時間元的互相迭代和演算比較復雜。主要屬于一種加權疊加的模式，這種疊加演算方式對全函數而言比較復雜。但是如果在定義域之內，全函數的數值都相同，那么整個解題步驟會變得非常的簡單。高中物理中，時間元與質量元的互換非常頻繁，對學生的學習能動性要求較高。

首先，教師需要結合物體的受力特點，通過換元法來對力的大小進行分析。比如在講解人教版高中物理時，學生需要分析不同的力。一艘宇宙飛船直接進入了某一個空間，該空間的分布密度為某一個數值，速度為一個固定值。如果飛船與運動方向垂直處的截面積最大，那么飛船與塵埃碰撞之后直接被飛船所吸附，飛船平均受到的塵埃制動力是多少？這種題目比較常見，并且對學生的邏輯思維能力要求較高，教師則可以讓學生進行簡單的速度分析。著眼于牛頓第二定律來了解質量元的具體情況，分析飛船平均制動力。其中牛頓第三定律的應用必不可少，教師則可以結合力的作用特征，通過對換元法的利用來進行簡單的規律求解。這一點能夠幫助學生迅速找到問題的核心所在，真正實現高效解題。教師只需要根據學生在題目分析中的具體結論，關注對不同力學方向的分析以及解答，提升學生的學習能動性。鼓勵學生自主作答和自由分析，很多學生在完成這一類題目的分析任務之后，個人的邏輯思維能力得到了鍛煉，同時解題的準確度和速度提升非常快。

五、結語

在新課改之后，物理學習的難度直線上升。學生需要利用微元法高效解決物理問題，提升個人的解題效率，解題準確率和綜合能力。在具體教學實踐中，物理教師需要有目的的引導學生掌握微元法的概念，了解微元法的具體應用要求及場景。關注問題的高效解答，全面培養學生的學習能力，確保學生能夠將微元法應用于高中物理解題中，真正實現個人的良性成長，確保舉一反三和對癥下藥。

參考文獻：

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