關于高中物理解題策略的方法訓練研究

張金虎

一、高中物理學生解題的現狀

從目前的高中物理教學現狀來看，學生在物理解題這一模塊存在一些問題，主要分為三個方面：（1）學生物理基礎不牢固，對題目理解不透徹，大部分學生其實在解題過程中存在一種陋習，他們習慣直接把從題目中獲得的數據代入公式中計算，完全不考慮題目中所給的哪些條件是有用的，哪些條件是用來干擾視線的。（2）學生對基礎物理模型理解混亂。力學和電學是高中物理學習的重點內容，這部分概念比較抽象，教師在教學中會給學生講解相關的基礎物理模型，但由于一些學生對模型的分析和理解不深刻，導致在解題過程中的應用出現不匹配現象。（3）學生物理高階邏輯思維缺失。和初中物理學習相比，高中物理知識范圍更廣，內容更豐富，學習的難度也更大，許多學生由于物理思維邏輯的缺失和低下，對概念的理解比較單一，對知識的學習也沒有進行系統的歸納和總結，導致在解題過程中出現各種各樣的失誤。

二、高中物理解題策略的訓練方法

（一）圖像解析法

圖像解析法是指學生根據題目的要求把抽象、復雜的物理過程繪制成圖像，它主要是利用圖像直觀形象、簡單明了的特點，把物理量之間的代數關系轉化成簡單的幾何關系，從而快速地分析和解決物理問題。高中物理知識學習中涉及大量的圖像問題，借助圖像解析法解題是非常實用的，它不僅能幫助學生挖掘到題目隱藏的條件，了解到已知條件和隱含條件之間的關系，還能化難為易、化繁為簡，讓學生的物理解題變得更加方便、簡明、快捷。以下通過圖像的斜率、截距、交點、面積等要點來詳細闡述圖像解析法在高中物理解題中的典型應用。

1.圖像的斜率：在v-t圖像中斜率代表物體運動的加速度，在s-t圖像中斜率代表物理運動的速度，在U-I圖像中斜率代表電學元件的電阻。不同的物理圖像中，斜率隱含著不同的物理意義。

2.圖像的截距：在“測電池的電動勢和內電阻”的實驗中，從所畫出的U-I圖像中可以得到題目所給的隱含條件，圖線與橫軸的截距是電流，與縱軸的截距是電動勢，由這兩個隱含條件可得出電源的內阻。

3.圖像的交點：物理圖像中的交點是具有一定的潛在物理意義的，大部分都是物理解題中至關重要的條件之一，例如，在解決“相遇”問題中，圖像中的交點就代表著兩個物體相遇了，由此可得出相遇的時間和相遇所走的路程。

4.圖像的面積：一般在涉及運動、力、功能關系的高中物理綜合問題中，圖像的面積有著深刻的物理意義。例如，在v-t圖像中，速度圖線與時間軸所夾的面積就是位移，由此可根據得出的v、t、s解決動能定理問題。

（二）等效替換法

等效替換法是一種常見的思維方法，以事物的等同效果為核心，降低思維難度，把復雜的物理現象和過程等效地轉化為簡單的物理過程。另外，等效替代法并不是要求事物的所有方面效果都要相同，只要在某種情況下某一方面的效果相同就可以進行替代轉化。高中物理的等效替換典型事例一般是從物理量、物理過程、物理模型三大等效方面來講解的。

1.物理量等效。合力與分力、合速度與分速度、總電阻與分電阻、矢量的合成與分解等都是高中物理學習中與物理量等效有關的概念，把這些等效觀點應用在具體的物理問題中能讓物理解題變得簡捷、迅速。

2.物理過程等效。一般是指把抽象、復雜的物理過程轉化分解成幾種簡單、常見的物理過程，比如，在解決“電荷在電場和磁場中的勻速圓周運動”問題時，借助物理過程等效能方便學生理解題目的物理本質，使學生順利地解決物理問題。

3.物理模型等效。高中物理的力學與電學之間有許多模型都是互通的，如力學中的衛星模型、人船模型、子彈射擊木塊模型、小車碰撞模型等，都可以直接在電磁學物理問題中應用的。

（三）極端假設法

高中物理問題中涉及的因素眾多、過程復雜，學生很難在有效的時間內把握其變化規律，做出正確的判斷。極端假設法是解決物理過程或現象復雜多樣問題的最優解題方法，它一般是把問題放到極端狀態、極端條件或特殊狀態下進行假設分析，得出極具規律的結論，然后推導出在普通狀態下的規律和結論。其實極端假設法的實質是把物理過程的變化推到極致，找尋它們之間的變化關系。高中物理解題的極端假設法通常是采用極端值和極端過程來分析解決的。

1.極端值，相當于臨界值，是根據物體在運動變化過程中由運動到靜止、靜止到運動這兩個過程中所體現的兩種不同狀態來觀察、解決問題的。

2.極端過程，是把研究物體的過程推向極端情況來考慮分析的。例如，判斷兩個相同的小球在兩種不同的光滑斜面上，不計拐角處的能量損失，誰從頂端到底部所用的時間最少。