高中物理解題思維方法的探究與運用

摘要：以新課程改革的視角來審視高中物理教學(xué)實踐情況，部分教師在教學(xué)中忽略了物理解題思維方法的探究與運用，不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、提高學(xué)生解題的有效性及學(xué)生解題思維能力的發(fā)展。對此，一線教師應(yīng)當(dāng)積極推動物理學(xué)科教學(xué)改革，注重加強物理解題思維方法的滲透。文章闡述了探究與運用高中物理解題思維方法的意義，在此基礎(chǔ)上提出了高中物理培養(yǎng)學(xué)生解題思維的策略，以及高中物理解題思維方法的運用策略，旨在為相關(guān)教學(xué)工作者提供參考，共同提高高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生解題思維和能力的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞：高中物理；物理解題；思維方法；實踐運用在傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響下，許多物理教師仍應(yīng)用單一的教學(xué)模式開展高中物理教學(xué)，學(xué)生始終處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，導(dǎo)致學(xué)生思維模式單一化。在新課程改革對高中物理教學(xué)提出新要求的情況下，為了有效提高高中生對高中物理解題思維方法的運用能力，教師應(yīng)當(dāng)在課堂上有意識地培養(yǎng)學(xué)生的解題思維能力，之后指導(dǎo)他們巧用正向與逆向思維、整體與隔離思維、歸納與轉(zhuǎn)化思維等方法進行解題，提高解題的效率，進而提升高中物理學(xué)習(xí)效果。一、探究與運用高中物理解題思維方法的意義新課程改革不斷深化的背景下，高中物理學(xué)科的教學(xué)改革持續(xù)向前推進，這就需要教師在教學(xué)過程中除了要系統(tǒng)地教授學(xué)生物理知識外，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的物理思維、能力及核心素養(yǎng)等方面，促進學(xué)生全面發(fā)展。鑒于此，高中物理教師在學(xué)科教學(xué)中探究與運用物理解題思維方法具有實踐意義。（一）提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率了解和分析以往高中生物理學(xué)科學(xué)習(xí)的實際情況后發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識比較吃力，難以準確理解，達到融會貫通的狀態(tài)。這主要是相對初中階段的物理學(xué)科而言，高中物理學(xué)科的抽象性、邏輯性及理論性更強，如若學(xué)生學(xué)習(xí)物理思維不強，則難以理解物理知識、參透物理本質(zhì)或掌握物理學(xué)科規(guī)律，致使他們處于一知半解的狀態(tài)。基于此，在物理教學(xué)中，教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)情，循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生在物理習(xí)題思考與解答的過程中探索思維方法，逐步鍛煉和強化他們的思維能力，可以促使他們靈活地應(yīng)用思維方法解答問題，因而學(xué)生在輸入和輸出知識的過程中可以深入理解，真正掌握知識，加以吸收和內(nèi)化，形成能力和素養(yǎng)。從這一方面而言，高中物理學(xué)科教學(xué)中解題思維方法的探究與運用，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。（二）提高教師的教學(xué)成效對學(xué)生而言，高中階段是至關(guān)重要的學(xué)習(xí)和成長時期，關(guān)系到他們能否順利地進入大學(xué)。而在高中階段，物理學(xué)科又是非常重要且具有難度的學(xué)科之一，科學(xué)合理地開展物理教學(xué)活動，不僅可以幫助學(xué)生積累知識，構(gòu)建完善的知識體系，還能鍛煉和強化學(xué)生的思維能力、知識運用能力、問題解決能力、探究能力等，可以促進學(xué)生全面發(fā)展，也可以提高教學(xué)效率。但以往的高中物理教學(xué)中，受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，部分教師習(xí)慣性應(yīng)用直接講授式的教學(xué)方式，導(dǎo)致課堂缺乏思想火花的碰撞過程，不利于學(xué)生準確理解、扎實掌握知識，也不利于提高教學(xué)成效。新課程改革不斷深化的背景下，物理教學(xué)中注重突出學(xué)生的主體地位，以學(xué)生的學(xué)習(xí)需求為切入點，引導(dǎo)他們探究和運用思維方法來思考和解答不同類型的物理題目，既可以促使學(xué)生懂得如何運用物理知識，進一步強化學(xué)生的物理思維，又可以促使教師從傳統(tǒng)教學(xué)觀念中擺脫出來，創(chuàng)新教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)，提高教學(xué)成效。（三）激發(fā)學(xué)生深入探究高中階段是確立學(xué)生人生方向的重要時期，需要教師為學(xué)生指明前進的道路。而這就需要教師在日常教學(xué)中觀察學(xué)生、了解學(xué)生，引導(dǎo)他們主動參與物理知識學(xué)習(xí)、物理問題思考、物理學(xué)科規(guī)律探究，使之能夠真切地感受自身是否喜愛物理學(xué)科。在確定自身喜愛物理學(xué)科的基礎(chǔ)上，確立自身的理想目標，比如成為優(yōu)秀的科研人才，為更好地發(fā)展自我奠定基礎(chǔ)。而要想真正做到這一點，就需要高中物理教師在教學(xué)中注重引導(dǎo)學(xué)生探究和運用不同思維方法來解答不同類型的物理題目，促使學(xué)生在思想火花的碰撞下深入探究，真正了解物理學(xué)科的基本特征及基本規(guī)律，并了解物理學(xué)科知識的現(xiàn)實應(yīng)用、前沿發(fā)展情況等，使之能夠由此做出正確決策，明確自身的發(fā)展方向。二、高中物理解題思維能力的培養(yǎng)策略無論是從提高物理學(xué)科知識水平還是從人才培養(yǎng)的角度而言，高中物理教學(xué)中有意識地培養(yǎng)學(xué)生的解題思維能力都是非常必要的，可以促使學(xué)生主動分析、思考及探究解題思路，準確解題，加深對物理知識的理解，同時進一步強化自身的問題解決能力、分析能力、探究能力等，提高他們的核心素養(yǎng)，為成長為優(yōu)秀人才奠定基礎(chǔ)。（一）尋找解題思路高中物理學(xué)科知識學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生不可避免地會碰到各種類型的題目，學(xué)生很容易被復(fù)雜的題目所難倒，無法準確解答，進而降低學(xué)習(xí)效率。從本質(zhì)上而言，主要是學(xué)生解題思維能力薄弱，無法從不同層面、不同角度、不同維度分析和思考問題，一步步拆解題目，準確把握所考查的知識點，進而嘗試探尋正確的解題思路，靈活運用物理知識來解題。為改變此種局面，教師應(yīng)當(dāng)在物理課堂上有意識地培養(yǎng)學(xué)生的解題思維能力，也就是在學(xué)生碰到復(fù)雜的、難以解答的題目時，教師適當(dāng)?shù)攸c撥學(xué)生，引導(dǎo)他們在主動思考與探究的過程中找到正確的解答思路。解答物理題目是鍛煉學(xué)生解題思維的重要過程，教師應(yīng)改變以往直接講解解題過程，促使學(xué)生直接接受解題答案的方式，而是要為學(xué)生提供一些解題的啟示，引導(dǎo)他們主動思考，激發(fā)思維的火花，理解題目的本質(zhì)與關(guān)鍵，進而準確把握題目的特點，嘗試基于已知信息來推斷未知信息，尋找正確的解題思路，促使學(xué)生準確解題的同時，進一步強化他們的解題思維能力。（二）互助學(xué)習(xí)對高中生而言，物理學(xué)科知識難度較大，學(xué)習(xí)比較吃力，容易處于一知半解的狀態(tài)。此種情況下解答物理題目，難以靈活地運用知識，這會在一定程度上打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，不利于促進學(xué)生全面發(fā)展。為改變此種局面，良好地展開物理教學(xué)，促使學(xué)生獲得良好的學(xué)習(xí)體驗，教師需要引導(dǎo)學(xué)生探究和運用解題思維方法，強化其解題思維能力，使之可以深入思考知識，加深對知識的理解，進而加以吸收和內(nèi)化。要想真正做到這一點，就需要教師在物理教學(xué)策劃與實施之際，注意多觀察、多接觸、多了解學(xué)生，深入分析學(xué)生的學(xué)情，準確把握學(xué)生的基礎(chǔ)水平、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)需求等方面，遵循“組內(nèi)異質(zhì)，組外同質(zhì)”的原則，將學(xué)生分成不同的小組，促使各個小組成員合作學(xué)習(xí)。教師圍繞教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生的思維發(fā)展情況，創(chuàng)設(shè)難度適中的物理問題，鼓勵各個小組成員合作學(xué)習(xí)物理知識，之后相互交流、相互討論、共同探究問題的答案。這一過程中，小組成員之間既可以進行頭腦風(fēng)暴，有效學(xué)習(xí)知識；又可以碰撞思維火花，尋求解題思路；還可以相互分享自己的解題方法。在此基礎(chǔ)上，教師根據(jù)各個小組合作學(xué)習(xí)及問題解答的實際情況，進行知識梳理、問題解析，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)困惑，使其真正理解和掌握知識；幫助學(xué)生糾正思考偏差，強化他們的解題思維能力。（三）跨學(xué)科知識運用對高中物理學(xué)科予以分析，不難發(fā)現(xiàn)，其中滲透著諸多數(shù)學(xué)知識，這意味著數(shù)學(xué)學(xué)科與物理學(xué)科之間的聯(lián)系非常緊密。鑒于此，為提高學(xué)生的解題思維能力，教師還應(yīng)采用跨學(xué)科教學(xué)方法，策劃蘊含數(shù)學(xué)學(xué)科元素的物理教學(xué)活動，組織學(xué)生在物理習(xí)題練習(xí)中融入數(shù)學(xué)知識，促使學(xué)生思考和探究如何有效銜接數(shù)學(xué)知識和物理知識，準確解題，如此也可以鍛煉和強化學(xué)生的解題思維。以往高中物理在設(shè)置問題時，教師為使學(xué)生明確物理學(xué)科和數(shù)學(xué)學(xué)科的差異，注重糾正學(xué)生的一些慣有思想，逐漸忽略了數(shù)學(xué)學(xué)科知識的運用。但從新課程改革的視角而言，高中物理題目設(shè)計應(yīng)注意加強跨學(xué)科知識的運用，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)或數(shù)學(xué)角度思考問題，尋求解答問題的思路，進而鍛煉他們的解題思維能力。三、高中物理解題思維方法運用的策略（一）運用整體與隔離思維高中物理解題的過程中，教師應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生運用整體與隔離思維，這可以促使學(xué)生更好地理解問題，快速尋找到正確的解題思路，進而計算出正確答案。整體與隔離思維需要學(xué)生運用整體思維來把握物理題目中相互關(guān)聯(lián)的幾個物體或者物理量，忽略題目中的“細枝末節(jié)”，將物體或者物理量整合在一起，對其予以分析和思考；還需要學(xué)生運用隔離思維來將物理題目分解成多個細節(jié)部分，之后綜合分析物理題目蘊含的物理關(guān)系。一般情況下，建議學(xué)生遵循“先整體后隔離”的順序，先進行題目整體和外界的物理關(guān)系分析，掌握題目中的隱藏條件，確定等量關(guān)系；之后通過隔離細節(jié)物體或物理量，得出最終結(jié)論，真正理解物理題目，如此即可明確考查的知識點，聯(lián)系知識點，形成正確的解題思路，準確解答問題。例如，物理課堂教學(xué)中講解“摩擦力”的知識時，教師提出的問題是：有一條較粗的繩子，一端系在某質(zhì)量為M的物體上，另一端系在圓環(huán)上，圓環(huán)套在表面粗糙的橫桿上，現(xiàn)在利用水平力F拉繩子上某點，促使物體緩慢上升至某位置，此時圓環(huán)位置不變。思考拉力F、圓環(huán)和橫桿之間靜摩擦力f及圓環(huán)對橫桿的壓力N變化情況。在解答此物理題目時，教師可指導(dǎo)學(xué)生運用整體與隔離思維，先整體分析N和f變化情況，掌握其中蘊含的關(guān)系，即重力不變，N不變；拉力F變化會影響靜摩擦力f變化；之后隔離分析F變化情況，進而準確理解拉力F與靜摩擦力之間成正比，前者變大后者也跟著變大。（二）運用歸類與轉(zhuǎn)化思維高中物理解題過程中，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生運用歸類與轉(zhuǎn)化思維，這可以促使學(xué)生準確把握題目內(nèi)蘊含的相互關(guān)系，進而理清事物的屬性，尋找正確的解題思路，運用恰當(dāng)?shù)闹R點準確解題。當(dāng)然，要想促使學(xué)生能夠有效地運用歸類與轉(zhuǎn)化思維，需要教師指導(dǎo)學(xué)生在解題之際注意建立物理模型，如此可以分類處理不同或相同的事物，從而確定所涵蓋的相互關(guān)系。如此一來，學(xué)生就能夠抓住解題的關(guān)鍵點。考慮到新課改要求下物理教學(xué)應(yīng)突出學(xué)生的主體地位，通過一系列的教學(xué)，促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展，那么教師應(yīng)當(dāng)注意分析學(xué)生的學(xué)情，準確把握學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，進而循序漸進地指導(dǎo)學(xué)生進行歸類與轉(zhuǎn)化思維的訓(xùn)練，使之能夠逐漸掌握此種解題思維方法。（三）運用正向與逆向思維高中物理解題過程中，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生運用正向與逆向思維方法，促使學(xué)生準確解答問題，深入理解知識，提高他們的知識運用能力。正向與逆向思維需要學(xué)生在運用正向思維的過程中注意根據(jù)不同物理現(xiàn)象或規(guī)律發(fā)展過程對物理題目予以分析；學(xué)生在運用逆向思維的過程中注意從反方向出發(fā)逆向分析探究。為了促使學(xué)生能夠扎實地掌握正向與逆向思維，教師可以先將正向思維和逆向思維拆開，依托簡單的物理習(xí)題，教授他們?nèi)绾畏謩e運用正向思維和逆向思維進行思考，推導(dǎo)出正確的解題思路。在此基礎(chǔ)上鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生在求解復(fù)雜物理題目的過程中聯(lián)合應(yīng)用正向與逆向思維，先通過正向思維來思考物理