朱永标
湖北黄梅第五中学 湖北省 黄冈市 435500
摘要:随着现代教育理念的不断发展,高中物理教学要求不断能提升。高中物理教师为了通过课堂教学提升学生解题能力,往往将整体法运用到解题教学之中。整体法在物理解题教学中有着十分明显的优势,不但能够将简化解题步骤,还能够抽象的问题具象化,并且对于提升学生物理学知识应用能力。目前,已经有很多高中物理教师认识到了整体法的重要性,但就受到传统解题教学方式的影响,很多教师解题中整体法用法教学并不得法,本文则以此为题,围绕高中物理力学解题,提出整体法的具体运用方法。
关键词:高中;物理;力学;整体法
一、整体法的含义
高中物理教学过程中,整体法是一个较为常见的解题方法。具体来说,整体法是将多个物理变化视为整体,以整体分析为切入点,解出所需的物理量。高中物理力学的问题比较集中,主要讨论一个物理的运动是有一个或多个力作用形成的,受到物体结构差异,物体内部受力情况各有不同。在解题的过程中,如果我们将每一个手里部分都进行分析,所涉及的计算量相当大,学生难以在短时间内得出物理量,这对于面对高考的学生来说极为不利。而将整体法运用到物理力学的解题中,则可以很好的解决这一问题,整体法的内涵是从宏观的角度整体性的去分析物体,进而掌握物理受力情况。当然,整体法的运用,需要物体就够符合整体法的运用条件,如果在不符合整体法运用的条件下,使用整体法不但不能够提高学生的解题效率,很有可能导致计算量的增加,大幅度降低解题的容错率。
二、整体法应用的重要性
受力分析是学生解决物理力学问题的重要环节之一,也是解决问题的基础。它存在于力学的所有知识点中,是高中学生必要的物理学习内容。长久以来,物体的受力分析都是学生学习的难点。一些学生不具备正确分析物体受力情况的能力,导致他们在解题的过程中不能得到正确的答案。在力学问题中,一些问题的受力状态很难分析,如连接问题。学生在分析连接体上的力时,时长感到无从下手。如果学生分析连接问题中每个物体的受力和运动变化,不仅会消耗大量的时间,而且会增加问题的计算量和步骤,学生答案的准确性会下降。当学生面对多物体受力或物体运动过程复杂的问题时,可以用整体法分析物体的受力情况。整体法是把局部思维转化为整体思维。学生在运用整体法时,需要将多个物体视为统一的物体,然后分析多个物体的受力情况,研究整体的变化。借助整体法,学生可以省去分析每个物体受力的步骤,不需要进行繁琐的推理和计算,从而提高学生结论的速度和准确性。但是,整体分析法并不适用于所有的问题,学生在具体的使用过程中要根据题目进行选择,有些题目的受力分析比较特殊。学生不能用整体的方法进行正确的受力分析,很大程度会误导学生,使他们的分析错误。
在应试教育的大环境之下,解题效率是高考生面对高考的制胜法宝,如果能够将整体法运用到解题之中,能够提高学生解题效率。除此之外,在以培养“核心素养”为教学目的今天,整体法的运用能够有效的提升学生的逻辑思维能力,因此教师应在解题教学中将整体法教学重视起来,可以利用专项训练的方式提高学生整体法运用能力,要求学生在解题中大胆尝试运用整体法,在联系中凝结整体法运用的经验。
三、物体力学问题整体法的应用方式
(一)明确研究对象
在对物体进行力学分析时,首要的任务就是明确研究对象。很多学生在面对力学问题解题时,往往混淆研究对象,这导致他们很多受力分析都成了无用功,对于解题没有任何实质性的帮助。因此,物理教师必须要引导学生明确研究对象。高考学生需要具备一定的题干分析能力,学生要从例题中归纳总结出可用条件,并以此为基础对物体结构图进行分析,要明确所求物理量所处的整体活部分,进而明确本次解题的研究对象。从上述内容来看,教师在解题教学中必须要提高学生的审题能力,根据进来的高考例题来看,物理力学的相关题目中有非常多的无关信息,学生必须具备明确题目本质的能力,避免因干扰因素而判断错研究对象。在解题之后,学生应进行验证,也就是见所得数值带入之后,判断物理是否保持运动状态。如果处于运动状态,则表明数值准确;反之,学生需要判断研究对象是否错误。
(二)建立相应的物理模型
高中物理教师在讲解力学问题时,建模是非常重要的内容。教师应要求学生在身体的过程中,判断物理各个部分和整体受力情况,明确题干中的已知量与所求的未知量之间的关系,通过构建相对应的物理模型,将抽象化的问题具体化,通过简化题目信息的方式,寻找到解题的切入点。例如,一个人站在电梯中,随着电梯进行上升,已知人的体重、电梯的重量和电梯的运动速度,需要求人的加速度。这时,我们就可以将任何电梯看做一个整体,根据总重量和运动速度的变化量,得出加速度,即电梯中人的加速度。实际上,很多物理力学过程中,对部分进行分析是很难或是不能完成求解的,所以整体法的运用在解题过程中可以称之为“简便算法”,但是必须要明确部分与整体之间的关系。
(三)培养学生的整体法思维
很多学生在实际解决问题的过程中,往往不是先对对象进行整体分析,而是先对对象的部分力进行分析,这样在解决问题的过程中就会走很多弯路,主要原因是学生缺乏解决问题的整体思维方法。因此,在教学过程中,高中物理教师必须加强学生的整体思维。面对力学问题,首先需要全面分析,特别是最常出现的斜坡、电梯、滑块等问题,考察的重点就是学生的整体分析能力。这就要求物理教师帮助学生培养正确的思维,理清物理量在题目中的关系,避免浪费宝贵的答题时间。
四、结语
高中物理是一门相对复杂的学科,尤其是力学问题,涉及公式和计算的较多,要求学生分析课题中的信息,运用整体法来解决问题。在求解力学问题时,整体法可以有效地简化求解步骤,简化复杂问题。因此,高中物理教师在教学中,需要引导学生明确研究对象,根据已知信息建立相应的物理模型,逐步培养学生的整体思维,以确保学生面对力学问题时,避免陷入思维误区,提高问题解决的效率,保证力学问题求解的科学性和准确性。
参考文献
[1] 韦化锋. 试分析高中物理力学解题中整体法的运用[J]. 课程教育研究:外语学法教法研究, 2015, 000(036):P.117-117.
[2] 杨博睿. 议高中物理力学解题中整体法的运用[J]. 科学大众:科学教育, 2017, 000(002):30-30.
[3] 兴书鑫. 浅议高中物理力学解题中整体法的运用[J]. 科学导报, 2016, 000(005):322-322.