浅析提升高中物理解题效率的方法研究

摘要：随着新课程改革的推进，提高学生的物理综合能力已经成为高中物理课堂最重要的教学目标之一。高中阶段的物理题目灵活多变，指导学生展开科学推理，是提高学生解题效率的有效手段。教师在日常教学过程中，可以引导学生发展从整体到局部、从特殊到一般的推理逻辑，指导学生展开科学推理，引导学生寻找共同关系、形成模型思维、变换方向思路、实现知识迁移、在实践中获取经验，最终实现学生物理解题效率的综合提升。

关键词：物理;科学推理;思维;解题效率

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1673-8918（2022）19-0115-04

高中阶段的物理知识体系复杂，并且具有很强的逻辑性和灵活性，让学生觉得难以理解，从而使学生渐渐失去学习物理这门学科的兴趣。造成这一现象的主要原因是学生的推理能力不强，无法实现对物理知识的综合统筹与应用。基于此，灵活运用解题方法，指导学生展开科学推理，是提高学生解題效率的有效手段，更是发展学生物理学习能力的重中之重。因此，教师在日常课堂的教学中，应重视对学生科学推理能力的指导，引导学生实现整体到局部、特殊到一般、等价转化、对比分析与强化实践的思维转变，寻找题目与知识点之间的有效联系，综合提升学生的物理解题效率。

一、 在高中物理科目培养逻辑思维的作用及方式

高中阶段的物理学科，学生应具有一定的逻辑思维能力，这对学好物理这门学科至关重要，因此教师在教学的过程中应注重对学生思维能力的培养。培养学生的逻辑思维能力可以提高高中阶段学生审阅题目的能力和梳理知识点的能力，将所学的知识整理成知识网络，对知识点进行巩固，使复习变得轻松和简单，提高学生对未知的知识点进行开发和探索的积极性。通过培养高中生的逻辑思维能力，促使学生养成良好的学习习惯。具体的逻辑思维培养要注重如下几点，仅代表个人观点供广大教师同仁进行参考。

（一）逻辑思维在物理学科中的重要性

高中生的逻辑思维能力要从学生已经掌握的知识点着手，这样有利于降低学习难度，减少高中生对物理学科厌学的抵触心理，然后教师再从课本中的理论和公式的教学中开展逻辑思维能力的培养，因为物理课本中的知识都是经过历史的验证，一步步实践总结出来的。例如爱因斯坦质能方程、牛顿三大定律等都是由著名的物理学家总结出来的，并经过了反复的论证。这些概念和公式是学习物理的基础，是学习物理的敲门砖，为学生学习更深奥的物理知识提供了很多帮助。当学生更深入地学习物理知识时，学生能够根据已经掌握的知识对新知识进行自主学习，这样也有利于更好地培养学生的自主学习能力。

（二）培养学生的逻辑思维能力

高中阶段的物理学科，普遍被认为是难度较高的学科之一，学生对各种公式不熟悉，因此，教师在进行教学的过程中，应培养学生的思维能力，带领学生将所学的知识点进行梳理，通过正确的引导，让学生理清各个公式的用途。老师在进行教学和讲解中，更要关注学生对公式的运用和掌握，因为这些公式是物理学习的基本，只有掌握了基础公式，学生才能潜入深奥的物理知识海洋当中，公式是学习物理知识的桥梁，其能将复杂的物理知识简单化。

（三）注重学生的自我反思和自我总结

物理学科的知识量非常大，如果教师让学生死记硬背和“题海战术”进行学习，往往达不到理想的教学效果，甚至导致学生对物理这门学科产生厌恶感。因此，在教学的过程中，老师要根据自身的教学经验和学习经验给学生提供帮助，带领学生对已学的大量知识进行总结和反思，对学习过程中的薄弱环节及时进行巩固，让学生的学习更具有针对性，这样学生才能更加积极主动地投入学习中，提高学生的自主学习能力，并将所学知识灵活地应用在解题中。例如，在高中物理课堂中，老师带领学生对课本知识进行分析，学生在完成课堂作业和习题以后，教师可以带领学生总结课堂中的不足和习题中的错误题型，整理成学习笔记，学生需要在课余时间再次进行温习，这样不仅丰富了学生的学习经验，还能提高学生解题的效率和准确率。

二、 当前高中生的物理学习状况

（一）缺乏自主学习能力

目前的高中生，大都是通过记录大量的物理笔记来学习物理知识，这种方法仅对一部分学生有效，只通过记录笔记学习往往达不到理想的学习效果。没有良好的学习方法，学习的效率自然也不会很高，导致一些学生认为物理是一门非常难的学科，降低了学生学习物理这门学科的积极性和主动性。在课堂中，对老师的提问，发言的学生十分少，积极性不高，很少有学生会主动举手回答。这种被动的学习方式，使学生失去了自主学习的状态和意识。如果长时间发展下去，在学生的潜意识里就会默认物理知识十分困难，“我学不会”，自己打击自己的自信心，更不要谈找到学习物理这门学科的乐趣了，老师再进行教学就更加困难。

（二）对已学的知识不能够灵活运用和开发

在高中阶段存在一种比较特殊的情况，就是有一部分学生通过大量的课堂笔记和反复的练习，将书本的知识点牢牢记住，但是在实际应用时却不会运用所掌握的知识，这就是只学习到知识点的表面意义，并没有参透知识点的真谛。还有一部分学生认为物理这门学科在日常生活中或未来发展中用处不大，就会放弃物理这门学科。久而久之，学生的学习动力消失，学习效率也随之下降。发生上述这些问题的原因就在于学生对物理知识的运用欠佳，不能体会到物理知识在日常生活中所带来的方便和帮助，老师可以举例告诉学生，其实在日常生活中存在很多物理现象和物理知识，最简单的电灯发光到列车的行驶都离不开物理，我们的生活需要物理。

（三）物理学习兴趣不高，深入钻研力度不够

高中阶段的物理知识相较于初中又上升了一个层次，而且对学生逻辑思维、计算能力和分析推理能力要求都比较高，所以对大多数的高中生而言，物理学习会比较困难。这在一定程度上抑制了他们物理学习的积极性。我们都知道，兴趣是最好的老师，如果学生缺乏对这门学科的学习热情，那么就很难将更多的时间和精力投入本学科的学习中，这也是导致物理学科成绩不理想的主要原因之一。而物理作为高中的一门重要学科，教师应运用合理教学手段提高学生的学习兴趣，才能让学生更加牢固地掌握物理知识。

三、 指导科学推理，提升物理解题效率

（一）整体局部，寻找共同关系

在高中物理的教学过程中，学生经常难以辨别对“整体”与“局部”的分析，由几个相互联系的物体構成的研究对象便可称之为整体，而其中的每个物体或者某几个物体构成的组合便为局部，当局部的物体共同运动变化时，则整体与局部的运动变化可以综合进行分析，通过找寻共同关系化简题目的抽象信息。

例如，在“摩擦力”一节的教学过程中，经常会遇到物体叠加之后被推动的问题。在光滑的水平面上放置了长方体A、B、C，其中A、B完全相同，互不接触地平放在长方体C上，已知mA=mB=1kg，mC=2kg，三个长方体在水平向右（作用在C上）的恒作用力下一起向右运动，若F=8N，在整体向右运动的过程中长方体A受到的摩擦力多大？这道题便是典型的整体与局部问题，学生看到这道题，习惯性地直接去分析长方体A，结果往往是一团乱麻，找不到fA与推力F之间的联系。但当我们换一个角度启发学生，让学生将A、B、C三个长方体看成一个整体进行分析时，学生很快便发现，A、B、C三个长方体有个共同关系，它们的加速度都为a=FmA+mB+mB=2m/s2。此时，再将学生的思路从整体带回长方体A的局部中来，通过分析，很快发现A相当于只在C给A的摩擦力作用下向右运动，那么通过利用加速度a=2m/s2这一已知条件，长方体C对A的摩擦力便迎刃而解了，即fA=mAa=2N。

在力学问题中，先整体后局部的科学分析推理方法对化解题目难度有着奇效。教师通过指导学生展开科学推理，引导学生寻找整体与局部之间的共同关系，从而帮助学生梳理解题思路，提升解题效率。

（二）特殊一般，形成模型思维

高中阶段的物理题目通常含有复杂的等量关系，而这些复杂的等量关系往往便是解答题目的关键。针对这一类题目，教师引导学生科学推理，找出题目中的等量关系，从而由浅入深，搭建题目中所有的等量关系模型，这是典型的从特殊到一般的物理分析思维。

例如，在“磁场”一章的习题课中，有这样一道典型例题：距离地面高h处有光滑的金属平行导轨AB和CD，导轨AB上接有电阻R1，AB和CD间接有电阻R2，电阻为r的金属棒EF和GH分别垂直放置于两个电阻的左侧和右侧，整个平行导轨置于竖直向上的匀强磁场中，现在使金属棒EF向右做匀速直线运动，一段时间之后，金属棒GH达到稳定且离开导轨，忽略电阻R1、R2对金属棒运动的影响，求GH以速度v落地时EF的速度大小。这道题目看似复杂，有着很多的等量关系，实际上只要抓住“GH达到稳定且离开导轨”这一点，问题便迎刃而解。在提示了学生之后，学生马上顺着这一特殊的等量关系展开分析，计算GH向右切割磁感线产生的反向电动势等于电阻R2两端的电压，即BLvGH=U2，再根据GH的平抛过程求出离开导轨时的速度vGH，从而建立整体的等量关系BLv2-2gh=BLv0R2r+R1+R2，很快便解出了最终的答案，v0=（R1+R2+r）v2-2ghR2。

高中阶段的物理题目经常会将电磁学、力学等多方面的知识综合进行考查，涉及多个等量关系，在这种综合类型的题目中，教师只要指导学生对题目展开科学的推理和分析，抓住“特殊”的等量关系，建立“一般”的解题模型，便能有效地提升学生的综合分析能力和解题效率。

（三）等价转化，变换方向思路

明确研究对象是解决物理题目的关键步骤，学生在接触一道题目的第一反应便是将题目问题的主体作为解题的研究对象。但对高中阶段复杂的知识体系来说，题目所涉及的主体之间经常包含隐藏的等价关系，此时，如果学生按照常规的研究思路就会无法得出结论，但在教师的引导下对等价关系展开推理，变化思路，便可巧妙解题。

例如，在“力的等效性”相关知识点的教学中，大部分题目都充分展现了力的合成与分解的思路。某一质点的质量为2kg，受到六个大小、方向各不相同的共点力的作用处于平衡状态，撤去其中的4N和3N的两个相互垂直的力，求质点的加速度。大多数学生在分析这道题时，惯性地将质点作为分析入手点，尝试对另外四个大小、方向各不相同的共点力进行分类分析，但基本毫无进展。这道题目按照常规的正向受力分析思路是很难做出解答的，题目中各力的方向没有明确给出，恰恰说明力的方向并不是解题的关键所在，而学生的思维停滞在力的方向上自然一无所获。我们引导学生变换解题思路，尝试把题目的信息等效转换，思考剩下的四个力与撤去的4N和3N两个相互垂直的力之间的关系，很快，便有学生想到从力的作用效果入手，原本受力平衡的质点被撤去了两个力，那么剩下四个力的合力F一定与这两个力的合力平衡，确定了研究对象之后，问题便迎刃而解了，即a=F合m=F乙m=32+422m/s2=2.5m/s2。

类似地，在高中物理题海中还有很多利用等效思想来解答的题目。教师在平时的练习过程中要注意引导学生，当按照常规思路确定研究对象无法有效地展开分析时，要积极、灵活地尝试从另一个角度入手，变换分析思路，等价转化研究对象，间接完成问题解答。

（四）比对分析，实现知识迁移

高中阶段涉及的物理知识点不算多，但每一个知识点在题目中灵活多变，极具多面性，这就需要教师指导学生科学地进行推理对比，引导学生发现知识在不同运用过程中的特点，实现知识的迁移与有效应用。

例如，“匀速圆周运动”这一知识点至关重要，可以与很多知识点进行组合，对学生进行综合考查，质点在圆环中的运动问题更是屡见不鲜。为了让学生更好地建立“匀速圆周运动”的受力分析观念，经常让学生将质点的受力和运动分为上半部分与下半部分两个部分进行分析（假设无其他外力作用）：F下-mgsinθ=mv2R，F上+mgsinθ=mv2R，学生通过对比逐渐建立了圆周运动的受力分析模型，总结出在匀速圆周运动的过程中对称点处压力之和为定值，即F上+F下=2mv2R，从而更好地处理遇到的匀速圆周运动问题。

对比能够有效地连接知识的相似性，亦能找出知识之间的差异性。教师通过指导学生展开对比分析，进一步帮助学生拓展思维，构建不同关键点之间的分析框架，以此为突破口，实现知识的有效迁移，提高学生的物理解题效率。

（五）强化实践，在实践中获取经验

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，物理学科与其他学科的最大不同，就在于实践性更强。因为，物理中的很多公式、定理都是通过反复的实验和推论才得出来的。如果教师在课堂教学中，只是一味地进行抽象化的推理分析，学生就很难真正地理解其中的相关原理。这就很有可能导致学生课上能听懂，而实际解题却困难重重。如果教师的教学过程强化实践操作，其教学效果就大为不同。学生在实际的实验操作中，可以将课堂中所学的知识活学活用，以便加深印象。此外，如果学生在实际操作过程中遇到问题，还可以及时求助教师进行解决，这样可以提高学生的应变能力，从而进一步提升学生物理的解题效率。

例如，《楞次定律》这一课教学，本课的教学目标是让学生熟悉并掌握楞次定律的内容，感应电流激发的磁场与原磁场的关系，以及定理中对“阻碍”二字的理解。所以，教师在进行这一课教学时，应重视强化学生实践操作。与此同时，教师也要提前准备好教学所需要使用的器材，比如：灵敏电流计、变阻器、线圈、磁铁、电池组等。相关器材准备完毕后，教师则可组织学生开展实验。在实验过程中，教师要学会引导学生边实验、边思考。比如，教师可这样提问：“我们现在要研究感应电流的方向，我们需要设计什么样的方案呢？”然后教师可以将学生进行分组，每位学生利用小组内的器材进行合作实验。在这一过程中，教师要提醒学生注意磁极的方向，以及螺线管的环绕方向，并让学生做好实验记录。最后，教师再利用多媒体展示实验过程和结果，让小组学生对比和交流实践操作中的不足和錯误之处。学生经过这样的实践操作和对比后，肯定对楞次定律的基本内容了然于心，这会大大提高他们对这一知识板块的解题效率。

四、 结语

总而言之，教师指导学生展开科学推理，既能够巩固和深化学生的知识学习，又能够拓展学生的思维，培养学生科学思维的能力，从而提高学生的物理核心素养。在科学推理的过程中，学生从整体到局部、从特殊到一般的思维优化，并通过等价转化和对比分析更好地建立解题模型，使解题效率得到有效提升。

参考文献：

[1]刘成刚.在物理教学中渗透科学推理能力的培养[J].中学物理，2019，37（21）：25-26.

作者简介：洪晓标（1982～），男，汉族，浙江金华人，浙江省磐安中学，研究方向：高中物理教学研究。