高中物理力學解題應用探析

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摘要：物理學和數學學科可以被看作是相互關聯和相互支持的，綜合了研究報告、書籍和專著中的最新信息，目的是為跨學科研究提供基礎，以便在學校物理和數學中比較解決問題。本文所報道的研究分為三大類，即問題解決作為一種一般活動和具體活動，學習者及其與問題解決的聯系，以及問題解決的教學。筆者淺談等效替代思想在高中物理力學解題中的應用。

關鍵詞：高中物理；圖像法；解題技巧

有學者對高中物理問題的表現進行了研宄，在前人研宄的基礎上，設計了一套高中物理問題，它包含四個層次的表面特征和不同的深層結構模式，采用強迫選擇測試方法對所有問題進行分類，結果表明：第一，當受到表面特征的影響時，所有被試的深層結構識別得分都較低。第二，不同物理水平科目的問題表征分數差異很大；未來物理教師的得分高于普通高中生，但低于重點高中學生和專家，物理水平越高，對深層結構的識別效果越好，重點高中生和專家往往表現出更深層次的結構特征，而普通高中學生和未來的物理教師表現出更多的表面特征，這一結論與以往關于大學物理問題表征專家和新手差異的研宄結果相似。另一個研宄探討了學生解決問題的技巧與他們在物理上的成就之間的關系．研宄采用事后研宄設計。從全國14000人、3222人（14322人）的高中二年級學生中抽取320名（302名）學生作為樣本。采用物理問題解決能力測試（TPSAP）和物理成績測試（TAP）兩種測試工具，可靠性指標分別為0．78和0．87。研宄結果表明，所有學生的問題解決能力與成績之間存在顯著的相關關系（r＝0．54，p＜0．05），只有男生（r＝0．56，p＜0．05）和女生（r＝0．53，p＜0．05）。以上兩個研宄帶我們認識了高中物理問題的表現，還有同學們對于物理知識題型解題技巧，能大大提高學生的物理成績［2］。為了更簡便理解物理題型，快速定位，找到相關知識點來解題。

1等效替代思想的概念

物理思維是物理教師在物理知識教學中的靈魂，同時也是對學生體育的回應，其中物理學中的等同思維，是最重要、最基本的思想之一，它可以是復雜的情況被簡化，這里以等效思想在高中物理力學解題中的應用進行探析［2’3］。

2等效思想高中物理力學應用

例1、“研究共點力的合成”的實驗悄況如閣甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，0為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖示。圖屮圖乙（1＃實驗采用的主要科學方法是〇A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法（2冷力與分力共同的效果是。例2、實例分析：繩拉小船的問題已知人在岸上通過繩子拉小船，已知人的速度為v〇，某時刻繩與水平成＆角，求該時刻小船的速度V？解析：繩拉小船的運動，要按實際效果進行分解．如圖甲所示，小船運動的合速度v，可看成由兩個分速度合成：一是沿繩方向的速度vl，其效果是使繩拉長或縮短，二逛垂直于繩方向的速度v2，使繩繞一端點擺動，不改變繩長，只改變擺動的夾角e．分解矢最闬如圖乙所示。2．1在力的合成與分解中的作用例1是采用等效替代法，使橡皮筋在相同的方向上伸長相同的。2．2在運動的合成與分解中的應用例2是通過分運動與合運動的等效性將合運動分解，找到合運動與分運動的關系從而求解。2．3等效替代在動量守恒的應用還有一種情況是可以在動量守恒中，利用小球可以用水平位移代替速度，動量守恒，實際是一種等效替代。

3學習物理應具備的素養

支持教師觀念、教師對其職業的信念、學生的知識、使用的課程或教學策略、教師提交的科目和信息等方面的變化，使教師需要事先準備材料，以便能夠接受所接受的教學事實。同時，學生自身也要提升自己的物理學習素養。1．啟發和促進在人類思想的一個重要領域獲得知識；物理是理解和掌握自然所必需的。2．培養將這一知識應用于實踐和理論研宄的能力。3．發展和增強準確預測關系和正確推理的能力。教師的一貫目標應該是訓練學生思考，并清楚地闡述他的思考結果。4．它們保證了計算的一定程度的準確性和快速性，并使人們對等效替代思想應用于計算的方法有了一定的了解。5．生活中常見的問題。進行等效替代思想來解決物理學的力學解題。當學生面臨問題時，他們可以通過擴大思維過程來進行問題解決技巧的選擇和發展。該方法還訓練學生設計發現，創造性地思考和行動，實事求是地解決問題，使學校的教育更加貼近曰常生活。因此，學生將積極、勤奮地尋找所面臨的每一個問題。這與直接學習模式是背道而馳的。在直接學習模式中，由于教師的重要作用，學生是被動的。教師必須從上課開始到上課結束時解釋這些材料，以確保所有學生都能理解這些材料。這可能會使一個學生被動，接受老師提出的東西，這樣他們就會懶惰而厭倦學習。此外，總是提供學科材料的教師必須始終保持形象。這是因為果他們沒有做好準備，缺乏信心，學生就會感到無聊，那么他們就會懶得學習。另外，由于教師不給學生提問的機會，所呈現的材料既復雜又抽象，使學生難以理解。此外，這種模式也會使學生懶惰學習，因為他們知道老師會解釋所有的材料，包括解決問題或給出的練習。因此，創造性問題解決學習模式提供的學生比直接學習模式的學生具有更高的能力是合理的。

總而言之，學習如何使用等效替代法解決高中物理為學生提供了好處。首先，等效替代法幫助學生理解簡力學的概念，這主要表現在認知能力的提高。第二，等效替代法在收集實驗數據等方面提高了學生的科學工作技能。第三，等效替代思想，增加解題正確率。

作者:毛嘉睿 單位:湖南師范大學附屬中學