摘要:作為高中階段相當重要的一門學科,高中物理嚴謹,題目形式多變,非常鍛煉人的思維能力,物理的學習直接奠定學習者大學時代大部分專業(yè)的基礎,掌握一項熟練的物理解題思維是相當重要的。本文就針對分類討論思想的概念,以及應用的相關原則作了深刻講解,力求幫助學生,幫助教師教學建立一個以分類討論思想為內涵的物理知識體系。
關鍵詞:分類討論思想;高中物理;物理教學;解題
引言:
物理學科的學習在高中階段非常重要,十分考驗學習者的邏輯思維能力,同時該學科涉及面比較廣,問題的解決方法也是多樣的,分類討論思想可以幫助學生做好歸類,掌握其中的門路和技巧,加深理解,大大提高學習效率,解題效率。
一、分類討論思想概述和意義
分類討論思想是指在物理解題過程中按照一定的劃分依據(jù),將物理問題劃分為多個小問題,并一一解答,最后達到解決整個問題的效果,物理學科邏輯性非常強,一個問題涉及到的知識點是比較廣的,在解題過程中,如果沒有一個很好的知識點劃分,稍微復雜一點的問題解答就會變的雜亂無章,采用分類討論思想,便可以很好的對付這樣的情況,在解題過程中,不斷地完善自身的知識體系,分類討論方法的熟練,最后會大大提高學生的解題效率,深化知識點的理解。
二、分類討論思想在高中物理解題中的應用原則
分類討論思想的應用講究的是循序漸進,不斷地將問題拆解劃分,當然在使用過程中也要遵循一定的原則。
第一,互斥性原則,是指在將整個問題進行劃分處理的時候,每個被劃分的小問題是彼此獨立的,即每個子項互不干預,皆可獨立解決。第二,同一性原則,在利用分類討論思想的時候,劃分問題需要按照統(tǒng)一的一個指標。第三,層次性原則,物理問題多數(shù)是比較復雜的,按照統(tǒng)一性和互斥性原則進行劃分,有時候一次很難直接將問題解決,那么這個時候就應該進行第二次劃分,第三次劃分等,直到變成相互獨立的小問題,從而清晰的將問題解決掉。
三、分類思想在高中物理解題中的應用策略
1、明確分類方法
高中階段的物理問題是相當復雜的,涉及到的知識點往往涵蓋很多方面,比如一個力學的問題,可能就含有光學,熱學,電磁學等各個章節(jié),面對這樣的綜合性問題,學生有時候會感覺到難以入手,找不到問題的突破口,切入點。這個時候就應該采用分類討論的思想,將知識點一點一點的剝離出來,劃分為相互獨立的子問題。教師在教學的時候,也要灌輸分類討論的思想,幫助學生建立起自己的知識體系,提高應答能力,梳理能力。
2、細化分類步驟
高中物理題中,解題步驟明確,才能體現(xiàn)出解決問題的準確性,在利用分類討論思想進行解答問題的時候,一般會采用四步來進行。第一,確定研究對象,查找問題所指對象,摘取問題核心。第二,進行歸類,將發(fā)掘的核心問題進行分類。第三步就是思考反思,學生自己獨立思考或者教師在教學中引導學生思考,掌握同一類型的問題的解決辦法。第四步,整理,問題進行分類整理,通過反思思考,得出不同子問題的結果,最后進行整合,得出整個問題的答案。
3、劃分分類對象
物理題型靈活,知識點聯(lián)系緊密,比如一個處于運動中物體可能會有多種狀態(tài),勻速前進還是加速前進,另外,物體運動過程中,所受到的環(huán)境不同,也將會影響自身的狀態(tài)和屬性,所以在進行物理問題解答的過程中,針對存在多種可能性的情況,就必須進行多種分類,需要學生思考,將可能的變化和狀態(tài)進行分類討論。這樣才能清晰明了,提高解題效率。
四、應用分類討論思想的例題解析
在高中物理中,物理題型較為復雜,很多物體的自身屬性是不斷的變化的,也就造成了問題結果的多種情況。在針對這類問題進行分析的時候,分類討論思想的應用是事半功倍的。例如,一帶電小球a固定在水平絕緣的桌面上,在絕緣桌面的另一端放有一個帶點的小球b,給小球b一個垂直于ab連線的初速度V0,那小球b將如何運動?該題的突入點就是兩小球間的電性關系,因為題中沒有明確,這就需要分類討論可能出現(xiàn)的多種變化。做一下分析:
(1)如果小球 a與小球b之間的電性是一樣的,也就是說兩個小球帶同種電性的電荷,那么兩個小球之間為相互排斥的作用力,但是此力的方向與小球的速度不在同一直線上,而且此力對小球做的是正功,所以小球b會做速度不斷增大,但是加速度不斷減小的曲線運動,而且在小球b運動的過程中,會逐漸地遠離固定的小球a。
(2)如果小球a與小球b之間的電性不同,也就是說兩小球之間帶不同種電性的電荷,那么兩個小球間為相互吸引的作用力,但是這個力與小球的速度不在同一條直線上,所以小球也會做曲線運動. 但是這時兩小球之間的庫侖力和小球b的向心力的大小關系不可以確定,所以可以分為三種情況來進行討論:
① 如果 F引=Mv02/r,兩小球之間的庫侖力正好可以提供小球b的向心力,小球 B 就會做勻速圓周運動.
② 如果 F引 ③ 如果 F引>Mv02/r,此時小球b將會做速度和加速度都會增加的曲線運動,在運動的過程中,小球 b向小球a不斷地靠近. 綜上所述,小球b的運動有可能會向固定小球a靠近,也有可能遠離固定的小球a。 結語: 高中物理的學習非常考察學生的嚴謹?shù)乃季S能力,尤其到了復習階段,物理問題的綜合度很高,一個問題往往涉及的內容不止是一個章節(jié),知識點的聯(lián)系度很高,利用分類討論思想便可以將問題拆解,變成互不干涉的子問題,這樣的劃分不僅可以幫助學生提高解答問題的效率和準確度,在不斷的應用中,還可以梳理自身的物理知識框架。教授此類方法是非常有意義的。 參考文獻: [1]王玉璽,曹云鵬.分類討論思想在高中數(shù)學解題中的應用研究[J].數(shù)學學習與研究,2021(15):134-135. [2]吳愛民.分類討論思想在高中數(shù)學解題中的應用[J].數(shù)學學習與研究,2021(12):129-130. [3]翁鵬飛.例談分類討論思想在高中物理解題中的應用[J].物理教學,2020,42(12):5-7. [4]后培青.分類討論思想在高中數(shù)學解題中的應用分析[J].試題與研究,2020(16):194. 作者簡介:錢如男(1993.12-),女,漢族,安徽廬江人,本科學歷,中學二級教師,研究方向:高中物理教學