物理問題解決的策略

所謂問題解決的策略，是指解決問題的人用來調節(jié)他們自己的注意力、學習、回憶和思維的技能。本文從物理解題思路的形成，解題過程中具體思維方法的運用和特殊的物理解題技巧這三個方面對物理問題解決策略進行了探討。

一、兩條基本的解題思路

所謂解題思路，就是解題時的思考路線。物理題千變萬化，不可能有一個統(tǒng)一的解答方法，但是掌握了解題基本思路就如同在開啟千變萬化的“鎖”時，找到了一把“萬能鑰匙”。

1、順推法

順推法是一種從已知到未知的方法。從題目給出的條件入手，根據(jù)它們之間的關系以及題意和規(guī)律，解答出一些小問題，然后再將這些小問題進行綜合，逐步推導出所求的未知量來。

（1）從題目給出的條件入手，運用所學過的物理概念、定律、推導出一個或幾個新的物理量；

（2）將導出的物理量同其他已知量建立關系，或者在已導出的物理量之間建立關系，再求出另一個或幾個新的未知量來，一直到得出題目所求量為止。

2、逆推法

逆推法是一種從未知到已知的方法。從待求的量本身出發(fā)，不斷設問，逐步向前逆推到已知條件，最后再返回到結論，求出結果。

（1）從回答題目所求直接入手，在我們學過的物理公式中找出一個適當?shù)墓?，將題目所求表示出來。

（2）觀察母式右端是否有未知量，若沒有，將已知量代入母式就得到所求結果；若還有，則將這一個（或幾個）未知量從母式中提出，作為新的未知量。

（3）再從學過的物理定律和公式中，根據(jù)題意和已知條件找出一個（或幾個）新的公式，將提取出來的未知量表示出來。

（4）如此重復推演下去，直到等式右端全部為已知量為止。

采用順推法解題，利用相似性戰(zhàn)略向目標推進，對于較簡單的題目，形成思路比較順利、輕松；但對于較復雜的問題，用逆推法考慮問題就有章法可循了，它把一個大目標分解為各種小目標，從而一個個解決。因此，在解決問題時，兩種方法要綜合考慮，選擇合適的方法。

二、解題常用的科學思維方法

科學的思維方法不僅在建立物理概念，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律中起著重要的作用，在物理問題解決活動中更是離不開科學的思維。中學物理解題活動中常用的科學思維方法有以下幾種。

1、比較與鑒別的方法

比較，是確定事物同異關系的思維過程和方法。鑒別，則是通過比較識別事物的共同點和差異點。

（1）對不同問題的形、質進行比較。在比較中揭示出它們的共性和特征，消除和澄清易混淆的模糊概念，以免導致解題錯誤。

（2）對多種解題方法的比較。一道題目往往有多種解法，如一道動力學問題，可以從牛頓第二定律和運動學規(guī)律、動量定理或動量守恒定律、動能定理或能量守恒定律這三條路徑中任選一條得到求解，解題中將幾種方法進行比較和鑒別，不僅有助于鞏固基礎知識，掌握基本解法，而且可以鑒別出最優(yōu)秀的解法，獲取解題規(guī)律。

2、分析和綜合的方法

分析是將整體分解為部分，把復雜的事物分解為簡單的要素，然后分別研究的一種思維方法；綜合則是將對象的各個部分、各個方面和各種因素聯(lián)系起來的一種思維方法。

物理學對問題的研究，總是以一定的系統(tǒng)作為對象展開的。如地球附近的物體和地球構成的重力勢能系統(tǒng)等。因此，對一個具體物理問題首先要從整體上把握它，然后研究部分，研究各部分之間的關系，部分與整體的關系，最后綜合為整體以解決問題。

3、歸納與演繹的方法

從個別事物中概括出一般規(guī)律的思維方法叫歸納；從一般規(guī)律出發(fā)得出個別結論的思維方法叫演繹。

用演繹的方法解題，關鍵應抓住某個一般性的原理作前提，推出個別對象的結論。

用歸納的方法解題，經常用來研究運動規(guī)律為已知，在某種特殊條件下連續(xù)進行的過程。這種過程分為若干個階段，過程的各個階段雖然相同，但具體的數(shù)量特征不同。研究問題時，關鍵是聯(lián)系過程遵循的普遍規(guī)律和過程進行的條件分析，發(fā)現(xiàn)各段過程中某些物理量在數(shù)量上的關聯(lián)規(guī)律，以求得問題的解答。歸納和演繹往往在物理問題解決活動中結合起來使用，構成一個完整的思維過程，而不要將它們隔離開來。

4、類比與聯(lián)想的方法

類比是從兩類不同事物之間找出某些相似關系的思維方法，聯(lián)想則是由一事物想到另一事物的心理過程。

類比不是邏輯推理的方法，而是一種猜測的方法。它的本質的、深刻的特征，就在于要求突出地抓住類比對象之間的“關系”相似，發(fā)揮豐富的想象力和創(chuàng)造性聯(lián)想，將從一類事物所得的研究方法和規(guī)律，應用于另一類事物，求得問題的解決。

5、直覺的方法

直覺，實際上是思維過程中經常存在的這樣一種狀態(tài)：我們只可以認出它的兩個端點，但從始點到終點的“過渡”，卻完全是空白的；我們只是受到某種甚至非常表面的啟示，一下子就得到了問題的答案或結論，至于這個答案或結論的獲得，卻沒有邏輯可言，甚至說不出任何緣由。

雖然這種直覺產生的機制和規(guī)律迄今仍是人們所陌生的，但是可以確定的是，豐厚的有關背景知識是產生直覺所必不可少的。

三、物理問題解決的一些特殊方法

對于一些特定的物理問題，人們在長期的問題解決實踐中，已形成一些特定思維方向，總結出了一些特殊的解決方法。掌握這些特殊的技巧，將會加快解題速度，減少解題失誤，提高解題效率。常見的特殊方法有隔離法、整體法、反證法、假設法、等效法、圖象法、極值法等。特殊的方法、技巧是很多的，不可能一一枚舉，只有在熟練掌握物理問題解決的基本思維模式的前提下，探索這些特殊的技巧才會更為有效。

總之，熟練掌握這些思維方法，并能靈活運用于物理問題解決的實際活動中，必將提高問題解決的能力和效率。

（作者單位：安徽省馬鞍山幼兒師范學校）