高中物理解題中“微元法”的應(yīng)用分析

羅章舉

摘要：在對(duì)高中物理習(xí)題進(jìn)行分析及研究時(shí)不難發(fā)現(xiàn)，許多教師開(kāi)始意識(shí)到了思維方式的科學(xué)利用以及解題思路的專業(yè)化發(fā)展的重要性。專業(yè)化物理模型的構(gòu)建備受關(guān)注，這一模型的構(gòu)建對(duì)學(xué)生的高效解題有明顯的輔助作用。通過(guò)對(duì)專業(yè)化物理模型的構(gòu)建，學(xué)生的物理題目變得更加簡(jiǎn)單，同時(shí)很多教師結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，積極培養(yǎng)學(xué)生的模型構(gòu)建意識(shí)。幫助學(xué)生簡(jiǎn)化復(fù)雜的物理題目，找到最佳的物理解決辦法。微元法是一種行之有效的物理學(xué)習(xí)策略及解題思路，在將微元法應(yīng)用于高中物理解題的過(guò)程之中，學(xué)生能動(dòng)性高漲，并且非常的熱情和主動(dòng)。教師需要主動(dòng)的利用不同的教育教學(xué)手段，全面展示物理概念。這一點(diǎn)能夠保障最終解題的效率和準(zhǔn)確率，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。

關(guān)鍵詞：高中物理解題;“微元法”;應(yīng)用分析

一、引言

高中物理中的習(xí)題方法比較復(fù)雜及多元，不同方法都存在各自的優(yōu)勢(shì)和不足，其中微元法的好評(píng)度最高。微元法主要以“化變?yōu)楹恪睘楹诵?，通過(guò)對(duì)物體變化本質(zhì)特征的分析及研究來(lái)了解物體變化所需要的空間和時(shí)間，并進(jìn)行針對(duì)性的限制。其中以不變的事物或過(guò)程來(lái)取代變化的事物和過(guò)程是重點(diǎn)，這一解題思想和方法主要來(lái)自于物理教材。要想提升學(xué)生的解題準(zhǔn)確率和解題效率，教師必須要立足于教材，著眼于實(shí)際問(wèn)題，關(guān)注學(xué)生的靈活使用要求。幫助學(xué)生綜合利用不同的微元法以及創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)方法，掌握解題思路和技巧，從整體上提升個(gè)人的學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)。

二、微元法

高中物理學(xué)習(xí)難度偏高，物理解題是重點(diǎn)。物理解題能夠檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。微元法是不常見(jiàn)但是非常有效的解題方法，“微”代表整個(gè)瞬間的物理過(guò)程和短暫過(guò)程，“元”則代表具有獨(dú)特性質(zhì)的教學(xué)板塊。通過(guò)運(yùn)用微元法，學(xué)生能夠?qū)Σ煌奈锢磉^(guò)程有一個(gè)宏觀和整體的認(rèn)知。微元法需要以局部問(wèn)題的分析及選取為依據(jù)，了解整個(gè)題目的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯規(guī)律。依托于整個(gè)局部過(guò)程，全面立體地展現(xiàn)物理的全部過(guò)程。學(xué)生需要在教師的指導(dǎo)下，站在數(shù)學(xué)的角度進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，這一點(diǎn)與數(shù)學(xué)之中的積分和極限過(guò)程比較相似。要想實(shí)現(xiàn)高效解題并充分彰顯微元法的重要作用，教師需要全面剖析微元法的解題過(guò)程以及具體的應(yīng)用步驟。其中研究對(duì)象的確認(rèn)是第一步，在此基礎(chǔ)上，教師還需要主動(dòng)地選取微元。然后借助不同的解題規(guī)律，對(duì)微元法的過(guò)程進(jìn)行合理的表達(dá)及分析。通過(guò)疊加求解來(lái)展現(xiàn)整個(gè)物理學(xué)習(xí)的全過(guò)程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。

三、高中物理解題中微元法的應(yīng)用現(xiàn)狀

在使用微元法解答物理習(xí)題的過(guò)程中，具體應(yīng)用步驟的分析最為關(guān)鍵。整個(gè)微元法的應(yīng)用要求比較復(fù)雜，步驟相對(duì)較為多元，因此簡(jiǎn)單步驟的梳理以及分析判斷不容忽略。教師需要指導(dǎo)學(xué)生明確具體的研究對(duì)象，然后對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行宏觀的分析。但是有的教師沒(méi)有意識(shí)到這一步驟的重要性，往往直接進(jìn)行簡(jiǎn)單的套用。忽略了對(duì)不同題目的重難點(diǎn)分析以及解讀，微元法的使用效果不佳，同時(shí)導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為微元法對(duì)一個(gè)人的物理學(xué)習(xí)沒(méi)有太大的作用。因此，在自主解題的過(guò)程之中，學(xué)生對(duì)微元法的使用頻率不高，個(gè)人的學(xué)習(xí)能力和解題速度提升非常慢。

四、高中物理解題中微元法的應(yīng)用策略

（一）質(zhì)量元

大部分的質(zhì)量元嚴(yán)格按照一定的規(guī)律來(lái)進(jìn)行運(yùn)作，教師可以將其劃分為微小的質(zhì)量元。深入剖析具體的解題方法，以其中一個(gè)來(lái)當(dāng)成具體的研究對(duì)象，合理表述具體的應(yīng)用步驟并得出最后的表達(dá)式。高效解決問(wèn)題，只有這樣才能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。比如在人教版高中物理力學(xué)中有這樣的一道題：火車(chē)正處于加速啟動(dòng)狀態(tài)，某一節(jié)車(chē)廂內(nèi)部裝有一桶水。水面與水平面的夾角為某一個(gè)數(shù)值，那么火車(chē)在加速的過(guò)程之中加速度是多少呢？這個(gè)時(shí)候教師就需要指導(dǎo)學(xué)生明確具體的質(zhì)量元，然后顯示受力情況。通過(guò)對(duì)物理公式的利用以及牛頓第二定律來(lái)得出最終的結(jié)論，其中具體的運(yùn)動(dòng)方向與啟動(dòng)方向相同。這種解題方式能夠迅速地簡(jiǎn)化解題步驟，幫助學(xué)生自主分析，高效作答。

（二）時(shí)間元

對(duì)于高中物理教學(xué)來(lái)說(shuō)，時(shí)間是非常重要的條件，同時(shí)時(shí)間與物理問(wèn)題的解答密切相關(guān)。如果忽略了微元法的利用，就難以實(shí)現(xiàn)高效作答。對(duì)此教師需要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，幫助學(xué)生設(shè)置時(shí)間元，了解具體的學(xué)習(xí)特征及解題要求。時(shí)間元的分析較為復(fù)雜，同時(shí)大部分的時(shí)間元與學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性密切相關(guān)，會(huì)直接影響學(xué)生的解題效率和最終的準(zhǔn)確度。教師需要了解時(shí)間元之間的邏輯聯(lián)系，幫助學(xué)生準(zhǔn)確的確定這一重要的變量。

（三）換元法的運(yùn)用

從具體的解題步驟上來(lái)看，質(zhì)量元和時(shí)間元的互相迭代和演算比較復(fù)雜。主要屬于一種加權(quán)疊加的模式，這種疊加演算方式對(duì)全函數(shù)而言比較復(fù)雜。但是如果在定義域之內(nèi)，全函數(shù)的數(shù)值都相同，那么整個(gè)解題步驟會(huì)變得非常的簡(jiǎn)單。高中物理中，時(shí)間元與質(zhì)量元的互換非常頻繁，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性要求較高。

首先，教師需要結(jié)合物體的受力特點(diǎn)，通過(guò)換元法來(lái)對(duì)力的大小進(jìn)行分析。比如在講解人教版高中物理時(shí)，學(xué)生需要分析不同的力。一艘宇宙飛船直接進(jìn)入了某一個(gè)空間，該空間的分布密度為某一個(gè)數(shù)值，速度為一個(gè)固定值。如果飛船與運(yùn)動(dòng)方向垂直處的截面積最大，那么飛船與塵埃碰撞之后直接被飛船所吸附，飛船平均受到的塵埃制動(dòng)力是多少？這種題目比較常見(jiàn)，并且對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力要求較高，教師則可以讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的速度分析。著眼于牛頓第二定律來(lái)了解質(zhì)量元的具體情況，分析飛船平均制動(dòng)力。其中牛頓第三定律的應(yīng)用必不可少，教師則可以結(jié)合力的作用特征，通過(guò)對(duì)換元法的利用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的規(guī)律求解。這一點(diǎn)能夠幫助學(xué)生迅速找到問(wèn)題的核心所在，真正實(shí)現(xiàn)高效解題。教師只需要根據(jù)學(xué)生在題目分析中的具體結(jié)論，關(guān)注對(duì)不同力學(xué)方向的分析以及解答，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。鼓勵(lì)學(xué)生自主作答和自由分析，很多學(xué)生在完成這一類題目的分析任務(wù)之后，個(gè)人的邏輯思維能力得到了鍛煉，同時(shí)解題的準(zhǔn)確度和速度提升非?？臁?/p>

五、結(jié)語(yǔ)

在新課改之后，物理學(xué)習(xí)的難度直線上升。學(xué)生需要利用微元法高效解決物理問(wèn)題，提升個(gè)人的解題效率，解題準(zhǔn)確率和綜合能力。在具體教學(xué)實(shí)踐中，物理教師需要有目的的引導(dǎo)學(xué)生掌握微元法的概念，了解微元法的具體應(yīng)用要求及場(chǎng)景。關(guān)注問(wèn)題的高效解答，全面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，確保學(xué)生能夠?qū)⑽⒃☉?yīng)用于高中物理解題中，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)人的良性成長(zhǎng)，確保舉一反三和對(duì)癥下藥。

參考文獻(xiàn)：

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