摘 要：高中物理是一门综合性比较强的学科，学生学习物理需要具备一定的逻辑思维.高中物理中包含很多抽象知识内容，学生在学习时存在一定难度，因此教师需要强化学生解题能力的训练，提高学生的物理解题效率.高中物理有很多解题技巧，本文主要讨论逆向思维法、整体思维法以及模型思维的应用.

关键词：高中物理；逆向思维；整体思维；模型思维

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）18-0083-03

收稿日期：2023-03-25

作者简介：周海建（1983.3-），男，贵州省贵阳人，本科，中学一级教师，从事高中物理教学研究.

物理问题的解决需要多种思维方法，下面通过例题讨论逆向思维法、整体思维法以及模型思维的具体应用.

1 运用逆向思维法提高学生解决问题能力

随着时代的发展，我国对于高中学生的解题能力的要求更高了.学生在实际的解决问题过程中，往往会联系高中物理教材内容直接思考，这种思维方法虽然在一定程度上能够对问题的解决起到作用，但是当学生遇到比较

新颖的物理题型时，传统的逻辑思维就不能发挥有效作用^[1].这种时候，高中物理教师需要引导学生从另一个角度进行思考，从物理题型的反面角度入手，反而能够收获意想不到的结果.而且高中物理教师将逆向思维方法引入高中物理解题过程中，挣脱了传统的逻辑思维方法的束缚，有利于训练学生分析问题、解决问题的能力.

例1 如图1所示，有两个连接的物体，物体A和物体B一起被放置在一个斜面上，现在给物体A和物体B相同的加速度，将两个物体同时从斜面上端滑下，物体A与物体B与斜面之间的动摩擦因数均为μ（μ

解析 当学生遇到这种题型时，经常会从正常的角度进行思考，先根据题目中已知的条件，找出研究对象，分析物体受到力的作用，然后再验证物体A与物体B之间是否存在力的作用.这种方式虽然也可以得到答案，但是需要消耗学生大量的时间，而且学生容易陷入思维困境，无法继续下一步的分析.当学生陷入思维困境时，高中物理教师需要指导学生进行逆向思维.题目要求学生证明物体A与物体B之间是否存在作用力，学生可以先假设两个物体之间存在力，并且假設这个力的大小为F.基于学生的假设，以物体A为研究对象做出力的分析图.如图2所示，从物体A的受力分析图上可以清楚地看到物体A受到的力的作用，物体A在从斜面下滑的过程中受到四个力的作用，分别是重力、斜面给物体的支持力、物体B给的弹力以及与斜面之间的摩擦力.学生根据高中物理教材内容，联系所学知识，建立方程：mgsinθ+F-f=ma，f=μmgcosθ，最后联立两式，可以得到a=sinθ-μcosθg+F/m.然后以物体B为研究对象，作出受力分析图，如图3所示，重复上述过程，建立方程：m′gsinθ-F-f ′=m′a′，f ′=μm′gcosθ，联立两式可以得到：a′=sinθ-μcosθg-F/m′.最后对比分析两式，不难发现a>a′，与题目中给出的条件，即两物体的加速度相同相矛盾，所以学生的假设并不成立，所以物体A与物体B之间并不存在力的作用.

点评 逆向思维培养有利于促进学生创新能力培养^[2].高中物理教师指导学生进行逆向思考，从题目的反面入手，不仅减少学生时间上的花费，提高学生的解决效率，同时拓展学生的思维，锻炼学生的物理解题能力，学生的物理核心素养进一步提升.

2 运用整体思维法提高学生解决问题效率

高中生在解决高中物理习题时，经常会以一个物体为研究对象进行思考，这种思考方式适用于物体之间既存在明确的关系，又有自己的特性.但是有些物理习题中物体与物体之间的关系不明确，物体的特性也不突出，学生无法确定哪一个为最佳研究对象.当学生遇到这种习题时，教师需要引导学生立足于整体，将整体作为研究对象进行思考.通过整体思维方法解决高中物理习题，既提高高中物理解题效率，也保证了物理习题解答的准确性，而且以一个整体为研究对象，过程简明，学生不易混淆，解题思路明朗，解题效率更高.

例2 有两个小球A和B通过一个绳索串联在一起，现在将它们悬挂起来，如图4所示，如果给小球A一个与地面呈60°方向的恒力，同时给小球B一个大小相等相反方向的恒力，那么最后平衡时，小球A与小球B所处的位置状态为（）.

解析 学生在解决类似题型时，如果采取常规的思维解题，效果并不会很理想，按照常规解题思路，学生需要先分别对小球A与小球B进行受力分析，但是两个小球之间的力的情况非常复杂，学生在解决过程中会遇到很多困难，而且步骤繁琐，容易造成遗漏现象，答案的准确性没有保障.所以，高中物理教师需要指导学生将整个装置视为一个整体，这样进行受力分析更便捷.如图5所示，因为两个小球

受到的两个恒力大小相等，方向相反，可以互相抵消，合力等于0.除了绳子给整体的拉力，整体还受到重力作用，方向为竖直向下，设重力大小为G和G′，根据题目给出的条件，可以知道最后整个装置处于平衡状态，学生根据满足平衡的条件分析出绳子给两个小球的拉力与两个小球所受重力大小相等，方向相反，绳子给两个小球的拉力方向竖直向上，由此可以分析出物体受力情况，画出受力分析图，得出正确答案为A.

点评 立足于整体进行思考是解决高中物理题型一种常用的方式，学生在解决物理题目时，正确运用整体思维方法，从而提高解题效率，保证解题的准确性.

3 运用模型思维法加深学生理解问题深度

除了上述逆向思维方法、整体思维方法，在高中物理解题过程中，还有一种常见的解题思维方法，即模型思维法.物理模型思维的培养是现代物理教育的重点^[3]，因为高中物理是一门逻辑性和思维性较强的学科，其中包含很多抽象内容，学生在理解上存在一定困难.因此，高中物理教师需要合理借助物理模型，帮助学生加深对物理知识内容的理解，提高学生分析问题、解决问题的能力.

例3 国家对工厂排放的污水具有严格的控制.现在想要检测一个化工厂的污水排放量是否超标，技术人员在管道末端安装流量计，如图6所示.流量计装置由不导电的材料制成，装置为一个立体，长宽高分别为a、b、c，装置上下封闭，左右贯通.现在给装置一个垂直向下的磁场，磁场感应强度为B（均匀），同时在装置的前后方分别安装一个金属板，作为电极，这样就制成一个简易的流量计.技术人员可以根据污水通过装置时产生的电势差U的变化检验污水排放量的情况，如果用Q表示污水排放量，那么以下哪种说法是正确的.

A．正离子较多的时候，前面金属板相较于后面金属板的电势高.

B．不论是什么离子多一点，前面金属板的电势都比后面的低.

C．当污水中的离子浓度越高，电压表上显示的数字越高，即两者成正比关系.

D．两金属板电极之间的电压随污水量的增加而增加，和装置的长和宽没有关系.

解析 学生根据洛仑磁力的相关知识，通过左手定则判断在洛仑磁力的作用下，水中的正离子向后面的金属板聚集，负离子向前聚集.根据上述分析，可以知道不论哪一类离子多，前面金属板电极的電势都会比后面金属板电极的电势低，选项A错误、选项B正确.事实上，这个污水流量计是以单根导体棒切割磁感线的物理模型为参考进行设计，因此学生只需要根据法拉第电磁感应定律进行分析即可得到答案.求解电势公式为U=Bbv，污水流量公式为Q=Sv=bcv，由此可以知道电势和污水流量之间的关系为Q=Uc/B，根据上述分析，选项D正确.因为两个金属板电极之间的电势和离子的浓度并没有任何关系，选项C错误.本题正确正确答案为选项B、D.

点评 通过这种方式，引导学生从物理模型入手，加深学生对物理知识的理解，加快学生解题速度，保证学生解题准确性，从而提升学生的高中物理解题效率.

在高中物理实际解题过程中，学生经常会遇到各种各样的题型，有的题目还非常新颖，某些题常规的解题方法无法快速得出正确答案^[4].因此，教师需要指导学生利用其他方法进行求解.如本文中提到的逆向分析思维、整体分析思维以及模型思维等，这些都是高中物理解题过程中经常用到的解题技巧，应指导学生在应用中熟练掌握.

参考文献：

[1]李树倩.浅谈高中物理解题策略的方法训练[J].数理化解题研究，2022（36）：83-85.

[2] 李万金.高中物理教学中学生逆向思维的培养策略研究[J].学周刊，2023（05）：75-77.

[3] 袁光荣.基于物理模型思维培养的物理课堂教学探究：以“质点”对象模型构建为例[J].数理天地（高中版），2022（22）：68-70.

[4] 刘丽娟.基于整体法的高中物理解题教学研究[J].数理化解题研究，2022（33）：92-94.

[责任编辑：李 璟]