抓住問題關鍵,才能精準提分 | 高中物理學習方法

2019-10-06   掌上高考在線
感覺基礎知識都掌握了,可一遇到題目就是不會做?常規的物理題會做,條件稍微變化就不知如何下手?計算題會做,但需要花很多時間,怎麼改善?班上有的同學不刷題物理成績也很好,所以學物理該不該刷題呢?

這些問題可能困擾了同學們很長時間,問題的本質在於同學們不清楚高中物理學科的特點,沒有清晰的物理學習過程的概念,從而導致不能準確抓住提分的關鍵,辛苦付出了卻達不到預期的效果。


下面,讓我們從高中物理的學科特點出發,看一看不同階段的同學該如何實現精準提高。

高中物理學科的特點

要學好物理,首先要思考的問題是:物理學科與別的學科相比有什麼獨特的地方。然後針對這些特點,採取針對性的解決方法,逐點擊破。

1、知識少

知識少是物理學科的一大特點,如勻變速直線運動,這一高中需要重點掌握的一類運動,描述它的僅有兩個獨立的方程。又比如帶電粒子在勻強磁場中的運動,描述它的方程僅有兩個,一個是洛倫茲力等於向心力,第二個是勻速圓周運動知識中的各個物理量之間的關係式。知識少的這一特點決定了物理不是一個靠背的學科。

2、情形化

物理題目與別的學科題目有一個很大的不同點在於,物理題目都是基於物理情形給出已知條件和提出要求解的問題,物理題目不會脫離情形給出。舉個例子,如果物理題目脫離情形是這個樣子的:一個勻加速運動,已知加速度a,初速度v,時間t,求位移s。在高考里不可能出現這樣沒有情形基礎的題目。這需要同學們掌握如何從題目所描述的情形中提煉出抽象的物理方程。

3、模塊化

物理學科的模塊化有兩個含義。第一個含義是解決物理問題的步驟是模塊化的,比如面對一道力學題目,一般需要進行以下步驟:受力分析、運動學分析、動力學分析,每一個步驟對應不同的知識模塊。模塊化的第二個含義是物理題目往往由幾個基礎模型拼接而成,比如一道動量壓軸題,題目中的「物體」經過多次碰撞,然後通過一個有摩擦的斜面,再通過一個圓形軌道,最後平拋出來,可以想像這是一道多過程的題目,但其本質只是多個基本模型的拼接。物理學科的模塊化特點要求同學們在學習物理過程中始終保持套用已熟練的基礎模型解決問題的思維方式。


高中物理學習的過程

概念——過程——模型——體系

概念

高考物理涉及的概念和公式並不多,掌握概念和公式僅僅只是物理學習的開端

過程

由於物理題目情形化的特點,在物理題目中,從情形到公式的中間環節需要學生自己去解決,而解決的關鍵在於要對情形中的物理過程能清晰地想像,這樣才能將情形抽象為物理方程,比如說一個滑塊在水平面上滑來滑去,那我們要在腦海里清晰完整地想像這個滑塊到底是怎麼滑的,其中分成為哪幾個過程,每個過程的轉折點是什麼,支配每個過程的方程是什麼。

模型

由於模塊化的特點,物理題目由多個基本模型組成,只要我們熟練地掌握了基本模型,便能更快更準確地切入題目

什麼是基本模型呢?以平拋運動這一模塊為例,例如一個物塊以初速度V0從高為h的地方拋出,我們可以求落地時間、落地點、落地速度、軌跡方程、速度角、位移角等,這便是一個基本模型。接著,如果這個物塊在一傾角為θ的斜面上以初速度V0水平拋出,我們又可以求落地時間、落地點、落地速度、軌跡方程、速度角、位移角以及離斜面的最大高度,這又是一個基本模型。然後,如果這個物塊是在斜面上方高h的地方以初速度V0水平拋出,我們再去求上述的物理量。以上列舉了三個平拋運動的基礎模型,同學們如果對上述基礎模型滾瓜爛熟、信手拈來,可以想像在做物理題時,題目中的平拋運動環節是可以直接套用模型迅速解決的。還有其他的模型如水平傳送帶模型、板塊模型、勻加速直線運動模型、恆定功率啟動模型,電磁感應單杆問題等等以此類推。

科學的物理學習方法可以類比寫程序。對編程有了解的同學應該知道,一個程序中主程序往往很短,一般就幾行代碼,這些代碼主要是調用子函數,子函數是已經編輯好的,用以實現一個簡單的功能。如果我們對子函數非常熟練,那寫程序時需要完成主函數中的調用代碼即可。做物理題也是一樣,子函數便是基礎模型,需要我們平時「編輯」好,並且熟練掌握,在做題時,只需要將題目所包含的基本模型判斷出來,接下來就是調用的事情了。當別人還在思考從哪裡切入時,你可能已經將「主函數」寫好了,接下來就是根據平時的模型訓練去條件反射般地「調用子函數」,這樣做題速度和準確度都會提升一個檔次。

體系

當掌握了基本模型,要怎樣將做題速度和準確率進一步地提升呢?這時需要做一件事情是體系化。什麼是體系化?體系化就是將基本模型結合題型進行歸類總結,並回歸物理本質。

比如說將所有板塊的基本模型做一個歸納:無外力的、有外力的、外力作用在滑塊上的、外力作用在板上的、地面光滑的、地面粗糙的、板塊初始靜止的、板塊初始有速度的等等,其物理本質是求解板和塊兩個物體在外界不同約束條件及摩擦力的作用下的不同運動形態。涉及到的知識點有勻變速直線運動、VT圖像、受力分析、動靜摩擦力的判斷、牛頓第二定律、動量、動能、分離條件、共速條件等等。將這些基本模型結合起來,梳理其中的邏輯,理解其物理本質,熟悉每個模型的推導,這樣就建立了體系。當形成完善的體系之後,做題就不再是被出題人牽著走,而是以更高的層次去審視題目,因為無論題目有多複雜,也無非是你的體系里的一小部分而已。

再比如說共速,我們知道共速意味著動能有損失,損失的去向可以歸納為:碰撞損失、摩擦生熱、焦耳熱、彈性勢能、重力勢能、其他方向動能。其本質是熱力學第二定律,反映的是能量角度中的非穩態向穩態的轉移過程。上述的每個情形都有幾個基本模型,這就將十幾個基本模型有機地結合起來構成了體系,只要考共速,那基本上讀完題思路就躍然紙上了。我們再深究上述的六種共速情形,進一步可以歸納出前三種情形是不可逆的,這三種情形的題目考到共速就結束了,這類運動我們可以稱為類完全非彈性碰撞;而後三種情形是可逆的,也就是說損失的動能有可能轉化為其他形式能量之後又轉化回動能,因此後三種情形的題目是有可能考共速之後的情況的,我們知道答案是動量能量方程組的兩個解,這類運動我們可以稱為類完全彈性碰撞。

體系的建立與完善需要持續不斷地做兩件事情:橫向收集完善基礎模型以及縱向深入挖掘物理本質。

不同階段同學的提分策略(以滿分110為例)

第一階段:60分

學生情況:掌握基本的概念和公式,但對一些物理過程的認識停留在套公式的層面,稍複雜的題目不知如何下手。這類同學處於上述所說的物理學習過程中的「概念」階段,需要向「過程」階段邁進,要解決的問題是情形化。

提升策略:從基礎的簡單的題目著手,嘗試想像物理過程,這時不能太著急,需要放慢做題的節奏,對每一道題的要求不僅僅只是列出公式解出答案,還需要在腦海里還原物理過程,並且慢慢提升熟練度。

第二階段:60分—85分

學生情況:能熟練運用公式解決基本的題目,但掌握的知識點較分散,知識點之間沒有關聯感。對一些簡單的情形能在腦海里想像物理過程,但沒有掌握模型化的學習方法,如果物理過程略複雜,能做出來,但花費的時間往往較長。處於「過程」階段,需要學會運用「模型」的思維方式。

這一階段的同學往往有一個特點:做著做著題,經常會被一個自己突發奇想的小問題卡住或者老師講題的時候聽懂了,但自己重新做的時候會卡在某一個之前想不到的點。究其根本是物理原理理解不夠深入。這其實很正常,物理是一個與緊密聯繫實際與邏輯性極強的學科,懂得越多,牽扯出的問題也就越多,每解決一個問題,都是對腦海里物理過程想像的一點完善。

提升策略:一方面,掌握基本模型及其推導,自行頻繁地反覆推導基本模型(非常重要),將基本模型中的每一個細節搞懂,直至熟練(無題訓練);另一方面,習慣模塊化的思維模式,看到題目首先套基本模型,分析出題目是由哪幾個基本模型組合而成(刷題)。

第三階段:85分—105分

學生情況:學對物理過程的想像已經成為一種習慣,掌握基本的物理模型,尚未形成完善的體系。能獨立解決一些難題,但對於壓軸題很難拿滿分或者壓軸題花費的時間略長,有時會走彎路。

有三個方面的原因:1、物理本質理解不夠深入,體現為沒有切入思路;2、體系不完善,體現為有思路但做題慢;3、對複雜過程計算能力不夠,體現為計算過程一長就經常算錯。處於「模型」階段,進一步提升需要向「體系」階段進發。

提升策略:

針對三種不同的因素,提升從三個方面入手:1、加強基本模型推導的無題訓練,直至達到滾瓜爛熟的地步;2、限時強度訓練;3、對基本模型進行分類並歸納總結,以提煉出體系,並適當地刷題,在刷題過程中不斷完善、精鍊體系。

第四階段:105分以上

學生情況:對物理模型和題型做過較充分的總結,建立了完善的體系,能站在出題者的角度看待題目。

對於這一階段的同學,恭喜你,物理已經是你的強勢科目了,如果想進一步提升,可以看一些自主招生和競賽的書籍,學習更深層次的物理知識,加深對物理本質的理解。

疑惑解答

1、感覺基礎知識都掌握了,可一遇到題目就是不會做?

處於「概念」階段,先從物理過程的想像著手。

2、常規的物理題會做,條件稍微變化就不知如何下手?

處於「過程」階段,需要做基本模型的無題訓練。

3、計算題會做,但需要花很多時間,怎麼改善?

熟練基礎模型,熟練模塊化的思維方式。

4、班上有的同學不刷題物理成績也很好,所以學好物理該不該刷題呢?

不能一概而論。首先,需要判斷自己所處的階段,並採取針對性的策略;其次帶著目的去刷題才能達到很好的效果,刷題的目的有以下三個:提升套用基礎模型的熟練度、收集模型建立完善體系以及限時強度訓練;最後,推導基本模型的無題訓練對物理的學習非常有幫助而且非常有效。