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庖丁解牛曲径通幽

范文

林建勇

摘要：多对象、多过程动力学问题是质点动力学问题中的重难点。本文运用系统的观点发掘题目中的关联，运用整体、隔离法和程序法将题目化繁为简，运用基于普通物理方法的 “模型+条件+算法”的一般解题思路，将三者整合，力求探索出一种行之有效的复杂动力学问题解决模式。

关键词：动力学问题；解决模式；“模型+条件+算法”

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）12-0046-3

动力学主要研究力对物体运动的影响。要学好高中物理势必突破动力学问题。动力学问题难解的一个重要原因在于引入了变化的物理量和变化的思想，由定生变对学生提出了更高的思维要求。学生能否辨别运动变化及其原因，这恰恰是突破动力学问题思维障碍的关键所在。多对象、多过程动力学问题涉及更多的研究对象和过程的变化与关联，对学生解决动力学问题而言是难上加难。本文就多对象、多过程动力学问题提出一套针对性的解决方案，与物理同仁交流探讨。

1 问题解决模式提出的依据

初中物理从定性的角度对物理现象进行描述。高中物理进入了现代物理学的导论阶段，物理开始走向定量化或半定量化的研究。同时，各物理量和运动形式开始发生变化。解决变化问题的一个有效方法是“以不变应万变”，即抓住问题中变化的因素，将解决问题的方法系统化，不同的变化采用不同的方法，将解决问题的思路模式化。多对象、多过程动力学问题中各个研究对象以不同的形式构成牵连体，各个过程以不同的物理量相关联，各种变化形式错综复杂。采用物理解题中常用的整体、隔离法可以将多个对象变为单一对象；采用程序法可以将一个复杂运动过程转化为独立而相关联的几个小过程，将运动分析简化。普通物理通过更为严格的定量形式建立起一整套完整的经典物理的唯象理论，为物理进入理论架构阶段奠定基础。首都师大附中王邦平老师在普通物理一般解题方法的基础上，提出“模型+条件+算法”的基于普通物理的解题操作型模式，对动力学问题的解决具有指导意义。将这三者运用系统论的观点有效结合，正如庖丁解牛，曲径通幽，提供了多对象、多过程动力学问题解决的一剂良方。

2 问题解决模式提出的策略

高中物理的质点动力学问题主要包括两类：已知运动求受力和已知受力求运动。但在实际求解过程中，动力学问题解题牵涉的物理知识、过程和方法较多，包括确定对象、整体隔离、运动分析、受力分析、合成分解、列式求解等。在复杂的动力学问题中，更包括多对象、多结构、多过程的综合问题，要运用到类比、分析、综合、迁移等多种物理思想方法，因而要求学生具有较强的逻辑判断和抽象思维能力。这些线性思维和非线性思维的要求对师生造成了很大困境。

布克·华盛顿说过：“所有的学习过程都是理解关系的过程”。要有效突破动力学问题的难点，必须根据学生的知识水平和认知特征，把复杂的问题简单化，把多变的方法模式化，把解题思路程序化。运用整体隔离法，将多对象化为单一研究对象；根据程序法，把多过程的运动分解为多个单一的运动形式；按照同中求异、定中求变、动中取静的系统思维方法突破思维难点，最后结合“模型+条件+算法”操作型模式，把问题逐一解决。这种基于普通物理方法的动力学问题解决模式，能为学生处理动力学问题提供一套集思想、方法、知识、步骤直至列式求解的系统方案。

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