朱靖

摘 要：隨著新課程教學改革的不斷推進，物理教育工作者除了應該重視課堂的理論知識講解之外，還應該重視各種物理思維方面的滲透，其中分類討論思想的思維在高中物理解題的過程中使用頻率居高不下。高中物理知識點相對抽象且零散知識較多，如果單一地從某個方向入手，很容易導致答案不全面，為此在解決不確定高中物理題目的時候，分類討論思想是較為實用的。本文以具體的高中物理試題為例，來探討分類討論思想在高中物理解題過程中的應用對策。

關鍵詞：分類討論思想;高中物理;解題方法;應用對策

引言：分類思想是自然科學乃至社會科學研究中經常用到的，也叫作邏輯劃分。不論是從宏觀角度還是微觀角度對研究對象分類，都是深化分類思想，因此分類討論既是一種邏輯方法，又是一種物理思想。

在高中物理解題過程中，高中生常常會遇到很多沒有準確答案或者限制因素較多的答案，此時，常常會采用分類討論思想。而且讓學生利用分類討論思想解題，也是很有必要的。利用分類的思想，通過正確的分類，可以使復雜的問題得到更加清晰、完整、嚴密的解答。而且分類討論思想可以通過分類討論，培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力。在解決高中物理解題問題的時候，因為題目之中總是會存在某些不確定因素，無法得到特別準確的答案，此時就需要根據不同的影響因素，將問題進行詳細的分類整理，然后再分別進行討論，最后將分別討論的內容與答案整合在一起，選取最優(yōu)解答方案，從而得到更加準確的答案。這種分類討論思想的使用能夠有效降低學生的解題難度和解題困惑，防止他們遺漏可能存在的情況，有助于培養(yǎng)學生嚴謹的邏輯思維能力。

一、分類討論思想在解題過程中應用的步驟

分類討論思想對于高中物理問題的解決的作用是毋庸置疑的，且分類討論思想是貫穿于高中物理學習始終的重要思想之一。分類討論思想可以把多種情況分門別類地詳細考慮，但是在應用分類討論思想時，一般也需要遵循以下幾條原則，分別是互斥原則、同一原則、層次原則。對于互斥原則來講，就是將整個題目進行簡單分類，對于每一個子題目之間相互獨立，沒有聯系，這種單獨討論的方式能夠將解題過程中其他的影響因素降至最低;對于同一原則來講就是在分類討論時所使用的標準都是一樣的，不再是每個獨立討論。層次性原則是指在將整個題目進行分類討論時，如果第一次分類討論，仍然沒有得到準確結果，那么在第一次分類的基礎上進行二次分類，繼續(xù)討論，直到無法繼續(xù)劃分位置，得到更加準確的解題答案。

分類討論的步驟一般分為以下四個步驟。第一，從物理題目信息中概括出問題主體。第二，根據限制因素將問題主體進行拆解分類，在拆解分類的時候要保證分類不重復、不遺漏、層次性強。第三，對拆解分類后的內容進行分類討論，分別得出各自的答案。第四，將所有分類的答案進行整理和匯總，從而匯總出最佳的答案。

二、分類討論思想在高中物理解題中的案例分析

（一）對物理研究對象進行分類

在我們所遇見的高中物理題目中，通過對高中物理題目進行總結和分析，我們可以發(fā)現在一個物理題目之中常常會出現多個不同的研究對象。而研究對象數量過多往往會導致學生無法準確分析出問題的主體研究對象，導致解題過程中出現偏差，從而影響解題的結果。此時，就需要對研究的主體對象進行分析，來降低不同研究對象之間的相互影響。

例如，存在一個等臂天平，天平左邊放置砝碼，右邊放置承裝水的容器。在盛水容器的底部被細線固定著一個小木球，此時，天平處于平衡狀態(tài)。已知木球的密度比水的密度小，如果細線斷開，小球浮動，那么天平的變化趨勢如何？

通過對本題目進行分析，我們可以發(fā)現該問題涉及的分析有很多，主要有木球，水、盛水容器、砝碼、天平。將這些研究對象進行分析，既有靜止對象也有運動對象。在解決此問題的時候，學生應該先分析一下運動狀態(tài)，在細繩尚未斷開時，一切處于靜止狀態(tài)。當繩子斷裂之后，小球收到重力和浮力的影響，且重力小于浮力，此時小球會做勻加速運動，此時水就需要補充小木球原先的空間。學生可以將水進行分類，一部分用來補充小木球的空間，我們可以將其看作為小水球。另外一部分則是除去小水球之外的水。除了小水球是運動的外，其他都可以看作靜止的整體。這樣一來，通過分析細繩斷開之前和斷開之后托盤所受到的力，然后進行比較，就可以判斷天平的旋轉方向。

（二）對物體屬性進行分類

物理學科跟其他學科不同，在物理學科之中，所有的物體本身都會具有一定的屬性，如電、磁、阻力、重量等，在對其進行物理問題解題的時候，這些物體自帶的屬性都會影響其解題結果。若是同一題目中存在多種物體屬性，那就需要將不同物體的屬性進行分割開來，以此避免某一物體的單一屬性對其他物體屬性產生影響，減少解題過程中的影響因素，從而提高解題的準確性。

例如，現有一個帶電小球a，將其固定在一個光滑、絕緣的桌面上。另一個帶電小球b從桌面的c處以速度V0進入，V0方向垂直于ac，同時對其施加一個沿靜電力方向向外的大小恒定的力，試問小球b將會產生何種變化。

在對此問題進行解答分析時，首先應判定這兩個小球的所帶電性，若是兩個小球帶的是同種電荷，那么兩者之間會產生排斥力，力的方向與b小球速度的方向并不相同，則施加力會對b小球做正功，在這一力的影響下，b小球將會做一個速度增大、加速度減小的曲線運動。同時，b小球會逐漸距離a小球越來越遠。

若是這兩個小球帶的為異性電荷，其間將會產生吸引力。由于施加力與b小球速度的方向并不在一條線上，所以小球做曲線運動。同時，還應對力的數值大小進行分析，情況如下：

1.電荷力小于施加力

此時，二者合力難以為b小球提供向心力，b小球會向著與a小球遠離的方向做離心運動。在這一過程中，b小球的速度和加速度都會增加、兩個小球間的電勢能則會逐漸增大。

2.電荷力大于施加力

此時，若電荷力與施加力的合力大于b小球圓周運動所需的向心力，從而b小球會逐漸向著a小球做向心運動。在這個過程中，b小球的運動速度、加速度會得到增強，兩者間的電力場會對b小球做正功，小球之間的電勢能則會逐漸降低。若二者合力剛好等于小球b所需向心力，b小球會開始進行勻速圓周運動，其電勢能不會發(fā)生任何變化。

3.電荷力等于施加力

若是電荷力剛好等于施加力，剛進入時合力為零，越過該位置因施加力大小恒定，庫侖力變小將向外做離心運動，類似情形1.這樣一來，就能將一個簡單的問題進行分割，從而出現五種情況。

（三）對已知條件分類

在解決物理問題時，學生首先應該對物理問題的現有條件進行深入分析，這樣方可更好地理清問題的解題重點，明確出題人的意圖，進而為之后順利解決物理問題打下堅實基礎。但是，在實際解題過程中，學生可能會遇到一些條件并不明確或者需要推導才能得出的條件，這就需要學生具備良好的分類分析能力，對已知條件進行合理分類分析，而后結合實際問題，推導出多種可能性，而后將不合理的推導結果摒棄，得到最優(yōu)解。

例如，在真空中的一個光滑、絕緣平面上有a、b兩點（O為它們連線的中點，c為a到O的中點）上，a、b兩點固定了等量同種正電荷，若在c放入一個帶有負電荷的小球，使其向著b方向以v的初速度運動，試問小球之后的運動狀況可能怎樣？

在對這個題目中的已知條件進行分析前，應結合現有已知條件，對小球的動能、a與O之間的電場力做功進行分析，這樣方可得出結論。

若是克服c與O間的電場力做功大于動能，小球c將會逐漸減速，在沒有到達O點的時候便會停止，而后受到電場力的作用，逐漸加速返回，最終到達a端。

若是克服c與O間的電場力做功小于動能，c小球會越過O點，而后在b端電荷的吸引下進行加速運動，最終達到b端。

若是克服c與O間的電場力做功等于動能，則c小球會做減速運動，在到達O點的時候速度剛好為零，最終靜止在O點。

由此可見，這一題目的已知條件可以分為三個類型，不同類型對應的結果并不相同。在進行解題時，學生應明確不同已知條件對問題結果產生的影響，而后根據問題進行結果推導。

（四）對結果進行分類

相對于結果的分類討論思想主要是考查學生的分析邏輯思維能力。在對問題進行詳細分析討論之后，通常會出現多種結果，這是學生要考慮的問題結果是否存在唯一性，對于那些不合理或者不太準確的結果，要學會舍棄。同時，在解答很多物理問題的過程中并沒有具體的數字體現，通常會用字母進行代替。學生在結合問題得到相應的結果后，還應該對結果數據的大小進行分析比較，從而可以判定物體相應的運動狀態(tài)，這就需要對解題結果進行分類討論，從而得出最優(yōu)解。此外，在解決物理問題的時候，還可以對物理問題的類型進行總結、分析，而后將其整合成不同類型的習題集，引導學生通過多練習、多總結，掌握更為多元化的解題方式，達到融會貫通，舉一反三，提升解題效果。

結束語

分類討論思想在物理學中，特別是解決具體的物理問題時，應用特別廣泛。

為此，在教學過程中，教師可以培養(yǎng)學生分類討論思想，提高學生的分析邏輯思維能力，從而達到提高學生物理解題的能力，為其應用能力的提升增加助力。在實踐教學中，教師可對研究對象、已知條件、物體屬性以及運動情況等影響解題答案準確性因素，進行詳細的分類研究，并引領學生參與其中，于后期更加熟練的應用，幫助學生逐漸掌握分類思想，在無形中促使其物理解題能力得到進一步提升，為其之后取得更好地成績打下堅實基礎。

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