摘要：依据高中生在解决问题过程中遇到的“能听懂却不会做”的普遍问题，基于物理学科核心素养对高中物理解题方法进行研究，以例题的方式总结归纳了常考的图象法、整体与隔离法、等效替代法、能量守恒这四类解题方法，在讲述方法的同时将物理方法渗透到真实的解决问题情境之中，为学生顺利解决实际问题、理清思维方向提供了参考。所介绍的方法与物理学科的核心素养紧密联系，可使学生既掌握了方法，又提升了能力。关键词：物理学科 核心素养 解题方法

很多高中生都有过这样的困惑，上课时都能听懂，基础知识掌握得也不错，但是物理考试却总是得不到理想的成绩。思考其原因，是没有掌握好的解题方法，解答时往往事倍功半，却徒无收益。我们所学的物理学是基于客观事实、数学公式和基本法则建立起来的，那是否我们把这些结合起来就是物理学了呢？是否掌握了这些就能学好物理呢？答案显然是否定的。因此，新课程的改革越来越关注学生的学科核心素养的培养，并且对教师怎样教，学生怎样学以及考试部门怎样考都提出了新的要求。新要求早已不是简单地传授或了解物理知识，更为关注的是渗透与领悟物理思想和方法。这是新课标的基本要求，也是解决实际问题的重要方法。

物理高考试题已经不再是纯粹地考察概念和规律，而是把考查内容与实际生产生活联系起来，将物理问题融入一定的情境当中，注重考查考生解决实际问题的能力，尤其是对物理解题方法的选择与应用。这也就是新课程要重点培养的学生的理解能力、推理能力、分析能力和应用数学处理问题的能力，归根结底，是学生的物理学科核心素养。[1]学生如果要在解决物理问题的同时，提升自己的物理学科核心素养，除了要理解题意、探寻本质，更要知晓并灵活运用各种物理方法。下面介绍几种解题方法。

1.图象法，更加直观地体现物理过程。

图象法是根据所给物理量的函数表达式，描绘函数的图象，或根据所绘图象，分析相关量间的函数表达式，讲究的是数形结合，既形象直观，又思路清晰。2020 年的江苏高考卷第四个单选题就是考察了学生运用图象法解决问题的能力。

本题可以通过写出Ek和水平位移 x 之间的函数关系式和排除法来选出正确答案。相比较而言，物体在水平方向上的运动比较简单，根据动能定理： -μmgx=0-E_k ，得到物体在水平面上的动能与水平位移的关系： 。从表达式可以看出，物体在水平面上减速过程的图线是一条直线，故排除了 C、D 两个选项。再考虑物体在斜面上滑动过程，列式：mgxtanθ −μmgcosθ ，得到 E_k=mg （ ，由此看出，在斜面上的加速过程的图线也是一条直线，所以得到正确答案A。

本题是运用图象法数形结合得出结果的典型题型，解题过程充分体现了物理学科核心素养的科学思维方面。所谓科学思维，是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方法。[2]物理教师在上课时要让学生形成数形结合的思维方法，通过科学的数学推理和论证，解决实际问题。

2.整体与隔离法，更加自如地进行综合分析。

这一方法是高中物理常用的一种思维方法，解决问题时经常一起使用，主要是针对不同研究对象进行分析。在分析多个物体的问题时，尤其是多个物体具有相同的运动状态时，可以把所有物体或者某几个物体作为一个整体来研究，也可以分别对各个物体进行隔离分析。在分析多过程问题时，可以采用对全过程整体研究或对过程分段研究的方法分析问题。

（1）合理地选取研究对象。

选取对象时，一般先整体考虑，特别在分析外力对系统的作用，但不涉及系统个物体相互作用的内力时。但是如果要分析系统内力，就必须把系统内个物体隔离开来。

本题要求2、3 块砖之间的静摩擦力，肯定要把2 和3 这两块砖隔离开来，但在这之前，由于四块转都静止，可以把四块转看成一个整体，先用整体法，可以求出 A、B 两块板对整体的静摩擦力的大小和方向。由平衡条件 4mg=2f_♯ ， 。再选1、2 两块砖为一个整体，受力分析如图所示，可见，砖块3 对砖块2 的静摩擦力为0。

（2）合理地选取物理过程。

面对一个复杂的过程，当要计算的物理量只涉及整个过程而不用去分析某一阶段时，可以通过研究全过程去解决问题。如果要考虑某个运动的过程，那就要把这个过程从全程中隔离开来进行研究。

由于 f〈E q，所以这个小物体只要不靠墙，都不可能平衡，则小物体最终只可能静止在靠墙的位置。这样一来，小物体的动能和电势能都减小了，根据能量的转化和守恒，并考虑物体运动全程有： ，可得：S = mv0+2EqX0

显然，本题考虑全过程要比分段考虑每一个匀变速直线运动要简便得多，看上去很复杂的过程，采用整体法研究运动的整个过程，可以简化解答过程。

一般情况下，整体法是伴随着能量守恒以及动量守恒等方法共同使用的，运用整体法要求学生首先要有“能量和守恒”的物理观念，然后对问题要有深入透彻的了解，也就是能详细地分析物体运动的过程，能够统观全过程，找到运动过程中的特殊点，运用最有效、最简单的方式来解题。

3．等效法，更加简洁地体现物理情境。

等效法是指在某些情境下，在确保最终效果相同的前提下，把复杂难懂的问题转换成简单易理解的问题的一种方法。当年曹冲称量大象重量的时候，就是把难以称量的对象转换成容易称量的对象的一种等效方法。（1）对物理模型的等效。

在解决物理问题时，时常引入建立模型思想，这种建模的思想方法叫做模型等效替代法。

本题可以直接算功率，但过程较为复杂。当电源的内电阻不变时，电源的输出功率随外电阻的变化，存在着一个最大值，我们也曾建立过这样的简单模型，也就是当外电阻和内电阻相等时，电源有最大的输出功率。本题要计算的是 R2 的最大电功率，但 R2 不是全部外电阻，所以不能生搬硬套上面的结论。我们可以把电源和R1看成一个全新的等效电源，R2就变成了这个等效的新电源的外电阻，这时这个新电源的内阻为 R₁+r 如图 1所示。此时再用上述的结论，问题就迎刃而解了。

（2）对物理过程的等效。

物理过程的等效，就是把复杂的过程用简单过程来等效替代的方法。比如平抛运动可以等效地分解为水平和竖直两个方向的分运动，平均速度的引入就是把变速运动等效成匀速运动等。

本题可分成两个过程计算，但过程复杂，计算量很大，用时很长。不过因为 A、B 碰撞、B 与墙碰撞都是弹性碰撞，且 A、B 质量相等，所以当 A 与 B 碰撞时，会交换速度，B 与墙碰撞时，会原速反弹。本题可以把对象和过程简化成一个物体的运动，且在不同部分的动摩擦因数不同。可以设v0为 A 的最大初速度，回到桌边速度恰为0。根据动能定理： ：

本题运用碰撞前后的能量变化关系，把多个物体的复杂过程等效成为一个物体的简单减速过程，使物理情景呈现得更简洁。运用等效法是通过转换研究对象，以求减少思考的难度。能找到另一个物体去代替研究对象，且作用效果相同，说明解决问题者对某事物的本质属性和内在规律有了深刻的认识，体现了科学思维的维度。

4．能量守恒法，更加和谐地彰显物理原理

当遇到复杂问题的时候，可以运用守恒的思想去解决问题。在解决能量守恒问题时，先要确定所研究的对象，接着确定对象能量变化的情况。一般情况下，有两种思路：①E₁=E₂ ，初状态各能量之和等于末状态各能量之和；

③ΔE_i⊕i=ΔE_i⊕i ，增加的总能量等于减少的总能量。

本题可从牛顿运动定律和能量守恒两个角度去思考，如果选用前者，要先计算两个坡度的加速度大小，再结合运动学公式计算，计算量较大。所以本题可以首选能量守恒求解。

画出滑道的截面图如图所示：

分析得，车的运动过程总能量守恒：

2mgh = μmgcos45° ∙ h sin45° − μmgcos37° ∙sinh37°，解得μ = 67，A 选项正确；滑草车在上下两段滑道上分别做加速运动和减速运动，它在上段的底部会达到最大速度v，由能量守恒得： ，解得： ，B 选项正确；根据动能定理： 2mgh+（-W_f）=0 ，则 C 选项错误；D 选项由牛顿第二定律即可判断对错，因为不属于能量守恒范畴，这里不再赘述。

运用守恒思想，是对这一普遍规律的肯定，学生能够更好地理解自然界中各个物体之间的能量转换关系，更加清楚其间包含的物理原理。在运用守恒思想的同时，也使得学生形成节约能源的正确科学态度和责任感，凸显了学生物理学科核心素养的科学态度与责任的维度

上述例题将物理方法融入到真实的解决问题当中，从科学的思维火花中诠释物理方法，在解决问题、理清思维的同时也彰显物理学科的核心素养，既有助于学生更加从容地应对物理问题，又使学生经历了运用物理观念、科学思维解决问题的思考与实践，形成了正确的科学态度与责任感，提升了学生的素养。

参考文献：

【1】李友兴．凸显学科核心素养的高中物理教学实施路径研究[J]．物理教学探讨，2020（7）：12

【2】庄瑾，吴先球．基于物理核心素养的新旧人教版高中物理教材对比研究—以《动量守恒定律一节为例》[J]．物理教学探讨，2020（9）：24