微元法在高中物理解题中的应用

熊高云

【摘 要】高中物理具有学习困惑性，微元法的应用，可细化拆散物理问题，降低物理习题的逻辑推理及认知理解难度，帮助学生准确掌握题干及解题突破口，是有效且特殊的物理解题方式。本文将基于微元法在高中物理解题中的应用展开分析，以供广大高中物理教师参考。

【关键词】微元法;高中;物理解题;应用

引言

高中物理学习对学生思维逻辑严密性、物理知识扎实性都有较高要求。高中物理学习不仅需要学生识记掌握物理知识、规律现象，还需要内化整合物理知识、规律，完成对物理习题的解答，并需不断对物理解题方式、思路技巧等进行梳理归纳，以此更加灵活扎实的掌握并应用物理知识。利用微元法分析物理习题，可帮助学生巧妙地找到解题思路的切入点，利于学生物理解题思路及知识应用思路的拓宽，高中物理教师应将微元解题思维渗透在物理教学中，循序渐进的培养学生的微元解题思维，为其后续物理学习、习题解答奠定基础。

一、微元法应用于物理解题的优势

（一）阐释物理解题微元法

高中物理习题应用微元法可快速、准确的分析习题、解答习题，同样也可充分锻炼拓展学生的物理解题思路及技巧。“微”指极为短促的阶段;“元” 指对单独性的环节或部分，其也是对物习题分析、解答阶段的反馈，简而言之，微元法是根据物理解题的过程中的细小阶段的物理规律、知识联系等，梳理解题思路、找出解题突破口、完成习题解答的方式。结合数学领域认知，微元法是利用积分和极限相似的某个范围，经过微元累积最终得到结论的方式。

（二）微元法应用优势

高中物理教學知识涉及层面及领域都较为广泛、系统，而且具有现实性、思维性的特点，导致物理习题多呈现出较高的综合性，致使诸多学生产生迷茫困惑、畏难抵触的心理。微元法应用在物理解题中，从概念层面可以理解为将题干拆分为多个细小单元，在此基础上关联相关知识、规律等，利用求极限的方法梳理出解题思路，得出解答结果。从解题逻辑层面出发，微元法的应用简化了物理习题的分析理解过程，降低了物理习题的逻辑分解难度，让学生体会到物理习题的解答乐趣，促使学生滋生出对物理习题的解答兴趣及思考积极性，推进高中物理知识教学及习题教学的质量。现阶段信息技术也渗透应用在物理习题教学中，物理教师可借助互联网教学资源展示更加生动多元的微元法解题思路，提升物理习题教学的具象性、多元性，让学生在掌握微元法的同时拓宽发散物理思维、沉淀关联物理知识，实现学生物理知识思维及物理知识体系的综合性、关联性巩固构建。

二、微元法的具体使用过程

（一）解题取元

物理微元法解题，首先需根据习题取元，物理微元解题过程中的取元是不受限制，可以是一段弧，也可以选择一条线段。取元是微元法解题的基础，也是关键性的一步，取元合适，可快速得到清晰简便的解题思路，反之，取元不合适则会加大解题难度，甚至出现解题失败的情况，因此在进行物理解题取元时，需遵守取元原则。

（1）简洁性原则

物理微元法解题取元，需遵守简洁性原则，以确保后续解题思路或解题计算过程的简洁性、快速性，规避因取元复杂导致物理解题思路复杂、解题难度加大的情况，无法发挥出物理微元解题法的应用价值。

（2）重叠性原则

物理微元法取元要遵循重叠性原则，取元重叠是指对所取的每个“元”，都需在解题计算时考虑其本身的权重，而且重叠性的“元”是一个整体，其在进行解题思考、解题计算时，不可拆分、不可反复也不可漏掉。

（3）规律性原则

物理微元法取元要遵守规律性原则，通过物理规律进行重叠加法，在解题过程中，可将规律性的元当作一个整体、一个极限进行理解，简化物理解题理解及思考。

（二）解题建立模型

物理微元法取元后，要结合习题建立模型，把取“元”的相似过程转变为可以解答物理习题的过程。微元法取元建立模型的本质，就是借助规律性、相似性的原理，简化复杂问题的理解思考，最终得出问题结果的过程。例如，习题：取1/4光滑球面置于桌面上，桌面呈水平状态，光滑球半径为R，放置一条光滑且质地均匀的铁链于球面上，其一端固定在球面顶点处标记为A，另一端恰不能触碰到桌面，标记为B，该铁链单位长度的质量以P表示，请计算出A处所承受的拉力T。

微元法取元建立模型：取铁链上任意一小段长度为微元，由该微元处于静止状态，所以此处受理均衡，所以可分析通过分析该处的受力情况，得到铁链A处所受拉力。

（三）得出解题结果

物理微元法解题，通过取的“元”进行重叠计算后，可得到最终的计算总和，即可得到物理习题的解题过程及解题结果。因物理微元法的解题过程属于数学学习范畴，因此其计算过程需运用到相应的数学公式，要注意对每个“元”都要进行计算，同时要灵活应用数学变形公式，最大限度的降低计算难度或简化解题过程，确保物理微元法解题的简便及准确。

总结

物理微元法解答题过程，由于应用到了微积分的数学思维，其解题思维及解题切入点都具有新颖性，不仅可以拓展学生物理解题思路及知识层面，也能增强数学及物理学科的关联性，利于学生学科综合性、知识实践性思维体系的构建。现阶段微元法解题特殊性思维，已经在高中物理解题教学及实践中得到普及性、渗透性应用，学生熟练应用微元法思考、解答物理习题，可极大的简化解题思维解答过程及解题计算过程，提高物理习题解答的快捷性、准确性。而且微元法解题思维的应用，还可以促使学生串联、补充整个高中阶段物理知识，推进学会物理综合性思维体系、关联性知识体系的巩固完善，利于学生物理解题能力、思维严谨性的锻炼提升，进而实现物理微元法解题思维的应用价值及教学成效。

参考文献：

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（作者单位：江西省南康中学（北校区））