例谈初中物理教学中学生分析能力的培养

初中物理教学的核心是发展学生思维，其中的分析能力，其本质是拆解问题、提取关键信息、梳理逻辑关系、推导结论的综合能力，既是学生思维能力发展的基础，亦是学生思维能力培养的重点。初中学生的抽象思维逐步形成，但仍依赖着具体的情境，在真实、复杂的情境中，培养初中学生的分析能力，方法有很多，现以 2025 年北京市中考物理试题为例，从“把整体分解为部分”、“把过程分解为片段”、“把复杂分解为简单”、“把动态分解为静态”四个维度进行阐述。

1. 把整体分解为部分

“把整体分解为部分” 是培养学生分析思维的核心方法之一。物理现象和问题往往是多因素、多过程交织的 “整体”，学生若直接面对复杂整体，容易陷入“无从下手”的困境。而“分解”本质是将复杂整体拆解为若干个相对简单、独立且可研究的“部分”，通过分析各部分的属性、规律及相互关系，最终理解整体本质。这种方法能帮助学生建立“化繁为简”的思维框架，逐步形成条理清晰的分析习惯。

例 1. 某小组设计了水箱自动控制进水装置，如图所示。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面，并始终浸在水中，通过它对力传感器拉力的大小触发开关，控制水泵自动进水。用水时，水箱内水位降低，当到达最低水位时，力传感器所受拉力等于F1，触发开关，水泵开始持续向水箱注水；当水位到达最高水位时，力传感器所受拉力等于 F2，再次触发开关，水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水，相同时间内进水量大于出水量。已知控制棒的质量为m，水的密度为ρ 水。下列说法正确的是（

A. 控制棒受到的浮力最大时，排开水的体积为 B. 控制棒受到的浮力的变化量最大为mg-F2C. 力传感器受到的拉力大小在 F₁ 与 F₂ 之间时，说明水箱正在进水D. 缩短悬挂控制棒的细线，可使水箱中的最高和最低水位均升高

分析：题目中的装置是一个复杂整体，包括水箱、水泵、控制系统三大部分，三个部分虽然是相互影响彼此牵制，但还是可以将由力传感器、细线和控制棒组成的控制系统独立出来。控制棒部分浸入水中，受到浮力、细线拉力和重力作用，由于水位的变化，导致浮力和拉力同时发生变化。通过控制棒的受力变化，来间接控制水泵的开关。当发生注水、用水、同时注水与用水等不同情况时，解决问题的方法与思路是相同的。

在初中物理教学中，教师需结合具体知识点，让学生在 “分解-分析-整合” 的反复实践中，逐步从“被动接受”转变为“主动拆解”，最终形成结构化的分析思维模式。

2. 把过程分解为片段

“把过程分解为片段” 是将复杂、动态的物理过程拆分为若干个连续且相对独立的子过程（片段），通过逐个分析每个片段的关键特征、遵循的规律及片段间的关联，最终实现对整体过程的深度理解。这种方法能有效降低认知复杂度，帮助学生从“模糊感知整体”过渡到“精准把握细节”，进而培养其逻辑分析、动态推理和系统整合的思维能力。

例 2. 在青藏铁路工程中，为了保证多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧竖立了许多热棒。如图所示，热棒是封闭的中空长棒，下端插在冻土中，上端装有散热片，里面填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。在寒冷的季节，空气温度低于冻土层温度，制冷剂作为热的“搬运工”通过液态氨与气态氨的相互转化，使冻土层温度降低、厚度增加，这样即使到了暖季热棒不再工作，冻土也不会完全融化，冻土层因温度变化对路基产生的影响变小。关于热棒在工作过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 液态氨吸收冻土的热量变为气态氨是升华现象

B. 气态氨上升到热棒上端放出热量液化为液态氨C. 热棒的作用是把热量从空气中传到冻土中D 冻土层从热棒吸收热量，厚度增加

分析：本题的情境包含了地下和地上两个物态变化过程，由于里面填充的是低沸点的液态氨，故该装置只在寒冷的季节才会工作。在寒冷的季节，在地下，由于温度高于液态氨的沸点，液态氨汽化吸收地下的热量；在地上，由于温度低于液态氨的沸点，气态氨液化放出热量。

“把过程分解为片段”的核心不是“割裂过程”，而是“在分解中厘清细节，在关联中把握整体”。在初中物理教学中，教师需结合具体知识点，通过典型案例示范分解逻辑，引导学生从“被动接受结论”转向“主动分析过程”，最终让学生形成“动态、分步、关联”的分析思维——这不仅能提升物理学习效率，更能为高中阶段分析更复杂的过程（如曲线运动、多物体相互作用）奠定思维基础。

3. 把复杂分解为简单

“把复杂分解为简单” 是培养学生分析思维的核心方法之一。其本质是将涉及多个物理概念、多种变化过程或多因素作用的复杂问题，拆解为学生已掌握的、单一的、易于分析的简单要素或子问题，通过逐一突破子问题，最终整合解决复杂问题。这种方法既符合初中学生抽象思维发展的阶段性特点（从具体到抽象、从简单到复杂），又能帮助学生建立“化繁为简”的思维范式，逐步形成结构化的分析能力。

例 3. 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为 t0。使用时接通电路，金属丝升温到 t0，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻 R 随温度 t 变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（ ）

A. 金属丝升温到的 t₀ 过程中阻值不变

B. 流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大

C. 若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大

D. 若 t₀=150^∘C ，风速仪测得温度为 0℃与 的风速相同，则金属丝两端的电压之比为2：

分析：本题的前半部分是介绍情境的工作原理，后半部分告知单位时间内风带走的热量的影响因素。单位时间内风带走的热量 Q 带的影响因素是网速 v、金属丝和风的速度差△ t，而且 v、 Δ t 越大，Q 带就越大；当 Δ_V 一定时，Q 带 =kΔt ，而金属丝产生的热量 。

“把复杂分解为简单”是初中物理教学中培养分析思维的“脚手架”方法。它通过将抽象复杂的物理问题转化为学生可感知、可分析的简单要素，既降低了学习难度，又为学生搭建了从“具体”到“抽象”、从“简单”到“复杂”的思维阶梯，最终帮助学生形成“化繁为简、结构化分析”的核心能力。