高中物理思维方法集解随笔系列
关于高中物理系统思维的问题
山东魏德田
在当今科技高速发展和高度发达的时代，科学思维及物理思维也同时得到迅猛发展和极度发达。自钱学森先生创议、倡导应重视探索研究系统思维以来，系统思维常为诸家称道和垂青，一时成为流行时尚和院园佳话。本文，试从高中物理的角度着眼，谈系统思维的一些浮浅粗略的认识，以飨读者。
一．系统思维的概念
从高中物理解题思维角度看，所谓系统思维即指多角度、全方位、分层次的思维形式。在柱坐标下，其中多角度用具有一定范围的旋转角表示，全方位用一定高度的矢径r表示，而分层次则用反映具有形象、逻辑、数理、系统等层次的思维深度y表示，如下图所示。
系统思维的显著特征，既具有广阔性、灵活性、创新性、形象性、偶然性和准确性，又具有深刻性、敏捷性、有序性、逻辑性、必然性和明确性，而系统思维的最高境界，则具有综合融汇性、不确定性和探索性。因此，系统思维的应用，可促使思维由量变到质变，实现思维水平的跃变或提高。系统思维还具有发散性。所谓发散思维，具体反映在思维方式或解题模型的分析和综合过程之中。亦即系统思维的分析和综合，指发散和收敛的思维形式。系统思维的内容包括一题多解法、多解选优法、等效法、转换法，一题多变法、多题一解法、模型法、推论法，以及变力法、一题多问法、一题多果法、融通法、试错法和探索法等等。
f二．由求异思维到等效转换思维
当我们分析和解决一道物理习题，获得答案（或题解）后，往往存在一个所得答案正确与否的问题。我们常常采用另一种解题（或思维）方法再解解检验一下。这种再用其他方法解决的思维方法，我们就称作求异思维。典型的求异思维，先发散时即指一题多解法，后收敛时即指多解选优法。而求异思维的应用，最终抽象出等效转换方法的结果来。等效是指思维（或解题）方法相互替代的效果相同。下面三例解析属于等效法在高中物理解题中的应用。【例题1】如图1所示，两个底面积都是S的圆桶放在同一说平面上，桶内装水，水面高度分别h1和h2，已知水的密度为ρ，现把连接两桶的阀门K打开，直至两桶水面高度相等，这一过程中，水的重力势能如何变化？变化多少？水的动能如何变化？变化多少？直到两桶水面高度相等时水流的速度有多大？（不计阻力）
图1
【解析】阀门K打开后，左桶中的水逐渐流向右桶直至两桶水面高度相等。我们无需详求其中细节。只是观察开始的状态和结束r