靈活選取思維起點 提高解決問題的能力

摘 要:物理教學過程中，不僅要教給學生基本的科學文化知識、技能，更重要的是要教給學生如何把握學習要領，靈活巧妙地運用學習方法和技巧。靈活選取思維起點，有意識地對學生進行思維起點的選取和訓練，可以有效提高解題能力。

關鍵詞:思維起點 解題能力 圖象 模型 假想 臨界 整體 轉換 目標

思維是人腦對客觀事物的概括的、間接的反映，是人腦對信息的分析、比較、綜合、抽象、概括并作出決定的過程。高中階段是學生思維開始趨于成熟的階段，他們已不滿足于對事物的表層認識，而是渴求探索事物的本質，叩開未知世界的大門。現行物理課本是按知識體系編排的，學習過程就是發掘課本中隱含的科學因素。在物理教學中，教師不僅要教給學生基本的科學文化知識，更重要的是要教給學生如何把握學習要領，靈活地運用巧妙的學習方法和技巧，幫助學生理清物體運動狀態和過程，學會在各種具體的物理狀態及過程中，巧選思維起點，有意識地對學生進行思維起點的選取和訓練，從而有效提高解題能力。下面就在學習物理知識過程中如何靈活選取思維起點，提高解決物理問題的能力方面提出以下幾點建議。

一、直觀的圖象法

圖象法是一種最直觀的、最基本的學習方法，也是學生最喜歡、最易接受的方法之一。在分析問題過程中，根據圖象的物理意義和特點，作為思維的起點，可以輕易而簡單地得出結果。如:利用v-t圖象，可以比較速度的大小、方向;求出加速度、位移的大小和判斷其方向;判斷物體的運動規律。

二、逼真的模型法

物理模型通常是建立在物體本身結構基礎上，是實際物體的縮影或類比。通過對物理模型觀察、研究和探討，將物理模型作為思維的起點，可以有效地幫助學生盡快建立起思考的空間，加速學生思維的啟動，調動學生探究知識的積極性，加深學生對物理知識的理解和掌握。如:利用原子模型，可以讓學生深入了解原子的內部結構;利用人船模型，可以使學生直觀地理解運動的合成與分解;利用飛機投彈模型，可以讓學生理解和掌握平拋運動的特點和規律。

三、合理的假想法

假想是建立在對所學知識有了正確認識的前提下，利用正確結論或規律，進行合理的推測或猜想，決不是胡亂地、無根據地瞎想。在物理學的發展過程中，許多重要的、著名的規律、結論都是在正確理論指引下，在現實中無法實現或無法完成的條件下，采用合理的假想和猜測得出來的。如:麥克斯韋的電磁場的預言;愛因斯坦的相對論等。在學習過程中，我們可以用假想法作為思維的起點，來探究一些物理規律。如:在探究驗證牛頓第二定律時，我們就可以采用假想法來猜測加速度與質量、力的關系，進而通過實驗進一步探究加速度與質量、加速度與力之間的關系，最后得出這三者之間的正確關系。正確的假想思維，有時可以簡捷引導學生分析問題，起到事半功倍的效果，是非常有效的解題途徑。

四、巧妙的臨界法

物理狀態的變化總是存在由量變逐漸到質的突變，突變時的一些物理量的值都有它的特殊性，尋找臨界值作為思維起點的解題方法是不可不掌握的。在平時的學習過程中，很多學生害怕臨界問題，對臨界的問題接觸較少，分析較少，理解也不到位，有時根本不考慮臨界問題。然而，在解決具體問題時，注意從臨界的思維起點角度出發，處理問題往往很簡便。

例如:質量為M的物體放置在摩擦系數為μ的桌面上，在水平作用力F的作用下從靜止開始運動，所受的摩擦力是多少?在本題中就要考慮物體先受靜摩擦力作用，后受滑動摩擦力作用，其間就存在“剛要動還未動”這一臨界狀態。

再如:將其上放置物體的長木板上的一端固定，另一端逐漸抬高，分析在木板被抬高到與水平面垂直的過程中物體所受的摩擦力和物體對木板的壓力將如何變化?本題在思考時就要考慮到隨木板一端被抬高的過程中，物體受到的摩擦力從無到有，從先受靜摩擦力到后受滑動摩擦力作用，壓力從大到小。木板水平時，壓力不為零，摩擦力為零;一旦木板與水平面垂直時這一臨界狀態，壓力為零，摩擦力也為零。當然，用臨界的思維觀點來分析解決問題的例子很多，需要學生在平時學習過程中多多加以體會和應用，靈活熟練地使用臨界法解決問題可以提高解題過程，加強解題的正確性。

五、簡潔的整體法

整體法是將幾個有關聯的物體作為一個整體來處理。將整體法作為思維起點，可以做到復雜的問題簡單化，繁雜的問題明朗化，在處理具體問題時顯得十分簡便。用牛頓定律求解時，大多數學生習慣地以隔離法為思維起點。在不研究系統中物體間的相互作用時，隔離法往往使問題復雜化，多走彎路;而用整體分析法求解，就可以避開系統內物體相互作用的復雜細節，把物理定律直接用于系統整體，使解題大為簡化。

例如:如圖所示，質量M=10kg的木楔ABC，靜止于粗糙水平地面上，木楔斜面與水平地面間的夾角θ=30°，有一質量m=1.0kg的物體，從靜止開始沿斜面勻加速下滑，當滑行1.4m時，其速度v=1.4m/s，木楔始終靜止，求地面對木楔的靜摩擦力和地面對木楔的支持力。

分析:取M、m系統整體為研究對象。水平方向的外力，只有地面的靜摩擦力，木楔靜止不動只起到了力的傳遞作用，使物體m具有了水平加速度，m沿斜面下滑的加速度，由v2=2ax得a=0.7m/s2。M、m系統整體為研究對象。豎直方向系統受三個外力:兩個豎直向下的重力mg、Mg和一個豎直向上的地面支持力N。可見，解答此種類型的問題，用整體分析法為思維起點，可以大為簡化。

六、恰當的轉換法

轉換法是覓得思維起點的有效途徑。作為物理解題思維的重要方法和策略，有其獨特的作用。解題過程的實質常常是對問題進行一連串的轉化，進而達到求解的探索過程。以恰當、合理的轉換為思維起點，可以打破常規、另辟蹊徑。比如，在處理動力學有關問題時，通常利用牛頓第三運動定律來轉換求解有關無法直接求出的力。

七、明確的目標法

以目標作為思維起點，是解題的直接體現。因為目標是問題要求的結果，是解題過程中重要的思維導向，解題價值都是以目標為標準來評價的。解題時常常要以目標作為思維的起點，分析題意，探究出題者的意圖，注意關鍵的字、詞、句，從題中獲取有用的信息，尋找捷徑，抓住目標特征，建立突破口，一旦目標確立了，思維方向就明確了、具體了，解題過程中的推理就有針對性了，然后再通過解題過程階段性目標逐步推進和求出，問題最終得以解決，目標得以實現。

以上是在解物理問題時選擇思維起點常用到的幾種方式。由于物理問題千差萬別，解題的思維起點很難由幾種方法和模式所概括。只要在平時解題過程中，注意去探索和總結，總是可以掌握一些選擇思維起點的規律。靈活選取思維起點，定能提高物理解題能力。

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作者單位:江蘇省運河中學