高中物理習題教學中科學方法教育的滲透

楊帆

摘 要：在高中物理教學中最重要的是將理論知識的教學與學生能力的培養結合在一起，這其中關鍵是需要加強科學方法教育，而習題教學是整個教學過程中必不可少的環節。本文根據科學方法教育的要點，在習題教學中滲透最合適的方法，以達到最佳教學及學習效果。

關鍵詞：科學方法； 習題教學； 分析法

中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1006-3315（2014）12-027-001

方法是知識的載體，物理科學方法的教育可在物理教學的任一環節實行。對學生進行習題教學主要是為了訓練培養學生的思維能力，提升他們分析問題和解決物理問題的能力，提高他們的應用能力，從而實現知識向能力的轉化。學生只有將知識運用到解決實際問題中，才能慢慢掌握物理科學方法。

一、認識及運用比較法

類比方法其實際上也是一種邏輯推理的過程，通常是對兩個（或者兩類）不同的對象進行比較，目的是找二者之間相同點或者相似點，之后依此為根據，把其中一個（或者一類）對象的已經掌握的知識，猜測推移到另一個（或者一類）對象身上去。簡單的說，就是比較之后，把已知的相同或相似部分，推知也可能相同或相似的未知部分。

1.運用比較法

在高一物理勻速圓周運動部分，學生對于皮帶傳送以及同軸轉動的知識點的理解和運用常出現混亂，關于這部分的內容運用比較法講解則會使學生更加容易接受。

例1.如圖1所示為一皮帶傳送裝置，主動輪半徑為r1，從動輪半徑r2，已知主動輪轉速為n，轉動過程中皮帶不打滑，求從動輪的轉速？

例2，把地球看作理想球體，由于地球自轉，則赤道處的物體與北緯60°處的物體相比，他們的線速度之比_____。

分析：在解決皮帶傳送問題中抓住V1=V2，而在解決同軸轉動問題時可與之相比較，即抓住同軸轉動中ω1=ω2，再根據線速度與角速度的關系，則上述問題即可迎刃而解。

2.表格法列舉比較對象

表格的運用可以讓學生更加清楚的了解類比對象之間的關系。

二、認識及運用圖像法

圖像法也是物理習題解決中常用的科學思維方法。在教學中可能涉及的圖景有受力圖景、運動過程圖景、幾何圖景、能量圖景、熱學圖景、電學圖景和光學圖景等，顯然對于各部分知識應有不同的教學重點。例如“力和力的平衡”教學中，應以受力圖景為重點；“直線運動”教學中應以運動圖景為重點。

例1.例如物體沿一直線運動，在t時間內通過路程為S，它在中間位置的速度為V1，在中間時刻時的速度為V2，則V1和V2的關系是（ ）。

A.當物體做勻加速直線運動時V1>V2；B.當物體做勻減速直線運動時V1>V2；C.當物體做勻速直線運動時V1=V2；D.當物體做勻減速直線運動時V1

分析：該問題可以使用多種方法進行求解。

我們可以利用速度——時間圖像來幫助學生建立清晰的物理圖景。勻加速直線運動圖像如下：

不管是勻加速還是勻減速，均可從圖像上得到結論：V1>V2。

正確地建立物理圖景的重點是培養其形成良好的思維習慣。

三、認識和運用整體法與隔離法

處理連接體問題常用的方法是：整體法與隔離法。

正確地選取研究對象是解題的首要環節，弄清各個物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應該單獨分析，分別確定它們的加速度，然后根據牛頓運動定律列方程求解。

例1如圖所示，木塊A質量為1kg，木塊B的質量為2kg，疊放在水平地面上，AB間的最大靜摩擦力為1N，B與地面間的動摩擦系數為0.1，今用水平力F作用于B，則保持AB相對靜止的條件是F不超過（g取10m/s2）

A.3N B.4N C.5N D.6N

分析：學生一般的思路是使用隔離法進行解答，題目中已知兩物體相對靜止，在該問題解決中非常重要的一點是學生必須知道相對靜止的含義，從而判斷出兩物體具有共同的加速度，這樣才能順利地解決該問題。

對A隔離受力分析：fA=mAa，NA=mag。

對B隔離受力分析：NB=NA+mBg，F-fA-f=mBa，f=uNB，且NA=NA，得：F-u（mA+mB）g=（mA+mB）a，

當fA=fm=1N時，解得F=6N。

但是該問題還可以使用更簡便的方法來求解，因為已知兩個物體有相對靜止，則有共同的加速度。我們常?？紤]是否可以使用整體法。

對AB系統整體受力進行分析：

F-f=（mA+mB）a，N=（mA+mB）g，

f=u（mA+mB）g，

得：F-u（mA+mB）g=（mA+mB）a

對A隔離受力分析：fA=mAa

當fA=1N時，解得F=6N，則F最大不能超過6N。

總之，教師在教學中應該注重科學方法的教育，使學生學會探索和歸納，有利于提高學生分析問題，解決問題的能力，進而提高他們的創新能力。