高中物理教學中思想方法初探

秦良斌

摘 要 新課程改革背景下，高中物理學科的課程編排也側重了學生科學素養的提升與培養，強調將知識轉化為動手能力、創新能力、自主學習能力等。要實現這些，離不開思想方法的教學，因為思想方法是從學科中提煉出來的精髓，是實現從知識到能力的橋梁。

關鍵詞 高中物理教學；思想方法；能力培養

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2018）02-0069-01

高中物理學中的思想方法很多，有圖象法、等效替代法、極限思維方法、臨界問題分析法、估算法、對稱法、微元法、構建物理模型法、猜想與假設法、整體和隔離法、引入中間變量法、控制變量法、類比分析法、統計學思想方法、逆向思維法、平均值法、比例法、解析法等。熟悉并掌握必須的思想方法，是提升物理學科知識水平的必要條件，下面就與大家一起來探討幾個教學過程中培養學生物理思想的方法。

一、極限法

極限法是一種直觀、簡捷的科學方法。在我們已學過的物理規律中，常能看到科學家們利用這種思維方法得到的物理規律。例如伽利略在研究從斜面上滾下的小球的運動時就運用了極限思維法將第二斜面外推到極限——水平面；開爾文把查理定律外推到壓強為零這一極限制，而引入了熱力學溫標。

應用極限思想方法時，特別要注意到所選取的某段物理過程研究的物理量的變化應是單一的。如增函數或減函數。但不能在所選過程中既包含有增函數，又包含有減函數的關系，這種題目的解答是不能應用極限法的。因此，在解題時，一定要先判定物理量間的變化關系是否為單調變化。若物理量間的變化關系為單調變化，可假設某種變化的極端情況，從而得出結論或作出判斷。

極限法常見用于解答定性判斷題和選擇題，或者在解答某些大題時，用極限法確定“解題方向”。

二、猜想法

猜想法是物理智慧中最活躍的成分，對學生猜想能力的培養，也是物理探究過程中的一個重要環節，而且猜想決定了科學探究的方向，因此，在物理教學的過程中，引導學生科學合理地猜想就顯得格外重要。首先，猜想要有一定經驗和知識作為基礎。在進行科學猜想能力方面的教學時，可先針對問題讓學生展開想象的翅膀，鼓勵學生把所有可能的情況都大膽地說出來，然后讓學生根據已有知識和生活經驗逐一進行分析，想想生活中有哪些事實支持它，它和已有知識是否一致，排除那些與經驗和知識相矛盾的想法，留下的就可能是科學的猜想了，沒有一定的知識和經驗，猜想恐怕只能是無本之木，無源之水。所以在教學中為了避免學生胡猜亂想，讓學生說出猜想的理由、事實依據是很有效的避免課堂混亂的手段，也是培養學生探究能力的方法之一。

三、逆向思維法

逆向思維的基本特點是：從已有思路的反方向去思考、分析問題。表現為逆用定義、定理、公式、法則；逆向進行推理，反向解決問題。逆向思維反映了思維過程的間斷性、突變性與反聯結性，它有利于克服思維定勢，防止思維僵化。

物理解題中如何有效地應用逆向思維呢？注重課本中正逆思維的聯結，培養逆向思維意識。在物理學中，有些重大的發明、重要物理概念和定律的引入或闡述，常常需要運用逆向思維，這為在授課過程中對學生進行逆向思維的訓練提供了素材。如法拉第在此基礎上運用逆向思維“電可以生磁，磁也可以生電”，從而得出法拉第電磁感應定律的。又如力的合成和分解，運動的合成和分解等概念。若能恰當地引導學生進行“由此及彼，再由彼及此”的思考，提出相反的思路，就能幫助學生建立雙向聯結，知識就容易得到引申和擴充，技能就會產生積極的遷移。同樣在習題的教學中也能使逆向思維得到訓練。

四、控制變量法

“控制變量法”是中學物理中常用的探究問題的科學方法。由于影響物理研究對象的因素在許多情況下并不是單一的，而是多種因素相互交錯、共同起作用的。所以要想精確地把握研究對象的各種特性，弄清事物變化的原因和規律，必須人為的制造一些條件，便于問題的研究。例如當一個物理量與幾個因素有關時，我們一般是分別研究這個物理量與各個因素之間的關系，再進行綜合分析得出結論。這樣就必須在研究物理量同其中一個因素之間的關系時，將另外幾個因素人為地控制起來，使它們保持不變，以便觀察和研究該物理量與這個因素之間的關系。這就是“控制變量”的方法。

在中學物理教學中有許多概念或規律的探索過程，都要用到控制變量法。例如，在剛接觸物理時，有一個探究實驗是探究“聲音怎樣從發聲的物體傳到遠處？”實驗中讓一個學生在桌子一端敲擊桌面，另一個學生在另一端聽聲音，一次貼在桌面上聽，一次只是貼近桌面。發現兩次都可以聽到聲音，引導學生分析這兩次聲音分別是通過桌子和空氣傳來的，從而說明聲音要靠介質傳播。同時讓學生比較兩次聽到的聲音大小，從而認識到聲音在固體中比在空氣中傳播得快，即固體的傳聲能力強。在這里，老師一定要強調實驗中需要控制的變量就是聽聲音的距離和敲擊桌面的力度要相同，使學生體驗到控制變量的思想，為以后的探究實驗作好方法上的準備。通過控制變量法，可以讓我們很方便的研究出某個物理量與多個因素之間的定性或定量關系，從而能得出普遍的規律。

五、等效替代法

說到等效替代法，有一個經典的故事，那就是曹沖稱象。曹沖是用石頭替代了大象，巧妙地測出了大象的重量。當然，這里還用到了“化整為零”的思想。很多偉人也經常會用等效法來使研究問題簡化，例如，阿普頓在苦苦計算燈泡的容積時，愛迪生卻告訴他只需要把燈泡裝滿水，測量水的體積即為燈泡的容積。還有阿基米德在洗澡時發現了鑒別王冠真假的方法，從而也導致了一個重要的原理──阿基米德原理的發現。

在物理教學中，千萬不要忽略思想方法的教學。一旦思想方法缺失，在解題的過程中思維必然受限，解題能力隨之下降。相反，如果能夠在平時的教學中不斷滲透思想方法的教學，則能使同學們在遇到問題時高屋建瓴，迅速找到解題途徑。因為，思想方法是求解物理問題的根本所在，通過不斷的學習與總結，掌握必要的思想方法，無疑可為學生的學習助力，使他們在學習上事半功倍。

參考文獻：

[1]趙發瑞.物理教學中物理思想的滲透[J].內江科技，2009.