注重悖論問題，探尋問題真相

中學物理教學中，學生在運用物理知識和數學知識解答問題時，會出現解答結果與原有知識或常識相悖的情形。出現這些悖論時，教師沒有簡單粗暴的否定或敷衍了事，而是重視并正確引導學生對出現的結果進行分析，給出創新的含義，尋得導致悖論的根源。這不但能加深學生對知識和解題過程的理解，還原問題真相，同時還能拓展學生的物理思維，培養學生的探索精神。本文結合具體教學實例來談談教學中所碰到的幾種悖論。

一、重視數學檢驗，突破思維定式

物理概念和規律的運用是一個靈活的分析問題的過程，而學生在學習物理時常常以習慣來認識問題，先入為主。對有些物理現象只記結論不善于分析；教師在講解習題也習慣用一些常見的典型的練習來分析，這樣就導致一些學生對問題產生了定格理解，即形成了物理學習中的思維定勢。

例1.如圖1所示，質量為m的小球C和A、B兩根細繩相連，兩繩固定在細桿的A、B兩點，細桿勻速轉動。其中A繩長L，當兩繩都拉直時，A、B兩繩和細桿的夾角θ1=30°，θ2=45°，重力加速度為g，求：當細桿轉動的角速度ω滿足什么條件時，球與桿一起轉動時只有A繩張緊？

圖1

悖論：

因為B繩是松的，影響忽略不計，判定球與桿一起做勻速圓周運動，

對球進行受力分析如圖2所示，將A繩拉力正交分解后可得：

FTsinθ=mω2Lsinθ，FTcosθ=mg

聯立求解后可得：

明顯與數學知識相矛盾，出現悖論。

悖論分析：

圓錐擺運動在中學物理中是非常常見的運動模型，學生經過學習后熟練掌握了分析此類問題的動力學方法，形成了運動模型判定的思維定式，沒做深入分析。

二、巧用實驗探究，培養質疑精神

物理學是一門實驗科學，是理論和實驗高度結合的精確科學。在高中階段我們更注重理論教學。由于物理知識和數學知識的局限，我們的很多教學都做了簡化處理，有時分析得到的結論與實驗結果是有出入的。

例2.一根鐵鏈長為L，放在光滑的水平桌面上，一端下垂，長度為a，將鏈條由靜止釋放，求鏈條剛好離開桌子邊緣時的速度是多少？

悖論：

對于此類題我們都是判定離開桌子邊緣時鐵鏈是貼著桌邊緣呈豎直態落地的。確定了鐵鏈的初末狀態，再根據機械能守恒定律進行求解。所有的教輔書上也是這樣教的。但有學生對此提出疑問。他不小心輕輕碰到了放在桌上的回形針串成的鏈條，發現鏈條并不是豎直下落，而是在即將離開桌面時，鏈條的上端被快速的水平甩出，最終落地時與桌邊緣有一定距離，并且平鋪在地面上，并沒有堆成一堆。他在更光滑的玻璃表面重復做這個實驗都是相同的現象。實驗現象與我們原來的判定相悖，到底哪里出了問題呢？

悖論分析：

我們選仍在桌面上的鐵鏈為研究對象，他始終受到鏈條內部向右的拉力F，因此一直處于加速狀態。越遲離開桌面的鐵鏈水平速度越大，所以鐵鏈這樣下落是絕不可能發生的。也就是是說我們平時的解答都是錯誤的。這種類型的題目要由高中知識解決出正確答案還有數學上的困難。但由實驗卻很明顯的就可判定：鐵鏈在還未完全離開桌子邊沿時的某個位置已被水平拋出。

三、重視理想化模型條件，發展物理思維的深刻性

為了解決實際問題，往往從實際物理情境中抽象出物理模型。中學物理中有很多理想化模型。忽略次要因素，抓住主要因素的理想化處理成了我們的法寶。

但是事情往往有兩面性，太多的理想化有時會把我們帶入困境。

總之，來自教學中的“悖論”是每個教師都會碰到的現實問題，教師的恰當引導會十分有助于培養學生思維的發散性、批判性和深刻性，為他們以后成為創新拔尖人才打好基礎，因此教師一定要多加利用，并且要合理引導。