巧用習(xí)題培養(yǎng)高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的科學(xué)思維方法

高成軍

【內(nèi)容摘要】為了提高學(xué)生的物理學(xué)科成績，很多教學(xué)工作者不自覺地就陷入了“題海戰(zhàn)術(shù)”，忽略對學(xué)生思維方法的培養(yǎng)，搞得師生都疲憊不堪卻收效甚微。本文通過對物理學(xué)研究方法的概述，并結(jié)合一些平時常見題的解析，來闡述如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法，從而切實提高學(xué)生的解題能力，提高教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)思維方法 有效訓(xùn)練

一、物理學(xué)的研究方法概述

列寧指出：“從生動的直觀到抽象的思維，并從抽象的思維到實踐，這就是認識真理、認識客觀實在的辨證途徑。”物理學(xué)的研究方法正是遵循上述人類認識法則而逐步建立起來的。當(dāng)前，物理學(xué)已形成了眾多的分支學(xué)科，隨之也分別出現(xiàn)了相應(yīng)的專門化方法。在高中物理教學(xué)中常用的科學(xué)思維方法很多，如：抽象思維方法、整體思維方法、等效思維方法、發(fā)散思維方法等等。科學(xué)思維方法的培養(yǎng)對提高中學(xué)生解決物理問題能力起著關(guān)鍵性作用，下面談?wù)勅绾吻捎梦锢砹?xí)題來培養(yǎng)中學(xué)生的這四種物理科學(xué)思維方法。

二、巧用習(xí)題培養(yǎng)中學(xué)生的物理科學(xué)思維方法

1.抽象思維方法

抽象思維的方法是指人腦把各種對象或現(xiàn)象間共同的、本質(zhì)的屬性提取出來，并同非本質(zhì)的屬性分離出來的過程。在物理解題時，抽象思維可以幫助學(xué)生把實際問題轉(zhuǎn)化為典型物理模型，找出本質(zhì)規(guī)律，找出解題方案，簡化解題過程。

例1：如圖1所示，小球在半徑為R的圓弧槽一端無摩擦地向下滾動，求小球滾到圓弧槽最低點所用的時間（小球運動的弧長遠小于圓弧半徑）。

分析與解：有的同學(xué)拿到題目后一看，既然題目要求時間就從運動學(xué)角度考慮求解此題，但小球做變速曲線運動，沒有合適的求解公式，于是無法解題。實際上，小球從圓弧槽上滾下，其受力和運動遵循的規(guī)律與單擺一樣，從最高點到最低點所用的時間是周期的1/4，即： t=T4=π2Rg，并且此時間與小球開始的位置無關(guān)。

可見，把具體的物理問題進行科學(xué)的抽象，抓住本質(zhì)規(guī)律，能快速找到解題突破口。而轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵就是對具體物理問題進行模型抽象的思維過程。

2.整體思維法

整體思維法即本著整體觀念對系統(tǒng)進行整體上的分析。巧用整體思維法可以快速找出解題的簡捷方法。

例2 如圖2（a），質(zhì)量為m的正方形物塊放在質(zhì)量為M的斜面上勻速下滑，則下列說法正確的是：

A.地面對M的支持力小于（M+m）g

B.地面對M的摩擦力向左

C.地面對M的摩擦力向右

D.地面對M的支持力等于（M+m）g

分析與解：此題用整體法特別簡捷，由于m、M組成的整體加速度為零，其整體受力等效于m靜止于大M上，故整體受力如圖2（b），地面對M無摩擦力，支持力大小為（M+m）g。如果小物塊加速下滑或加速上滑，也可用整體法分析M所受摩擦力和地面支持力的情況。

整體法使問題簡化，容易理解。

3.發(fā)散思維方法

所謂發(fā)散思維就是多角度、多方位地思考問題，發(fā)散思維必須對某問題的共性有全面的掌握，聯(lián)系得越多，發(fā)散得越廣，產(chǎn)生對問題的求解就越多，從而做到一題多解，并從多種解法中選擇出一種簡單的方法。

例3? 如圖3（a）所示，當(dāng)磁鐵突然向圓鐵環(huán)運動時，鐵環(huán)的運動情況是（ ）

A.向左擺動

B.向右擺動

C.靜止不動

D.不能判斷

分析與解：

解法一：畫出磁鐵的磁感應(yīng)線分布如圖3（b），當(dāng)磁鐵向圓環(huán)運動時，由楞次定律判定出鐵環(huán)的感應(yīng)電流方向如圖3（b）所示，把鐵環(huán)電流等效為多段直線電流元，取上、下兩小段電流元研究，由左手定則判定兩段受安培力F的方向，由圖3（b）可看出整個鐵環(huán)受合力向右，從而鐵環(huán)向右運動。此法又稱為電流元受力分析法。

解法二：磁鐵向環(huán)運動時，鐵環(huán)因產(chǎn)生感應(yīng)電流可等效為圖3（c）所示的條形磁鐵，而兩磁鐵相近處為同名磁極，具有排斥作用，故鐵環(huán)向右擺動。

解法三：磁鐵向鐵環(huán)運動時，由楞次定律另一種表述：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起磁通量變化的原因，而此題中引起磁通量變化的原因正是條形磁鐵與圓環(huán)之間的相對運動，故圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁場阻礙它們之間的相對運動，相互排斥，鐵環(huán)受力向右。

發(fā)散思維可以使學(xué)生多角度分析問題，對所研究的問題有比較全面、深刻的認識。經(jīng)常訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維，學(xué)生解決問題的方案也就會有較多儲備，在面對一些新問題時也會多角度冷靜分析，找到解決問題的突破口。

總之，學(xué)生的思維能力決定學(xué)生的終身發(fā)展，教師在教學(xué)過程中要合理利用習(xí)題培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法，切實提高學(xué)生的的物理學(xué)科素養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]? 劉炳升，王丹東主編.中學(xué)物理教學(xué)通論[M].國際展望出版，1991.

[2]? 銀輝主編.創(chuàng)新設(shè)計[M].延邊人民出版社，2003.

（作者單位：江蘇省蘇州市相城區(qū)陸慕高級中學(xué)）