高中物理教學(xué)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(xué)科的課程編排也側(cè)重了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升與培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)將知識轉(zhuǎn)化為動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力等。要實(shí)現(xiàn)這些，離不開思想方法的教學(xué)，因?yàn)樗枷敕椒ㄊ菑膶W(xué)科中提煉出來的精髓，是實(shí)現(xiàn)從知識到能力的橋梁。

關(guān)鍵詞 高中物理教學(xué)；思想方法；能力培養(yǎng)

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

高中物理學(xué)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(gòu)建物理模型法、猜想與假設(shè)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(tǒng)計(jì)學(xué)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(xué)科知識水平的必要條件，下面就與大家一起來探討幾個(gè)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)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(xué)方法。在我們已學(xué)過的物理規(guī)律中，常能看到科學(xué)家們利用這種思維方法得到的物理規(guī)律。例如伽利略在研究從斜面上滾下的小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)就運(yùn)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(qiáng)為零這一極限制，而引入了熱力學(xué)溫標(biāo)。

應(yīng)用極限思想方法時(shí)，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(yīng)是單一的。如增函數(shù)或減函數(shù)。但不能在所選過程中既包含有增函數(shù)，又包含有減函數(shù)的關(guān)系，這種題目的解答是不能應(yīng)用極限法的。因此，在解題時(shí)，一定要先判定物理量間的變化關(guān)系是否為單調(diào)變化。若物理量間的變化關(guān)系為單調(diào)變化，可假設(shè)某種變化的極端情況，從而得出結(jié)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(shí)，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(xué)生猜想能力的培養(yǎng)，也是物理探究過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而且猜想決定了科學(xué)探究的方向，因此，在物理教學(xué)的過程中，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)合理地猜想就顯得格外重要。首先，猜想要有一定經(jīng)驗(yàn)和知識作為基礎(chǔ)。在進(jìn)行科學(xué)猜想能力方面的教學(xué)時(shí)，可先針對問題讓學(xué)生展開想象的翅膀，鼓勵(lì)學(xué)生把所有可能的情況都大膽地說出來，然后讓學(xué)生根據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗(yàn)逐一進(jìn)行分析，想想生活中有哪些事實(shí)支持它，它和已有知識是否一致，排除那些與經(jīng)驗(yàn)和知識相矛盾的想法，留下的就可能是科學(xué)的猜想了，沒有一定的知識和經(jīng)驗(yàn)，猜想恐怕只能是無本之木，無源之水。所以在教學(xué)中為了避免學(xué)生胡猜亂想，讓學(xué)生說出猜想的理由、事實(shí)依據(jù)是很有效的避免課堂混亂的手段，也是培養(yǎng)學(xué)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(diǎn)是：從已有思路的反方向去思考、分析問題。表現(xiàn)為逆用定義、定理、公式、法則；逆向進(jìn)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(lián)結(jié)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(yīng)用逆向思維呢？注重課本中正逆思維的聯(lián)結(jié)，培養(yǎng)逆向思維意識。在物理學(xué)中，有些重大的發(fā)明、重要物理概念和定律的引入或闡述，常常需要運(yùn)用逆向思維，這為在授課過程中對學(xué)生進(jìn)行逆向思維的訓(xùn)練提供了素材。如法拉第在此基礎(chǔ)上運(yùn)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(yīng)定律的。又如力的合成和分解，運(yùn)動(dòng)的合成和分解等概念。若能恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)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(xué)生建立雙向聯(lián)結(jié)，知識就容易得到引申和擴(kuò)充，技能就會(huì)產(chǎn)生積極的遷移。同樣在習(xí)題的教學(xué)中也能使逆向思維得到訓(xùn)練。

四、控制變量法

“控制變量法”是中學(xué)物理中常用的探究問題的科學(xué)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(cuò)、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(guī)律，必須人為的制造一些條件，便于問題的研究。例如當(dāng)一個(gè)物理量與幾個(gè)因素有關(guān)時(shí)，我們一般是分別研究這個(gè)物理量與各個(gè)因素之間的關(guān)系，再進(jìn)行綜合分析得出結(jié)論。這樣就必須在研究物理量同其中一個(gè)因素之間的關(guān)系時(shí)，將另外幾個(gè)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(gè)因素之間的關(guān)系。這就是“控制變量”的方法。

在中學(xué)物理教學(xué)中有許多概念或規(guī)律的探索過程，都要用到控制變量法。例如，在剛接觸物理時(shí)，有一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)是探究“聲音怎樣從發(fā)聲的物體傳到遠(yuǎn)處？”實(shí)驗(yàn)中讓一個(gè)學(xué)生在桌子一端敲擊桌面，另一個(gè)學(xué)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(fā)現(xiàn)兩次都可以聽到聲音，引導(dǎo)學(xué)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(zhì)傳播。同時(shí)讓學(xué)生比較兩次聽到的聲音大小，從而認(rèn)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(qiáng)。在這里，老師一定要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)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(xué)生體驗(yàn)到控制變量的思想，為以后的探究實(shí)驗(yàn)作好方法上的準(zhǔn)備。通過控制變量法，可以讓我們很方便的研究出某個(gè)物理量與多個(gè)因素之間的定性或定量關(guān)系，從而能得出普遍的規(guī)律。

五、等效替代法

說到等效替代法，有一個(gè)經(jīng)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(dāng)然，這里還用到了“化整為零”的思想。很多偉人也經(jīng)常會(huì)用等效法來使研究問題簡化，例如，阿普頓在苦苦計(jì)算燈泡的容積時(shí)，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(shí)發(fā)現(xiàn)了鑒別王冠真假的方法，從而也導(dǎo)致了一個(gè)重要的原理──阿基米德原理的發(fā)現(xiàn)。

在物理教學(xué)中，千萬不要忽略思想方法的教學(xué)。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(shí)的教學(xué)中不斷滲透思想方法的教學(xué)，則能使同學(xué)們在遇到問題時(shí)高屋建瓴，迅速找到解題途徑。因?yàn)椋枷敕椒ㄊ乔蠼馕锢韱栴}的根本所在，通過不斷的學(xué)習(xí)與總結(jié)，掌握必要的思想方法，無疑可為學(xué)生的學(xué)習(xí)助力，使他們在學(xué)習(xí)上事半功倍。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙發(fā)瑞.物理教學(xué)中物理思想的滲透[J].內(nèi)江科技，2009.