開(kāi)發(fā)中學(xué)生的物理思維潛能，提升思維品質(zhì)

王大平

【摘 要】本文主要通過(guò)典型的例子應(yīng)用一題多解、數(shù)形結(jié)合的方法，從多方面、多角度培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，努力拓展學(xué)生發(fā)散思維的空間，深化學(xué)生發(fā)散思維的層次。

【關(guān)鍵詞】發(fā)散思維；一題多解；數(shù)形結(jié)合；思維品質(zhì)

隨著物理教育研究的不斷深入，如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，分析和解決問(wèn)題的能力成為研究的熱點(diǎn)。思維是人腦對(duì)客觀事物間接、概括的和能動(dòng)的反映。它以感知為基礎(chǔ)而超越感知，是認(rèn)識(shí)過(guò)程的高級(jí)階段。發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的核心。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的關(guān)鍵，也是當(dāng)前中學(xué)物理教學(xué)改革的重點(diǎn)。

發(fā)散性思維是對(duì)所要解決的一個(gè)新問(wèn)題從多方面加以思考，并提出許多假設(shè)和新答案的思維方式也就是求異思維，這種開(kāi)放性的思維沒(méi)有固定的方向和范圍，允許“標(biāo)新立異”、“異想天開(kāi)”，是一種打破舊框框、舊教條，解放思想的創(chuàng)造性思維方式。

物理思維的訓(xùn)練通常是以習(xí)題教學(xué)為中心展開(kāi)的，因此在一節(jié)課有限的時(shí)間內(nèi)要充分發(fā)揮良好的教學(xué)效益，需教師精心選題、精心講題，尋求一題多解、一題多問(wèn)、一題多變。在一題多解中培養(yǎng)思維的廣闊性，在一題多問(wèn)、多變中，引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，弄清其內(nèi)涵與外延，進(jìn)行深刻思維，從而達(dá)到培養(yǎng)思維深刻性的目的。

例題：總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，中途脫鉤，司機(jī)發(fā)覺(jué)時(shí)，機(jī)車已行駛L的距離，于是立即關(guān)閉油門(mén)，除去牽引力，設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與重力成正比，機(jī)車的牽引力是恒定的。求列車完全停下時(shí)，列車兩部分的距離是多少？

“一題多解”是加深和鞏固所學(xué)知識(shí)的有效途徑和方法，充分運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，從不同的角度思考問(wèn)題，采用多種方法解決問(wèn)題，這有利于學(xué)生加深理解各部分知識(shí)間的縱、橫方向的內(nèi)在聯(lián)系，掌握各部分知識(shí)之間的相互轉(zhuǎn)化，所以教師在教學(xué)過(guò)程中要多挖掘一些行之有效的一題多解例題和習(xí)題，使學(xué)生的思維應(yīng)變能力能得到充分的鍛煉和培養(yǎng)。

在物理教學(xué)中，許多物理定律、公式及物理問(wèn)題可以用代數(shù)式表達(dá)，也可以用圖形來(lái)描述。代數(shù)式表達(dá)和思維具有概括、精確、深刻的優(yōu)點(diǎn)，而圖形、圖像描述和思維顯得直觀、活潑。“數(shù)形結(jié)合”能使優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相得益彰。華羅庚生動(dòng)形象的說(shuō)：“數(shù)與形，本是相依倚，焉能分作兩邊飛。數(shù)缺形時(shí)少直觀，形少數(shù)時(shí)難入微。數(shù)形結(jié)合百般好，隔離分家萬(wàn)事休。”

例題：如圖甲所示，MN、PQ為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L為0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)2Ω的電阻R，將一根質(zhì)量m為0.4kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻r大小為0.5Ω，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)棒的速度達(dá)到1m/s時(shí)，拉力的功率為0.4w，此刻t=0開(kāi)始計(jì)時(shí)并保持拉力的功率恒定，經(jīng)一段時(shí)間金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度，在該段時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)電阻R做的功為1.2J。試求：

（1）金屬棒的穩(wěn)定速度；

（2）金屬棒從開(kāi)始計(jì)時(shí)直至達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時(shí)間；

（3） 在乙圖中畫(huà)出金屬棒所受拉力F隨時(shí)間t變化的大致圖象；

（4）從開(kāi)始計(jì)時(shí)直至達(dá)到穩(wěn)定速度過(guò)程中，金屬棒的最大加速度為多大？并證明流過(guò)金屬棒的最大電量不會(huì)超過(guò)2.0C。

在解決物理問(wèn)題時(shí)，如果善于“數(shù)形結(jié)合”進(jìn)行思考，往往可使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。還有的許多復(fù)雜物理問(wèn)題，如果對(duì)其物理規(guī)律沒(méi)有深層次的理解，解決起來(lái)常常望而卻步、束手無(wú)策。一旦“數(shù)形結(jié)合”，找到圖形所蘊(yùn)藏的深刻的物理規(guī)律，茅塞頓開(kāi)、柳岸花明。

物理教學(xué)既要重視物理知識(shí)的傳授，又要重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思想、物理方法等各方面的能力培養(yǎng)，既重視結(jié)論，更重視物理思維過(guò)程，從多方面、多角度培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。只有這樣，才能使學(xué)生的稟賦和潛能自由、充分地發(fā)展，提高學(xué)生的物理素質(zhì)和創(chuàng)造性思維能力。做為一線的物理教師，也就能為使學(xué)生由“知識(shí)型”轉(zhuǎn)化為“能力型”、從“繼承型”轉(zhuǎn)化為“創(chuàng)造型”人才的教育改革系統(tǒng)工程盡物理教改應(yīng)盡之力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《教壇聚焦》，2009年第5期

[2]《物理之友》，2010年第8期