物理教学中思维方法的培养与运用

浅谈物理教学中思维方法的培养与运用物理课改的目的：是通过对必要的物理基础知识的学习，发展个性、树立思想、掌握方法、培养素质、提高能力。“物理难学”是学生普遍认为的。怎样才能学好物理呢？我认为，掌握物理学方法是学好物理的保证。方法是沟通思想、知识和能力的桥梁，物理方法是物理思想的具体表现。研究物理的方法很多，如：观察法、实验法、假设法、极限法、类比法、比较法、分析法、综合法、变量控制法、图表法、归纳法、总结法、发散思维法、抽象思维法、逆向思维法、模拟想象法、知识迁移法、数学演变法等等。运用方法的过程也是思维的过程，思维主要包括抽象思维和形象思维。下面就高中物理教学中常见的一些思维方法及其运用谈几点看法：一、实验法：物理学是一门实验科学，实验法是利用相关的仪器仪表和设计的装置通过对现象的观测，数据的采集、处理、分析后得出正确结论的一种方法。它是研究、探讨、验证物理规律的根本方法，也是科学家研究物理的主要途径。二、假设法：假设法是解决物理问题的一种重要方法。用假设法解题，一般是依题意从某一假设入手，然后运用物理规律得出结果，再进行适当讨论，从而找出正确答案。这种解题科学严谨、合乎逻辑，而且可拓宽思路。在判断一些似是而非的物理现象，一般常用假设法。科学家在研究物理问题时也常采用假设法。我们同学在解题时往往不敢大胆假设，不懂的怎样去创设物理图景和物理量，也就觉的无从下手了。三、极限法：极限法是利用物理的某些临界条件来处理物理问题的一种方法，也叫临界（或边界）条件法。在一些物理的运动状态变化过程中，往往达到某个特定的状态（临界状态）时，有关的物理量将要发生突变，此状态叫临界状态，这时却有临界值。题目中出现：“最大、最小、至少、恰好、满足什么条件”等一类词语时，一般都属于临界状态问题，可以利用临界条件的值为解题思路的起点，设法求出临界值，再作分析讨论得出结果。四、综合法（也叫程序法）：综合法就是通过题设条件，按顺序对已知条件的物理各过程和各因素联系起来进行综合分析推出未知的思维方法。即从已知到未知的思维方法，是从整体到局部的一种思维过程。要求解题者从读题开始，注意题中能划分多少个不同的过程或不同状态，然后对各个过程、状态的已知量进行分析，追踪寻求与未知量的关系，从而求得未知量。五、分析法：分析法是综合法的逆过程，它是从求未知到已知的推理思维方法。是从局部到整体的一种思维过程。其优点在于把复杂的物理过程分解为简单的要素分别进行分析，便于从中找出最主要的、最本质的、起决定性的物理要素和规律。具体是从待求量的分析入手，从相关的物理概念或公式中去追求到已知量的一种方法。要求这个量，必须知道那些量，逐步寻求直至全部找出相联系的物理过程和已知的关系，而后再从已知量写到未知量。六、模拟法：模拟法是将题设中文字描述的物理过程、状态通过实物模型或图示模型形象地描绘出来以帮助思维分析的一种方法。它能直观的反映出物理过程，也有助于理解、分析、记忆物理过程。是一种化复杂为简单、化模糊为清晰的有效方法。七、类比法：类比法是指通过对内容相似、或形式相似、或方法相似的一类不同问题的比较来区别它们异同点的方法。这种方法往往用于帮助理解，记忆、区别物理概念、规律、公式很有好处。通常用于同类不同问题的比较。如：电场和磁场，电路的串联和并联，动能和动量，动能定理和动量定理，单位物理量的物理量的形式（如单位体积的质量、单位面积的压力）等的比较。而比较法可以是不同类的比较，更有广义性。八、逆向思维法：逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法，对于某些问题，运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出，而采用逆向思维，即把运动过程的“末态”当成“初态”，反向研究问题，可使物理情景更简单，物理公式也得以简化，从而使问题易于解决，能收到事半功倍的效果。九、图象法：图象能直观地描述物理过程，能形象地表达物理规律，能鲜明地表示物理量之间的关系，一直是物理学中常用的工具，图象问题也是每年高考必考的一个知识点。运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现。它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线)，当某些物理问题分析难度太大时，用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效。十、对称法:对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。自然界和自然科学中，普遍存在着优美和谐的对称现象。利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案，大大简化解题步骤。从科学思维方法的角度来讲，对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是通往答案的捷径。十一、整体、隔离法：物理习题中，所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件。这时，可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑，这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法；而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法，则称为隔离法。十二、守恒思想：能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”。学习物理知识是为了探索自然界的物理规律，那么什么是自然界的物理规律？在千变万化的物理现象中，那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素。能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具，分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路。在变化复杂的物理过程中，把握住不变的因素，才是解决问题的关键所在。在物理教学中，能量转化和守恒的观点是解决物理综合问题的重要方法之一。另外还有等量替换法、等效法等也常在高中物理中运用。十三、控制变量法：其方法是指在多个物理量可能参与变化影响中时，为确定各个物理量之间的关系，以控制某些物理量使其固定不变来研究另外两个量变化规律的一种方法。它是研究物理的一种科学的重要方法。限于篇幅，以上方法略去举例说明。在教学中有意识地贯穿物理思想和物理方法，体现：“思想指导方法，方法体现思想”。当然，随着物理学习的深入，知识的积累，伴随科学的发展，会不断出现新思想新方法，只要我们不懈的努力，勇于探索，大胆创新，一定能在物理教学中提高业务水平。当然，这些思想方法对我们解决物理问题非常重要，希望在老师的指导下能够结合具体题目进行分析，促进学生理解这些思维方法，积累解题经验，逐步提高自己的解题能力。