高一物理学习中学生思维方法的培养和训练

高一物理学习中学生思维方法的培养和训练
物理学在长期的发展过程中，形成了一整套的思维方法，基本的方法有：分析与综合的方法、比较与分类的方法、抽象与概括的方法、科学推理的方法等。掌握并灵活运用这些方法，对学好物理起到关键的作用。高中物理较初中物理，不论在知识的深度上还是在知识的广度上，都有了一个质的飞跃，要求学生有较高的思维能力。掌握科学的思维方法是提高思维能力的有效途径。本文就高一现行教材所涉及的内容，重点培养学生具备分析与综合的方法。在物理思维中，分析与综合的方法主要有以下几点： 1、从“复合到单一，从单一到复合”的分析与综合的方法在对复杂的物理对象、物理现象、和物理过程的研究中，我们往往把研究的对象以及所产生的物理现象分解为许多单一部分或者单一过程一一进行分解研究，然后把分解的部分再结合成整体来认识。为了让学生尽快掌握这种方法在力学中解决物体受力问题时，采用“隔离法”，想象的把研究对象从联接体中隔离出来，全面考察物体对它的作用。例如：ABC三物块叠放在一起，处于水平面上，在力F的作用下作匀速运动，分析ABC各自所受的力。分别隔离A、B、C，在结合整体，不难得出A受2 M个力的作用，B、C各受5个力的作用。在曲线运动当中，先把实际运动分解为两种或者三种相互独立的单一分运动来研究，然后再综合起来，得出曲线运动的规律。例如平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动（X=vt），竖直方向的自由落体运动（y=gt2/2）。消去参数t可以得到轨迹为抛物线（x2=2v2y/g）。对于斜抛物体的运动，也可以让学生用此法去处理、体会。为了进一步加深认识，可以通过一定数量的习题来进行。在此仅提供一个小题目：如图，在倾角为Q的斜面上，以V水平抛出一个小球，物体离开斜面的最大距离是多少？物理学中不仅存在许多复合问题，而且存在着许多分过程，组成一个物理过程的复杂问题。为了研究这些复杂过程，先搞清每个分过程的规律，然后再把这些分过程联系起来，得出整个过程的规律。许多问题特别是力学问题经常用这种方法来解决。可以通过分析大量的复杂过程，让学生来逐步的掌握。下面提供两例： 1：火车从甲站到乙站，即使轨道是平直的，但进站和离站时速度都有变化（可以看做是均匀变化），因此对于整个过程，我们也必须分解为三个不同的分过程来处理：火车离站时的匀加速直线运动、火车中途的匀速直线运动、火车进站时的匀减速直线运动。在这些分运动的基础上得出整个过程的运动规律。如图在研究弹簧振子的简谐运动时，我们可以把这个复杂的运动分解为4个分运动：振子由O到A做加速度不断增大的减速运动、由A到O的加速度不断减小的加速运动、由O到B的加速度不断增大的减速运动。 3、先分析后综合的的方法在物理教学中用控制条件来探索物理问题和物理规律的方法称为分析综合法，这种思维方法可以通过一些物理定律的获得，让学生掌握。例如：牛顿第二定律F=ma，先是m一定，研究a与F的关系得出a与F成正比；再就是F一定，研究a与m的关系得出a与1/m成正比。然后可以总结得出：a与F/m成正比。选择合适的比例系数可以得出：F=ma。象这样的还有理想气体的状态方程、欧姆定律、焦耳定律等等。总之，分析与综合的方法是物理思维的基本方法之一。教师通过知识的讲解、习题的演练，完全能够让学生掌握并灵活运用这种方法。