如何在物理教学中实施方法教育
2009-03-16雷春芳
雷春芳
高中阶段研究物理的方法有很多,高中物理教学中的方法教育内容主要分为四类:一是物理方法:物理方法集中体现了物理学科研究方法的特色。主要有:实验方法(含观察方法)、模型法、理想化法、等效方法、对称方法、守恒方法、叠加方法、整体与隔离方法等。二是数学方法:数学是物理研究的工具,是物理学形式化的语言,数理结合是物理学的最基本方法,在众多的数学方法中常被高中物理教学采用的有:比例方法、比值定义法、图象方法、极限方法、数列方法等等。三是逻辑方法:逻辑方法指的是思维方法,主要有:比较、分类、类比、概括、分析与综合、归纳与演绎、抽象与具体等。四是哲学方法:高中物理教材中涉及较多的是对立统一、量变质变、肯定否定、绝对相对、现象本质、形式内容、原因结果、偶然必然、部分整体等等。下面谈谈高中物理教学中常用的几种研究问题的方法:
一、对比法
在学习中,比较同一物体的不同部分或不同物体,不同现象之间的异同,比较互相矛盾的解释,说法,理论,常常能发掘出具有科学创见的问题。例如:为什么说力是改变物体运动状态的原因,而不是物体运动的原因?手摸铁块和木块,为什么感觉到的冷热程度不同?
二、变化法
物理问题和物理实验都有一定的条件限制,此时可思考:如果某些条件发生了改变,会产生什么样的情况和结果。例如:实心铁球放入水中会沉入水底,如果铁球是空心的,它能够悬浮或漂浮吗?又如:用一条细线将一根铝丝吊起,使之处于水平平衡状态,然后将铝丝的一侧弯曲,它是继续保持水平,还是发生倾斜??
三、理想化方法
以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地反映了事物或规律的本质。这种方法是研究物理问题的重要思想方法,称为理想化方法。高中学过的理想化模型主要有:1惫程模型:匀速运动、匀变速运动、自由落体运动、匀速率圆运动、简谐振动、等温过程、等容过程、等压过程、恒定电流等。2笔堤逦锢砟P停褐实恪⒅实阆怠⒌グ凇⒗硐肫体、点电荷、试探电荷、匀强电场、磁场、薄透镜、理想变压器、点光源、光线等。
四、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。这种方法通常用于帮助理解、记忆、区别概念、规律、公式等。一般用于同类不同问题的比较。如:电场和磁场,动能和动量,动能定理和动量定理等的比较。
五、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。还有一些题中的物理量较少,虽然结果只与其有关,但在分析物理过程中又需要一些新的物理量介入时,也要进行相关量的假设,最后可以再消去。
六、等效方法
是物理方法中又一应用广泛的重要方法,是科学研究中常用的一种思维方法。在效果等同的前提下,把实际的、复杂的物理过程变成理想的简单的等效过程来处理,可使计算大为简化,又可加深对物理概念、规律的理解。例如,在解决单摆周期、等效电路中可应用等效方法。
七、因果法
在学习物理过程中,见到一种现象,要习惯于问一问它产生的原因是什么?例如:从冰箱里拿出的雪糕为什么冒“白气”?井水为什么会“冬暖夏凉”?灯泡的钨丝断了,搭上后为什么会比以前更亮?对这些现象,可以用因果法分析它们的原因。