高中物理习题教学中科学方法教育的渗透

杨帆

摘 要：在高中物理教学中最重要的是将理论知识的教学与学生能力的培养结合在一起，这其中关键是需要加强科学方法教育，而习题教学是整个教学过程中必不可少的环节。本文根据科学方法教育的要点，在习题教学中渗透最合适的方法，以达到最佳教学及学习效果。

关键词：科学方法； 习题教学； 分析法

中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1006-3315（2014）12-027-001

方法是知识的载体，物理科学方法的教育可在物理教学的任一环节实行。对学生进行习题教学主要是为了训练培养学生的思维能力，提升他们分析问题和解决物理问题的能力，提高他们的应用能力，从而实现知识向能力的转化。学生只有将知识运用到解决实际问题中，才能慢慢掌握物理科学方法。

一、认识及运用比较法

类比方法其实际上也是一种逻辑推理的过程，通常是对两个（或者两类）不同的对象进行比较，目的是找二者之间相同点或者相似点，之后依此为根据，把其中一个（或者一类）对象的已经掌握的知识，猜测推移到另一个（或者一类）对象身上去。简单的说，就是比较之后，把已知的相同或相似部分，推知也可能相同或相似的未知部分。

1.运用比较法

在高一物理匀速圆周运动部分，学生对于皮带传送以及同轴转动的知识点的理解和运用常出现混乱，关于这部分的内容运用比较法讲解则会使学生更加容易接受。

例1.如图1所示为一皮带传送装置，主动轮半径为r1，从动轮半径r2，已知主动轮转速为n，转动过程中皮带不打滑，求从动轮的转速？

例2，把地球看作理想球体，由于地球自转，则赤道处的物体与北纬60°处的物体相比，他们的线速度之比_____。

分析：在解决皮带传送问题中抓住V1=V2，而在解决同轴转动问题时可与之相比较，即抓住同轴转动中ω1=ω2，再根据线速度与角速度的关系，则上述问题即可迎刃而解。

2.表格法列举比较对象

表格的运用可以让学生更加清楚的了解类比对象之间的关系。

二、认识及运用图像法

图像法也是物理习题解决中常用的科学思维方法。在教学中可能涉及的图景有受力图景、运动过程图景、几何图景、能量图景、热学图景、电学图景和光学图景等，显然对于各部分知识应有不同的教学重点。例如“力和力的平衡”教学中，应以受力图景为重点；“直线运动”教学中应以运动图景为重点。

例1.例如物体沿一直线运动，在t时间内通过路程为S，它在中间位置的速度为V1，在中间时刻时的速度为V2，则V1和V2的关系是（ ）。

A.当物体做匀加速直线运动时V1>V2；B.当物体做匀减速直线运动时V1>V2；C.当物体做匀速直线运动时V1=V2；D.当物体做匀减速直线运动时V1

分析：该问题可以使用多种方法进行求解。

我们可以利用速度——时间图像来帮助学生建立清晰的物理图景。匀加速直线运动图像如下：

不管是匀加速还是匀减速，均可从图像上得到结论：V1>V2。

正确地建立物理图景的重点是培养其形成良好的思维习惯。

三、认识和运用整体法与隔离法

处理连接体问题常用的方法是：整体法与隔离法。

正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各个物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，分别确定它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解。

例1如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1N，B与地面间的动摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过（g取10m/s2）

A.3N B.4N C.5N D.6N

分析：學生一般的思路是使用隔离法进行解答，题目中已知两物体相对静止，在该问题解决中非常重要的一点是学生必须知道相对静止的含义，从而判断出两物体具有共同的加速度，这样才能顺利地解决该问题。

对A隔离受力分析：fA=mAa，NA=mag。

对B隔离受力分析：NB=NA+mBg，F-fA-f=mBa，f=uNB，且NA=NA，得：F-u（mA+mB）g=（mA+mB）a，

当fA=fm=1N时，解得F=6N。

但是该问题还可以使用更简便的方法来求解，因为已知两个物体有相对静止，则有共同的加速度。我们常常考虑是否可以使用整体法。

对AB系统整体受力进行分析：

F-f=（mA+mB）a，N=（mA+mB）g，

f=u（mA+mB）g，

得：F-u（mA+mB）g=（mA+mB）a

对A隔离受力分析：fA=mAa

当fA=1N时，解得F=6N，则F最大不能超过6N。

总之，教师在教学中应该注重科学方法的教育，使学生学会探索和归纳，有利于提高学生分析问题，解决问题的能力，进而提高他们的创新能力。