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高中物理中“突出重点,忽略次要”思维方法的应用

2014-07-05杜映辉

成才之路 2014年18期
关键词:思维方法高中物理

杜映辉

摘 要:天真烂漫的中学生,对自然真理抱着完美的追求,因而对高中物理中“在忽略了一些因素的前提下,结论是成立”的说法总是半信半疑,对产生的结论有排斥情绪,长此以往,感觉物理难学,对物理就产生厌学,甚至弃学。因此,想办法解决好这个点,是高中学生学好物理的关键。教师要针对高中物理的教学现状,通过高中物理中几个理想化模型分析,阐述高中物理中“突出重点,忽略次要”的科学方法的合理性,探讨在物理教学中如何培养学生接受这种方法并利用它解决相關的实际问题。

关键词:高中物理;突出重点;忽略次要;思维方法

一、质点模型的建立教学

质点模型是高中物理中认识的第一个抽象概念,是个理想化模型,为了方便研究物体的受力和运动,在质点模型的建立过程中,当物体的形状和体积对所研究问题的影响很小时,便可以忽略物体的形状和体积,只注重物体的质量。问题是这种突出重要因素,忽略了次要因素的思想合理吗?由于这样的处理方法打破了学生既有的完美理想,因而有一部分学生怎么都是不理解,对忽略的部分总是不放心,内心深处对结论有排斥情结。如何来解决这样的现状呢?我在实际教学中是通过举一个生活实例来处理的:有个亿万富翁,假定他有一亿零一元钱,一元钱对他的一亿来说就如九牛一毛,微不足道!单从结果看,有没有这一元钱对他的总财富毫不影响,因而这一元完全可以忽略不计。举这样的生活例子,学生可以从亲身体会中感受“突出重点,忽略次要”思想的合理性,使学生从内心里能够接受这种科学方法。情感是学生学习的核心动力之一,但往往体验性不够,教师无法利用抽象的分析手段达到预期的教学效果,通过举这样的实例,就能使学生把物理与生活联系起来,从而达到突破难点的良好效果。

二、自由落体运动的研究

自由落体运动严格地说是物体只受重力从静止开始下落的运动,但地球上的物体在下落过程中,空气阻力不可避免,而且在研究物体下落时,很多问题中都把物体的运动看成是自由落体运动,即在研究过程中,忽略了空气阻力对物体运动的影响,这种处理问题的方法合理不合理呢?我在实际教学中通过演示实验进行了如下的教学过程。

第一步:让每位学生准备两张大小相同白纸,分别标记为白纸A、白纸B。然后让学生把白纸A从一定高度从静止释放,观察纸片的运动情况,实验结果:白纸片晃晃悠悠下落。

第二步:接着让学生把白纸B用力揉紧,变成白纸团,再把白纸片A和白纸团B从同一高度从静止释放观察,实验结果:相同的白纸片A和白纸团B运动情况完全不同,纸团的运动比纸片快的多。

第三步:最后把白纸团B从1m高度由静止释放与自由落体试验仪中物体的运动进行对比,发现纸团B的运动和试验仪中物体的运动完全一样,因此可以把白纸团B的运动近似看成是自由落体运动。

在这个实验过程中的“突出重点,忽略次要”思想分析:相同的纸片A和纸团B在从同一高度从静止释放,由于纸片A在运动过程中体积较大,受到的空气阻力较大,相比较自身重力不能忽略不计,从而空气阻力极大地影响到纸片的运动,因而不能将纸片A的运动当作自由落体运动处理,但揉紧的纸团B由于体积较小,所受空气阻力较小,远远小于自重,在这种情况下,完全可以忽略空气阻力,把纸团B的运动看成是自由落体运动就很合理了,这一点合理性在通过对比自由落体试验仪的演示中可以得到验证。这样不论是理论还是实验都能得到相同的结论,让学生感受实验的魅力和逻辑的力量,使学生从情感价值观的角度进一步体会“突出重点,忽略次要”这种思维方法的科学性、合理性,实际教学效果良好。

三、探究加速度与力、质量的关系实验

在探究加速度与力、质量的关系的实验中,牵引小车运动的是砝码盘和砝码,看似小车所受的拉力就是砝码盘和砝码的总重力,但仔细一想,在平衡摩擦力后,砝码盘、砝码、小车、不可伸长的细线构成一个连接体问题,即它们具有相同的运动状态。因而砝码盘和砝码的总重力不仅改变小车的运动状态,使小车产生加速度,同时砝码盘及砝码也具有同样加速度,即砝码盘和砝码的总重力有两个作用效果,一个改变了小车的运动状态,一个改变了自身的运动状态,把砝码及盘的总重力看成是小车的拉力显然是不合理的。但这个实验有个重要条件:M>m(M是小车的质量,m是砝码及砝码盘的质量),在这个条件下,根据牛顿第二定律:a =■分析上式:当M>m时,m可以忽略,可近似认为小车所受的拉力T等于砝码及盘的总重力mg。

在实际的实验教学中,突出重要方面小车的质量,忽略次要方面砝码及盘的质量的条件下,用砝码及砝码盘的总重力来近似代替小车所受的拉力可谓是本实验的难点,通过利用数学表达式分析处理办法让学生体会一定条件下”突出重点,忽略次要”思维的巧妙性,达到了突破难点的良好效果。

四、从物理走向生活,让事情有轻重缓急

我们平时生活中经常同时会遇到林林总总的事情,可以按事情的重要性和紧急性的不同组合来确定处理的先后顺序,先集中时间做大事情,剩余的时间再处理小事杂事,这样按照事情的轻重缓急安排好之后,再进行全面的时间管理,就不会出现忙乱的状况了。当代管理学之父彼得·杜拉克说过:“必须分清轻重缓急。最糟糕的是什么事都做,但都只做一点,这必将一事无成。” 知识的海洋这么深、这么广,而个人的时间和精力又是如此有限,因此在我们的学习中必须要有选择,先把重要的科目学好,待有余力才去博览其他领域。要有所不为,才能有所为。体会了这种思想方法,不仅可以把复杂的物理问题简单化,还可以理性、从容地处理生活琐事。从物理走向生活,从生活走向物理,感悟这种科学思维方法的魅力,真正把物理与自己的生活联系起来,并学有所用,我想这就是新课改的最终价值导向。

通过以上四个例子的分析,学生逐步体会“突出重点,忽略次要”的合理性之后,能使他们突破难点,可以让自己少走弯路,不钻牛角尖,使复杂问题化繁为简。通过以上过程和方法环节的体验,不仅锻炼了学生的逻辑思维能力,而且培养了学生的情感态度价值观,对于学生的终身发展将产生深远的影响。

参考文献:

[1]阎金铎,田世昆.中学物理教学概论[M].北京:高等教育出版社,

2003.

[2]周誉蔼.物理必修1教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2013.

(甘肃省通渭县第三中学)

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