物理學(xué)習(xí)中常用六種思維方法

1．從現(xiàn)象到本質(zhì)。物理學(xué)習(xí)首先要注意結(jié)合教材實(shí)際，注重從常見的物理現(xiàn)象或?qū)W生所熟悉的生產(chǎn)、生活實(shí)例出發(fā)，通過觀察、實(shí)驗(yàn)，引入思維場(chǎng)景，進(jìn)而分析、歸納，逐步從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，以形成正確的概念和物理認(rèn)識(shí)。例如學(xué)習(xí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，可從烏龜在地上爬，人走路，汽車在公路上行駛，飛機(jī)在天空中飛這些表面差異極大的現(xiàn)象中，比較出它們本質(zhì)上的共同特征，領(lǐng)悟到它們的位置都隨時(shí)間在跟另外一些物體的位置發(fā)生變化，從而建立起機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念。學(xué)習(xí)速度概念時(shí)，仍可從上面的例子出發(fā)，通過分析、比較，發(fā)現(xiàn)它們雖同屬機(jī)械運(yùn)動(dòng)，但畢竟有明顯的區(qū)別，這區(qū)別就在于運(yùn)動(dòng)的快慢程度不同，從而引出速度這個(gè)物理量。
實(shí)踐證明，這種積極的思維活動(dòng)，有助于對(duì)物理基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握。當(dāng)然，激發(fā)思維興趣，調(diào)動(dòng)思維積極性還要善于突破思維定勢(shì)。學(xué)生在生活中常常會(huì)形成一些錯(cuò)誤觀念。這些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)往往在學(xué)生頭腦中形成思維定勢(shì)。在學(xué)習(xí)中，應(yīng)結(jié)合教材，有的放矢地加以糾正。例如學(xué)過力的概念后，分析被投擲在空中的鉛球受力的情況，很多學(xué)生常常會(huì)多出一個(gè)手對(duì)鉛球的推力來，這時(shí)不要馬上否定學(xué)生的回答，而是啟發(fā)學(xué)生分析這個(gè)推力的由來，弄清施力物體是哪個(gè)，是通過怎樣的形式施加的，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)到在空中的鉛球是找不到這個(gè)推力的，從而自己來否定推力的存在。這樣誘導(dǎo)激勵(lì)，便打破了思維定勢(shì)，糾正了學(xué)生錯(cuò)誤概念，加深了對(duì)正確概念的理解。2．從形象到抽象。從思維發(fā)展的階段看，初中生正處在從形象思維向抽象思維逐步過渡的階段，在學(xué)習(xí)中，除了發(fā)展形象思維外，還應(yīng)培養(yǎng)抽象思維的能力�？陀^存在的事物、現(xiàn)象，往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的，出于它處于多種條件下而具有多方面的特性。
然而，在一定的現(xiàn)象中，并不是所有的條件，所有的性質(zhì)都起著同等重要的作用，因此，為了便于研究，采取暫時(shí)舍棄個(gè)別的、非本質(zhì)的因素，突出主要因素的方法，這種科學(xué)的處理方法（理想化方法），叫做科學(xué)的抽象。科學(xué)的理想化，是根據(jù)大量的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)事實(shí)，經(jīng)過分析、想象等思維活動(dòng)，對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行的一種高度抽象和概括。中學(xué)物理中所研究的物體和過程，多是利用科學(xué)抽象理想化的方法建立起來的理想化模型和理想化過程。例如：質(zhì)點(diǎn)、剛體、理想氣體、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、光滑表面、絕對(duì)黑體……，這些研究對(duì)象都是理想化的模型；又如，勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)、等壓變化、等溫變化、絕熱變化……，這些過程都是理想化的過程。把復(fù)雜的、具體的物體或現(xiàn)象，用簡(jiǎn)單的模型來代替，可以簡(jiǎn)化問題，空出主要因素，便于研究它的性質(zhì)，便于找出其中的規(guī)律，研究理想化模型，一方面具有現(xiàn)實(shí)意義，因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)，或在要求誤差允許的條件下，可以把許多實(shí)際物體或現(xiàn)象，幾乎看作是某個(gè)理想化的模型來處理；另一方面，它是一種重要的科學(xué)研究方法，因?yàn)榻鉀Q了主要矛盾之后再考慮次要因素，問題就容易得到解決。
因此，在物理學(xué)習(xí)中，掌握這種科學(xué)抽象的思維方法：首先，應(yīng)明確物理概念和各種模型是根據(jù)哪些事實(shí)、是怎樣建立起來的？它的適用范圍、適用條件又是怎樣的？其次，應(yīng)學(xué)會(huì)把實(shí)際的物體或現(xiàn)象，在某種條件下，看作是學(xué)過的模型中的哪個(gè)模型。這是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的關(guān)鍵。3．科學(xué)的推理推理是根據(jù)一個(gè)或一些判斷，得出另一個(gè)新判斷的思維形式。按照思維進(jìn)程的不同，推理可分為歸納推理、演繹推理、類比推理。（1）歸納推理。歸納推理是由個(gè)別性的前提，推出一般性規(guī)律的方法。歸納推理的過程是：根據(jù)觀察、實(shí)驗(yàn)獲得的材料，分別得知關(guān)于個(gè)別事物的知識(shí)，再經(jīng)過分析、比較、綜合、概括，得出一般性的規(guī)律。根據(jù)邏輯學(xué)的分類，歸納推理又可分為簡(jiǎn)單枚舉歸納推理、完全歸納推理和科學(xué)歸納推理。
例如，根據(jù)天文觀測(cè)得知：地球是運(yùn)動(dòng)的；月球是運(yùn)動(dòng)的；金星是運(yùn)動(dòng)的。于是得出結(jié)論：太陽(yáng)系的所有天體都是運(yùn)動(dòng)的。這種歸納推理叫做簡(jiǎn)單枚舉歸納推理。由于它只是知其然，不知其所以然，而且所得結(jié)論未經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，從而是未必完全正確的。因此，在物理教學(xué)中，采用這種歸納推理時(shí)，應(yīng)向?qū)W生說明，所得結(jié)論，必須要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)才能成立。再如，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：鐵受熱后膨脹，銀、銅受熱后也膨脹。經(jīng)過分析知道：鐵、銀、銅等金屬受熱后，分子運(yùn)動(dòng)加劇，反抗分子間相互作用束縛的本領(lǐng)增強(qiáng)，從而分子間的距離增大，即體積膨脹。由于它不僅僅是把大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納起來，而且探求了事物的本質(zhì)，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，因此，這種推理叫做科學(xué)歸納推理。這在物理教學(xué)中是經(jīng)常采用的。

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