這
控制變量法是初中物理教學(xué)中應(yīng)用最廣泛的方法,也是科學(xué)探究中的重要思維方法,在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗活動中得到廣泛應(yīng)用
初中物理思維法:推理法
推理法是在科學(xué)實(shí)驗的基礎(chǔ)上,在合理的邏輯推理的基礎(chǔ)上,認(rèn)識客觀現(xiàn)象和規(guī)律本質(zhì)的科學(xué)方法,從而提出客觀現(xiàn)象和規(guī)律的本質(zhì)。推理方法可以最大程度地突出實(shí)驗中的主要因素,忽略次要因素,得出本質(zhì)的結(jié)論。例如,在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗教材《八年級物理》(北京師范大學(xué)版)第四章第二節(jié)中,通過推理的方法得到了“真空不能傳遞聲音”。在實(shí)驗中,將一個響起的鬧鐘放置在一個密封的玻璃外殼中,起初可以聽到玻璃外殼內(nèi)的響亮鈴聲,隨著引擎蓋內(nèi)的空氣逐漸被抽走初中物理建模法,鈴聲變得越來越小(即,空氣變得稀薄)。由此我們可以得出結(jié)論,空氣越稀薄,鈴鐺越小。進(jìn)一步的推理:如果我們把所有的空氣都抽出來并形成真空,那么我們就不會聽到鐘聲。由此可見:真空無法傳輸聲音!又如:《義務(wù)教育八年級物理標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗教材》(北京師范大學(xué)版)第四章第二節(jié)“牛頓第一定律”的推導(dǎo),也采用了推理法。實(shí)驗是讓同一個球從同一斜面的同一高度滾到水平面,并先后在水平面上放置毛巾、紙板和玻璃,它們對球的阻力逐漸減小,可以觀察到球移動得越來越遠(yuǎn),即速度越來越慢。進(jìn)一步的推理:如果水平表面是絕對光滑的,球的阻力為零,球的速度不會減小,它將永遠(yuǎn)以固定的速度運(yùn)動,即它將以勻速沿直線運(yùn)動
推理其實(shí)是一種理想的方法,雖然只在初中的這些地方體現(xiàn)出來,但是如果我們的老師能夠探索這種方法對學(xué)生思維訓(xùn)練的作用,肯定會激發(fā)學(xué)生對物理的興趣
初中物理思維法:類比法
類比是一種思維形式,其中兩件事在某些特征上相似,并推斷它們在其他特征上也可能相似。應(yīng)用于物理學(xué)習(xí),是將不熟悉的物理現(xiàn)象與熟悉的相似物理現(xiàn)象進(jìn)行比較,從而揭示物理過程或物理現(xiàn)象的本質(zhì)。開普勒曾經(jīng)說過:“我把類比看得比什么都重要,因為它是我最信任的老師,它揭示了自然的秘密。例如,在學(xué)習(xí)電流時,將其與水流進(jìn)行比較,在學(xué)習(xí)電壓時將其與水壓進(jìn)行比較,在學(xué)習(xí)聲波時將其與水波進(jìn)行比較,在學(xué)習(xí)內(nèi)能時將其與機(jī)械能進(jìn)行比較,在學(xué)習(xí)功率時將其與速度進(jìn)行比較,等等
這
類比法可以幫助學(xué)生更好地理解物理的概念,掌握物理定律,加深對相關(guān)物理知識的理解,并有助于引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)所學(xué)的知識,使學(xué)習(xí)成為學(xué)生一種自覺的、積極的活動網(wǎng)校頭條,更有利于學(xué)生思維能力的發(fā)展
初中物理思維法:轉(zhuǎn)化法
這
轉(zhuǎn)化法是針對一些看不見的、看不見的物理現(xiàn)象,人們很難直接認(rèn)識它們,所以我們會根據(jù)它們所看得見、摸得著的現(xiàn)象來間接地理解它們。例如,根據(jù)運(yùn)動球推動紙箱運(yùn)動的距離來推斷物體動能的大小;擴(kuò)散現(xiàn)象用于研究分子的運(yùn)動和分子運(yùn)動的速度;根據(jù)電流的影響來判斷電路中是否有電流;根據(jù)磁場對磁鐵的強(qiáng)弱作用來識別磁場;根據(jù)吸引引腳的電磁鐵數(shù)量,判斷其磁性的強(qiáng)度;根據(jù)電路中電流的大小,判斷電路中電阻的大小等
轉(zhuǎn)化法是通過對研究對象、思維角度、物理過程、物質(zhì)狀態(tài)等進(jìn)行轉(zhuǎn)化,將復(fù)雜化、難易,從而間接解決問題。這有利于培養(yǎng)學(xué)生的想象力、設(shè)計能力和創(chuàng)造性思維素質(zhì)。如果學(xué)生以變革性的思維方式接受訓(xùn)練,他們設(shè)計實(shí)驗的能力也會提高
初中物理思維法:等效代換法
等價代換法是科學(xué)思維的基本方法之一,同學(xué)們對這種方法肯定非常熟悉,因為三國時期著名的“曹沖稱量大象”的故事就是對等代換思維法的運(yùn)用。它是指面對一個更復(fù)雜的問題,用一個物理量來代替所有其他物理量,但它們的效果是完全相同的,從而容易地解決研究問題。例如,各分量的聯(lián)合作用被合力取代,電路各部分電阻的聯(lián)合作用被總電阻取代,液體的壓力對浸入其中的物體各側(cè)面的聯(lián)合作用被浮力取代
在教學(xué)中靈活運(yùn)用等效替代法,可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題的能力,使學(xué)生在掌握知識的同時,能夠靈活運(yùn)用知識解決簡單的物理問題,可以促進(jìn)知識和技能的轉(zhuǎn)移,還可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗到學(xué)習(xí)的樂趣,從而調(diào)動學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動性, 從而更好地探索物理知識,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
初中物理思維法:構(gòu)建模型法
這
現(xiàn)實(shí)中許多事物的原因是錯綜復(fù)雜的,在利用物理定律來研究現(xiàn)實(shí)中的事物時,往往需要簡化它們,即忽略次要因素,以突出主要因素。通過使用這種理想化的方法在現(xiàn)實(shí)中簡化事物,可以得到一系列的物理模型。例如,一條帶箭頭的直線,即一束光,用于表示光的傳播;磁感應(yīng)線用于表示磁場的分布和方向
模型方法的建立,可以幫助人們通過現(xiàn)象看清本質(zhì),忽略次要因素,突出主要因素,從而理解和處理問題。建模還可以幫助人們展示復(fù)雜的事物和過程,并幫助人們研究難以甚至無法直接觀察的物理現(xiàn)象
初中物理思維法:猜主意
猜想是推測和想象,與物理學(xué)的發(fā)展息息相關(guān)。在物理學(xué)史上,許多偉大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都是從猜想中衍生出來的,它們都是建立在猜想的基礎(chǔ)上,并通過許多實(shí)踐和實(shí)驗被提升為理論。如電磁感應(yīng)現(xiàn)象、分子動力學(xué)理論、分子核模型等。 艾薩克·牛頓曾經(jīng)說過:“沒有大膽的猜想,就沒有偉大的發(fā)現(xiàn)。由此可見,猜想在推動物理學(xué)發(fā)展中的作用是不可估量的。在教學(xué)實(shí)踐中,教師必須注意猜測思想的運(yùn)用,即引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)有的物理知識,對一些未知的事物做出科學(xué)的預(yù)測。例如,在學(xué)習(xí)電壓表時,學(xué)生可以通過復(fù)習(xí)電流表來猜測電壓表上符號“V”的含義,以及三個接線柱上數(shù)字和符號的含義。通過回顧如何比較物體的運(yùn)動速度,猜想如何比較物體的工作速度;在了解了機(jī)械效率,了解了影響機(jī)械效率的因素之后,讓學(xué)生猜測如何提高皮帶輪的機(jī)械效率
但是,猜想不是隨意的推測,它具有一定的科學(xué)理論和實(shí)踐依據(jù),是人類思維的最高境界。正確運(yùn)用猜想可以使學(xué)生的聯(lián)想更加豐富初中物理建模法,激發(fā)學(xué)生的思考,提高學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力
初中物理思維法:歸納法
歸納法是一種思維方法,它基于一類事物中的某些物體具有(或不具有)某些屬性這一事實(shí),從而推斷出這些事物的所有對象都具有(或不具有)某些屬性。這是我們學(xué)習(xí)過程中常用的方法,并應(yīng)用于各個學(xué)科。在初中物理學(xué)習(xí)中,歸納法運(yùn)用的方式很多,如:根據(jù)弓弦振動產(chǎn)生聲音,聲帶振動產(chǎn)生聲音,鼓振動產(chǎn)生聲音,感應(yīng)聲音是由物體的振動產(chǎn)生;根據(jù)光在空氣、水中和玻璃中沿直線傳播的事實(shí),可以得出結(jié)論,光在所有透明物質(zhì)中都是沿直線傳播的;力可以使彈簧伸長,力可以使樹枝彎曲,力可以使海綿凹陷,感應(yīng)力可以使物體的形狀等
在物理的教學(xué)和探索中,歸納法起著重要的作用,許多物理定律和定律都是通過演示實(shí)驗或?qū)W生實(shí)驗得到的,因此歸納法的教學(xué)是初中物理教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)
上述控制變量法、推理法、類比法、轉(zhuǎn)換法、等價代入法、模型構(gòu)建法、猜測思路和歸納法是初中物理教學(xué)中常用的思維方法。
我讀過《初中物理思維方法》。