“工欲善其事,必先利其器”。掌握研究問題的思想方法是提高學(xué)習(xí)效率的重要方面,在近年來的中考習(xí)題中,研究物理問題的方法習(xí)題層出不窮。這就要求我們物理教學(xué)工作者在教學(xué)中有意識地培養(yǎng)學(xué)生研究物理問題的思想方法,中學(xué)物理中涉及的研究方法很多,現(xiàn)將初中物理研究問題幾種常用方法作簡單歸類,僅作參考。
1 物理方法
物理方法是根據(jù)物理學(xué)研究和教學(xué)自身特點而產(chǎn)生的,這些方法集中地體現(xiàn)了物理學(xué)研究方法的特色是中學(xué)物理學(xué)的重要內(nèi)容之一。
1.1 觀察、實驗法
物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,離開了觀察和實驗就失去了它的生命力。觀察和實驗是學(xué)習(xí)和掌握物理知識最基本最重要的方法。而新課程注重學(xué)生的發(fā)展,“從生活走向物理,從物理走向社會”的課程基本理念引導(dǎo)學(xué)生盡量親身經(jīng)歷科學(xué)的探究過程。讓學(xué)生觀察生活中、大自然中的物理現(xiàn)象,觀察物理課堂演示實驗中的物理現(xiàn)象,觀察學(xué)生分組探究實驗中的物理現(xiàn)象,以及做好課后小實驗,并觀察這些實驗現(xiàn)象,這樣既培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。
1.2 控制變量法
實驗的精髓在于控制??刂谱兞糠ㄊ窃谘芯繂栴}時,某一物理量與其它多個物理量有關(guān)系時,先研究兩個量的變化關(guān)系,而控制其它的物理量保持不變,再逐一研究該物理量與其它物理量的關(guān)系,初中教材許多探究實驗都貫穿了這種研究問題的方法。例如:探究“滑動摩擦力跟哪些因素有關(guān)”、“壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)”等。
1.3 理想化法
對實際問題進(jìn)行理想化處理,這是一種重要的物理思想,理想化法包括理想模型、理想過程和理想實驗,例如:盧瑟福的原子核結(jié)構(gòu)模型就是一種理想模型。勻速直線運動在實驗生活中是不存在的,但我們用彈簧測力計拉著物體在水平桌面上作勻速直線運動來測滑動摩擦力,這個過程就是理想化的過程,得到的結(jié)果合理。而理想化實驗又稱假想實驗,它是從科學(xué)的現(xiàn)實實驗基
礎(chǔ)上,通過嚴(yán)密的邏輯推理得到的新的認(rèn)識過程。例如:阿基米德曾自豪地說:“給我一個支點,我就可以搬動整個地球”。再如,物體在水平面上作勻速圓周運動,當(dāng)突然不受任何力時,該如何運動,這都是一些假想的理想化的實驗。
1.4 等效法
在物理教學(xué)中,許多具體的物理過程不同,但最終結(jié)果是一樣的。我們可以把其中一種形式等同于另一種形式,這就是等效法。如:一個物體受幾個力時,引入了合力。在電學(xué)教學(xué)中,串聯(lián)電路與并聯(lián)電路,幾個電阻串聯(lián)或并聯(lián),引入了總電阻的概念。
2 數(shù)學(xué)方法
數(shù)學(xué)是研究物理問題的工具,正是因為有了數(shù)學(xué)介入物理問題的研究,才使得物理趨于精確和統(tǒng)一,使物理學(xué)成為一門科學(xué)。
2.1 比值法
這類問題直接利用物理公式或變形式,把已知中將要比的量分別表示出來,然后用比例形式解決。例如:質(zhì)量相同甲乙兩實心正方體的邊長分別是2cm和3cm,則它們的密度之比是多少?
2.2 圖示法
圖示可以直觀地幫助學(xué)生認(rèn)清物理過程,分析、解決物理問題。例如:物體受力畫受力分析圖,電學(xué)中電路圖,物質(zhì)熔化及其凝固圖象等。
2.3 方程思想
方程思想是解決一些較難物理計算題必備的重要思想,掌握這種思想,可以幫助我們理解物理知識,提高解決問題的能力。
當(dāng)然,解決物理問題中的數(shù)學(xué)思想方法還很多,如極限法,對稱法等。
3 邏輯方法
邏輯方法主要是指邏輯思維方法,這類方法在學(xué)習(xí)物理知識的過程中,無論是建立物理概念還是得出規(guī)律都是常常用到的,具體的方法有:
3.1 比較法
有一些物理量是由若干相關(guān)物理量綜合確定的,例如,速度是表示物體運動快慢的物理量,如何比較兩物體運動得快,還是慢呢?就要用到比較法:可采用在相同時間內(nèi)比較運動的路程:可采用相同路程內(nèi)比較運動的時間,也可采用比較單位時間內(nèi)運動的路程。
3.2 類比法
有一些物理問題很抽象,同學(xué)們很難理解。為了把這些物理問題說得清楚明白,我們就應(yīng)用具體的、有形的,大家都熟悉的事物來類比,例如,用水流類比電流,用水壓來類比電壓。
3.3 歸納法
歸納法是根據(jù)大量事例或?qū)嶒炇聦嵵饌€進(jìn)行分析,比較,找出其中內(nèi)在的聯(lián)系,并做出合理的解釋,然后概括、歸納出一般性結(jié)論和方法,例如“力”的概念的建立,就是在大量經(jīng)驗和事實的基礎(chǔ)上通過比較、分析、歸納而得出的。
3.4 推理的方法
推理的方法是在大量觀察、實驗的基礎(chǔ)上,通過推理而得出的一種重要方法,如,牛頓第一定律就是這樣得出的。
總之,初中物理教學(xué)中學(xué)生應(yīng)掌握研究問題的思想方法還很多。達(dá)爾文說:“最有價值的知識是關(guān)于方法的知識”。只要同學(xué)們勤奮好學(xué)、樂學(xué),再加上科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,學(xué)習(xí)定會如虎添冀,如魚得水,取得佳績。