哲學(xué)思想(整體與局部的關(guān)系)在培養(yǎng)物理思維能力中的應(yīng)用研究

閆新芳

(河北省邢臺(tái)市第十九中學(xué) 054000)

在高中物理教學(xué)中，很多學(xué)生感覺物理難學(xué)，尤其是高一階段，由于初中物理和高中物理的跨度比較大，很多學(xué)生轉(zhuǎn)變比較慢，會(huì)導(dǎo)致后期選課時(shí)直接放棄物理.學(xué)生感覺物理難學(xué)的一個(gè)重要原因是物理思維方式存在問題，怎樣解決？我們先來看一下高中物理的學(xué)科特點(diǎn)，弄清它的特點(diǎn)，找到解決的方法.

一、高中物理的特點(diǎn)

1.相比于初中物理高中物理注重更深層次的研究

(1)知識(shí)更深入更綜合，需要的輔助手段更多比如數(shù)學(xué)知識(shí)；

(2)能力要求更多更綜合，(高考物理的五項(xiàng)能力要求：理解能力、推理能力、分析綜合能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒗脭?shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力)高中物理能力要求跟初中能力要求相差不是很多但要求更加綜合，更深層.

2.高中物理本身具有很強(qiáng)的整體性

(1)首先高中物理所學(xué)知識(shí)是一個(gè)完整的體系，知識(shí)環(huán)環(huán)相扣，比如從高一開始先學(xué)運(yùn)動(dòng)，再學(xué)相互作用力，之后是力和運(yùn)動(dòng)綜合的動(dòng)力學(xué)，知識(shí)間環(huán)環(huán)相扣，那一個(gè)環(huán)節(jié)拉下都會(huì)影響下一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)；又比如學(xué)好力學(xué)才能學(xué)好電磁學(xué)，力學(xué)知識(shí)是整個(gè)高中物理的骨骼是學(xué)好電學(xué)的基礎(chǔ).正如霍爾頓說：“無論從邏輯上還是從歷史上講，力學(xué)都是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)及其他科學(xué)研究的典范…力學(xué)之于物理學(xué)如同骨骼之于人體.”

(2)再者高中物理研究問題的方法也具有整體性和統(tǒng)一性，比如力學(xué)的解題思路(力與運(yùn)動(dòng)和功與能的解題思路)是整個(gè)高中各個(gè)模塊解題的思路的基礎(chǔ)，力學(xué)學(xué)好了，高中物理也就學(xué)透了；建立模型來解決物理問題的方法，物理是通過建立模型建立起來，那我們研究問題時(shí)要抓住根本將要研究的問題中所描述的情景轉(zhuǎn)化為模型，再去分析問題，這個(gè)分析問題思路在高中物理是統(tǒng)一的思路.

二、唯物辯證法認(rèn)為

一切事物都是由各個(gè)局部構(gòu)成的有機(jī)聯(lián)系整體，局部離不開整體，整體高于局部，起著統(tǒng)帥和主導(dǎo)地位，二者不可分割.所以我們在想問題和辦事情要樹立整體觀念和全局思想，從整體著眼.我們物理本身就具有整體性和系統(tǒng)性，所以在教學(xué)過程中要讓學(xué)生樹立整體優(yōu)先的意識(shí).下面從三個(gè)方面介紹怎樣利用整體優(yōu)先進(jìn)行思維訓(xùn)練

1.對于多個(gè)物體在選擇研究對象時(shí)要先整體再隔離，整體優(yōu)先.

比如，在學(xué)完力學(xué)規(guī)律(牛頓第二定律，動(dòng)能定理，機(jī)械能守恒，功能關(guān)系，能量守恒，動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒)之后解題時(shí).很多學(xué)生對力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用感到無從下手，如果將整體和局部的關(guān)系應(yīng)用于力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用中，學(xué)生的思維能力能快速培養(yǎng)起來.

2.對于過程的選擇也要做到整體優(yōu)先

比如使用動(dòng)能定理解題在選擇過程時(shí)要先全過程列式，再分段列式.

圖1

如圖1所示，質(zhì)量m=2kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))以v0=3m/s的初速度從P點(diǎn)水平飛出，然后從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，最后小球恰好能通過軌道的最高點(diǎn)C.B為軌道的最低點(diǎn)，C點(diǎn)與P點(diǎn)等高，A點(diǎn)與D點(diǎn)等高，軌道各處動(dòng)摩擦因數(shù)相同，圓弧AB對應(yīng)的圓心角θ=53°，已知R=0.5m,sin53°=0.8,cos53°=0.6，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2.求：小球沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功.

解析我們在列方程時(shí)，不要分段列，而要做到整體優(yōu)先，小球從P點(diǎn)經(jīng)平拋到A點(diǎn)，再圓周過C的全過程列動(dòng)能定理.讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成整體分析問題的習(xí)慣.

3.恒定電流

在這一章，分析電路時(shí)，也要有整體優(yōu)先的意識(shí)，讓學(xué)生先分析閉合電路再分析部分電路.這樣經(jīng)常引導(dǎo)和訓(xùn)練學(xué)生讓學(xué)生形成這種從整體出發(fā)的良好思維習(xí)慣.

圖2

如圖2所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略.開關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器R0的滑片向下滑動(dòng)的過程中( ).

A．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小

B．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大

C．電壓表與電流表的示數(shù)都增大

D．電壓表與電流表的示數(shù)都減小

解析(先分析閉合電路)：當(dāng)滑片下移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則外電路總電阻減小，電路中總電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，則由閉合電路歐姆定律可知，電路的路端電壓減小，故電壓表示數(shù)減?。?再分析部分電路)：由部分電路歐姆定律可知，R1上的分壓增大，而路端電壓減小，故并聯(lián)部分的電壓減小，則電流表示數(shù)減小，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D．

經(jīng)常這樣思考問題，那么潛移默化中同學(xué)們就會(huì)形成習(xí)慣，會(huì)覺得物理并不難，而且很有趣.德國物理學(xué)家勞厄說“重要的不是獲得知識(shí)，而是發(fā)展思維能力.教育無非是一切已學(xué)過的東西都遺忘掉的時(shí)候所剩下來的東西.”