雷春芳
高中階段研究物理的方法有很多,高中物理教學(xué)中的方法教育內(nèi)容主要分為四類:一是物理方法:物理方法集中體現(xiàn)了物理學(xué)科研究方法的特色。主要有:實(shí)驗(yàn)方法(含觀察方法)、模型法、理想化法、等效方法、對(duì)稱方法、守恒方法、疊加方法、整體與隔離方法等。二是數(shù)學(xué)方法:數(shù)學(xué)是物理研究的工具,是物理學(xué)形式化的語(yǔ)言,數(shù)理結(jié)合是物理學(xué)的最基本方法,在眾多的數(shù)學(xué)方法中常被高中物理教學(xué)采用的有:比例方法、比值定義法、圖象方法、極限方法、數(shù)列方法等等。三是邏輯方法:邏輯方法指的是思維方法,主要有:比較、分類、類比、概括、分析與綜合、歸納與演繹、抽象與具體等。四是哲學(xué)方法:高中物理教材中涉及較多的是對(duì)立統(tǒng)一、量變質(zhì)變、肯定否定、絕對(duì)相對(duì)、現(xiàn)象本質(zhì)、形式內(nèi)容、原因結(jié)果、偶然必然、部分整體等等。下面談?wù)劯咧形锢斫虒W(xué)中常用的幾種研究問(wèn)題的方法:
一、對(duì)比法
在學(xué)習(xí)中,比較同一物體的不同部分或不同物體,不同現(xiàn)象之間的異同,比較互相矛盾的解釋,說(shuō)法,理論,常常能發(fā)掘出具有科學(xué)創(chuàng)見的問(wèn)題。例如:為什么說(shuō)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是物體運(yùn)動(dòng)的原因?手摸鐵塊和木塊,為什么感覺(jué)到的冷熱程度不同?
二、變化法
物理問(wèn)題和物理實(shí)驗(yàn)都有一定的條件限制,此時(shí)可思考:如果某些條件發(fā)生了改變,會(huì)產(chǎn)生什么樣的情況和結(jié)果。例如:實(shí)心鐵球放入水中會(huì)沉入水底,如果鐵球是空心的,它能夠懸浮或漂浮嗎?又如:用一條細(xì)線將一根鋁絲吊起,使之處于水平平衡狀態(tài),然后將鋁絲的一側(cè)彎曲,它是繼續(xù)保持水平,還是發(fā)生傾斜??
三、理想化方法
以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地反映了事物或規(guī)律的本質(zhì)。這種方法是研究物理問(wèn)題的重要思想方法,稱為理想化方法。高中學(xué)過(guò)的理想化模型主要有:1憊程模型:勻速運(yùn)動(dòng)、勻變速運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、勻速率圓運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)、等溫過(guò)程、等容過(guò)程、等壓過(guò)程、恒定電流等。2筆堤邐錮砟P停褐實(shí)?、謱?shí)閬怠⒌グ凇⒗硐肫體、點(diǎn)電荷、試探電荷、勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、薄透鏡、理想變壓器、點(diǎn)光源、光線等。
四、類比法
類比法是指通過(guò)對(duì)內(nèi)容相似、或形式相似、或方法相似的一類不同問(wèn)題的比較來(lái)區(qū)別它們異同點(diǎn)的方法。這種方法通常用于幫助理解、記憶、區(qū)別概念、規(guī)律、公式等。一般用于同類不同問(wèn)題的比較。如:電場(chǎng)和磁場(chǎng),動(dòng)能和動(dòng)量,動(dòng)能定理和動(dòng)量定理等的比較。
五、假設(shè)法
假設(shè)法是解決物理問(wèn)題的一種重要方法。用假設(shè)法解題,一般是依題意從某一假設(shè)入手,然后運(yùn)用物理規(guī)律得出結(jié)果,再進(jìn)行適當(dāng)討論,從而找出正確答案。這種解題科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、合乎邏輯,而且可拓寬思路。在判斷一些似是而非的物理現(xiàn)象,一般常用假設(shè)法。科學(xué)家在研究物理問(wèn)題時(shí)也常采用假設(shè)法。我們同學(xué)在解題時(shí)往往不敢大膽假設(shè),不懂的怎樣去創(chuàng)設(shè)物理圖景和物理量,也就覺(jué)的無(wú)從下手了。還有一些題中的物理量較少,雖然結(jié)果只與其有關(guān),但在分析物理過(guò)程中又需要一些新的物理量介入時(shí),也要進(jìn)行相關(guān)量的假設(shè),最后可以再消去。
六、等效方法
是物理方法中又一應(yīng)用廣泛的重要方法,是科學(xué)研究中常用的一種思維方法。在效果等同的前提下,把實(shí)際的、復(fù)雜的物理過(guò)程變成理想的簡(jiǎn)單的等效過(guò)程來(lái)處理,可使計(jì)算大為簡(jiǎn)化,又可加深對(duì)物理概念、規(guī)律的理解。例如,在解決單擺周期、等效電路中可應(yīng)用等效方法。
七、因果法
在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中,見到一種現(xiàn)象,要習(xí)慣于問(wèn)一問(wèn)它產(chǎn)生的原因是什么?例如:從冰箱里拿出的雪糕為什么冒“白氣”?井水為什么會(huì)“冬暖夏涼”?燈泡的鎢絲斷了,搭上后為什么會(huì)比以前更亮?對(duì)這些現(xiàn)象,可以用因果法分析它們的原因。