教师提高学生解题能力的方法和途径.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,教师提高学生解题能力的方法和途径,哈尔滨师范大学附属中学,张 波,2013,年1,0,月,23,日,四个方面,1,2,3,4,物理思维,思想方法,根本措施,解题能力,教师提高学生解题能力的方法和途径,教师提高学生解题能力的方法和途径,1,、什么是物理思维？,就是物理学中的科学思维，是具有意识的人脑对客观物理事物（包括物理对象、物理过程、物理现象、物理事实等）的本质属性、内部规律性及物理事物间的联系和相互关系的间接的、概括的和能动的反映。,物理思维的主体是具有特殊生理和心理机制的人,物理思维的客体是客观物理事物。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,1,、什么是物理思维？,客体：,物理学是研究物质运动最一般的规律、物质的基本结构及物质间的相互作用的一门学科，它的研究对象具有客观性，不以人的意志而转移。,主体：,我们要认识这种自然界物质的运动、相互作用等的本质规律和特征，就必须在头脑中形成对整个物理世界本质的、完整的、深刻的反映，就要对观察过的物理现象、物理事实、物理过程等在大脑中形成清晰的物理图景，并反复加工、合理改造、去粗取精，把感性认识上升为理性认识。,此即,物理思维,。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,一、物理思维,1,2,3,4,深刻性,灵活性,独创性,批判性,5,敏捷性,物理智慧,6,系统性,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,（,1,）深刻性,是指思维活动的抽象程度和逻辑水平。涉及思维活动的广度、深度和难度。,它集中地表现为在智力活动中是否善于深入地思考问题，善于概括归类，逻辑抽象性强，抓住事物的规律和本质，预见事物的发展和进程。,这一品质要求人们具有精深的知识。一个知识浅薄的人，其思维的深刻性较差。在思维的深刻性方面，有的人思考问题善于打破沙锅问到底，非弄个明白，但又不钻牛角尖；而有的人思考问题往往很肤浅，一知半解。一般说来，那些好学深思、不耻下问的学生，其思维是深刻的；而那些不求甚解的学生，其思维则具有肤浅的不良品质。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,深刻性与其他品质之间的关系,深刻性品质是其它各种品质的,基础,。,一方面，只有深刻的物理思维，深入到物理事件本质与核心，才能对物理概念、规律进行高水平的广泛“迁移”和形成“物理思维组块”，表现出物理思维的高度灵活性和敏捷性。,另外，也只有深刻把握物理事物的内在和本质，才能进行怀疑、批判，进而迸发独特的思路与想法，表现出批判性和创造性。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,（,2,）灵活性,思维的灵活性是指思考问题、解决问题的随机应变程度。,思维灵活的具体表现是，在当问题的情况与条件发生变化时，思维能够打破旧框框，提出新办法。,这一品质与思维的敏捷性联系密切，可以说，没有敏捷性，就没有灵活性。,在工作、学习、生活中，有的人遇事足智多谋，善于随机应变；而有的人脑筋僵化，惯于墨守成规。例如，有的学生在解题时，不喜欢套用现成的公式，而愿意开动脑筋，尽管题目变化很大，都能应付自如，独立解决。这说明该学生的思维具有较大的灵活性。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,（,2,）灵活性,特点：,一是思维起点灵活，即从不同角度、方向、方面，能用多种方法来解决问题；,二是思维过程灵活，从分析到综合，从综合到分析，全面而灵活地作“综合的分析”；,三是概括,迁移能力强，运用规律的自觉性高；,四是善于组合分析，伸缩性大；,五是思维的结果往往是多种合理而灵活的结论，不仅仅有量的区别，而且有质的区别。,灵活性反映了智力的“迁移”,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、,物理思维的分类,（,2,）灵活性,【,例,】,有两只伏特表,A,和,B,，量程已知，内阻不知等于多少。另有一干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少。只用这两只伏特表、电键和一些连接用导线，能通过测量计算出这个电池的电动势（已知电动势不超过伏特表的量程，干电池不许拆开）。,1,画出测量时所用的电路图。,2,以测得的量做为已知量，导出计算电动势的式子。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、,物理思维的分类,（,2,）灵活性,【,解,】,测量电路如图所示。,当,K,1,、,K,2,。均闭合时，伏特表,A,的读数为,U,1,。设伏特表,A,的内阻为,R,1,，则由电压分配律得,:,(-U,1,),U,1,r,R,1,当,K,1,闭合、,K,2,断开时，,A,的读数为,U,1,、,B,的读数为,U,2,。则由电压分配律得,(-U,1,-U,2,),U,1,r,R,1,由上两式解出电动势为,（,U,1,U,2,),（,U,1,-,U,1,),一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,（,3,）独创性,思维的独创性表现在是否善于独立地分析问题和解决问题。,思维具有独创性的人不依赖别人的思想和原则，不寻求现成的解决问题的方案，而是创造性地寻求并获得研究现实的新途径、新事实和规律，提出新的解释和新的结论。,有的人思维具有较明显的独创性，遇事独立思考，有独特见解，解决问题时有独到方法，但也不固执己见，唯我是从。有的人思维具有明显的依赖性，遇事盲从附和，解决问题时人云亦云；有的人表现出很大的受暗示性。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,灵活性和独创性之间的关系,灵活性与创造性是密切联系又互相区别的。,灵活性侧重于思维的广度，,独创性侧重于思维的难度、深度。,灵活性是创造性的基础，而创造性是灵活性的高层次发展。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、,物理思维的品质,（,4,）批判性,思维的批判性是指善于批判地评价他人的思想与成果，也善于批判地对待自己的思想与成果。,批判性的思维能够吸取别人的长处和优点，吸取别人的思想的精华，而摒弃别人的短处和缺点，摒弃别人思想的糟粕。,它还能够严格地检查自己思想的进程及其结果，缜密地验证自己所提出的种种设想或假说，在没有确证其真实性之前，决不轻易相信这就是真理。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、,物理思维的品质,（,4,）批判性,在批判性上，有的人思维具有较强的批判性，能辩证地分析一切。有的人思维缺乏批判性，不能辩证地分析事物。在学习中，有的学生敢于同教师争论，敢于向权威挑战，把,“吾爱吾师，吾更爱真理”,的格言作为座右铭，这便是有思维批判性的表现。相反，有的学生，迷信教师和书本，把权威的话当做金口玉言，这便是缺乏思维批判性的表现。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、,物理思维的品质,（,4,）批判性,批判性与其他品质的关系,物理思维的批判性既是在深刻性基础上发展起来的品质，又渗透到其它品质中去，调节制约其它思维品质的发展。尤其是批判性与创造性的关系更为密切，前者是后者的心理保证与前提条件，后者则是前者发展与升华。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、,物理思维的品质,（,5,）敏捷性,思维的敏捷性是指思维过程的速度或迅速程度。,思维敏捷是指人们在短时间内当机立断地根据具体情况作出决定，迅速解决问题的思维品质。,古人所谓“眉头一皱，计上心来”，便是思维敏捷的一种表现。在日常生活和工作中，有的人遇事胸有成竹，善于迅速作出判断，但又不流于匆忙草率；有的人遇事优柔寡断，或草率行事。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,（,5,）敏捷性,敏捷性与其他品质之间的关系,物理思维的敏捷性既要以其它五个思维品质的发展为前提，又是其它五个思维品质发展水平的重要指标及具体表现。,有了思维敏捷性，在处理问题和解决问题的过程中，能够适应变化的情况来积极地思维，周密地考虑，正确地判断和迅速地作出结论。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的品质,（,6,）系统性,系统性是指思维活动的有序程度，以及整合各类不同信息的能力。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,一、物理思维,1,2,3,抽象思维,形象思维,直觉思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,1,）物理抽象思维,凡是以物理概念为思维材料，以物理判断和物理推理的形式来反映客观物理事物的运动规律，达到对物理事物的本质特征和内在联系的认识过程叫做物理抽象思维。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,1,）物理抽象思维,物理抽象思维的主要特点：,1.,抽象性和概括性,在物理抽象思维过程中，必须将物理事物的本质属性或特征与非本质属性或特征区分开来，从而舍弃非本质属性或特征，抽出本质属性或特征，此即物理思维的,抽象性,。,此外，在抽象的基础上，把所有反映物理事物本质的属性结合为一个整体，形成关于物理事物的整体的和一般的认识，进而把这种一般的认识推广到同类事物，把握同类事物的共同性和一般性，此即,概括性,。,抽象性与概括性的统一，是物理抽象思维的一个重要特点，只有通过抽象和概括，才能形成物理概念；才能简化物理对象，形成理想化的过程；才能在实验和理论分析的基础上得出定量的物理规律。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,1,）物理抽象思维,2.,逻辑性和系统性,由于物理抽象思维是以物理概念、物理判断和物理推理形式进行的思维，所以，它必须按照一定的形式、方法和规律进行，此即,逻辑性,。,另外，物理抽象思维按照一定的逻辑形式和逻辑方法，遵从一定的逻辑规律或规则，在思维过程中总要形成对物理事物的系统的认识，从而表现出,系统性,的特征。,逻辑性是系统性的前提条件，没有逻辑性就很难形成系统性，而系统性是逻辑性的必然结果。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,1,）物理抽象思维,3.,能动性和间接性,人们在认识物理事物的时候，当感性材料达到一定程度时，思维能动地对这些材料进行分析、综合、比较、分类、抽象、概括等，形成对物理事物的一般的和概括的认识，而且物理学研究往往是先提出问题，再搜寻事实，捕获信息，立论解释，因此物理抽象思维是一种有目的的、,能动的思维活动,。,另外，物理事物的本质规律，有些隐藏在现象背后，在不能被人直接感知的时，只有通过其它事物，借助于已有的知识和经验去认识那些没有直接感知过的，甚至根本无法感知的事物，此即物理抽象思维的,间接性,。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,1,）物理抽象思维,能动性和间接性是相互统一，密不可分的关系。借助于已有知识或者经验，对于未知的物理世界进行无止境地扩展想象。物理模型、假说的建立，物理知识的逻辑拓展以及物理问题的解决，都离不开物理抽象思维的能动性和间接性及其相互作用的帮助。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,1,）物理抽象思维,4.,线型性和精确性,物理抽象思维以物理概念、判断、推理等形式进行思维，往往沿着一个方向推出结论，类似于数学中由诸点连成线一样的过程，这就是其线型性特点。,另外，只要线型性思维的条件正确过程符合逻辑，这个思维的结论就应该是精确的，更何况数学语言是对物理概念和物理规律最好的表达方式，物理规律的推导过程也要用到数学方法，这些都反映出了物理抽象思维的精确性。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,2,）物理形象思维,以物理表象为思维材料而进行的思维就叫做物理形象思维。,所谓的物理表象是指物理形象在人的大脑中的间接的和概括的反映，物理形象又包括事物的物理宏观形象、介观形象、微观形象、时空形象、局部形象、整体形象、动态形象、静态形象等,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,2,）物理形象思维,物理形象思维的主要特点：,1.,形象性,物理形象思维的材料,表象，可以分为具象和概象两类。物理形象思维的元素是物理形象，思维主体在联想、想象过程中不能脱离形象的帮助。在物理学中，形象材料是及其丰富的，表现为,物理对象具有形象性。大到宇宙天体，小到夸克微粒，均有大小、形状、结构、分布等形象特征。,物理过程及现象有形象性。每一种运动、每一个过程、每一个现象都具有与之相对应的形象。,物理学中创造了极其丰富的观念形象。一切物理模型、图形、符号、语言、公式都是形象。,物理实验具有形象性。实验装置、实验过程、实验现象、结果分析等都具有形象性。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,2,）物理形象思维,物理形象思维的主要特点：,2.,二维性,物理形象思维的过程是，首先人们把感知材料进行存储后通过回忆、再现形成具象，大量的具象在大脑中存储后，经过分析、综合、抽象、概括等思维加工之后得到对一类事物本质特征进行反映的概象，概象又被大脑进行创造性地整理加工变成了意象。这个过程简单表示为：感觉,-,知觉,-,具象,-,概象,-,意象。而意象是由思维主体有意识地加工处理的结果，所以它渗透进了主体理性的内容。,对比于物理抽象思维，形象思维不是线型性逐步推理的，它是通过不同的方面、角度、方向、渠道等进行思维的。因此，可以认为物理形象思维具有二维性。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,2,）物理形象思维,物理形象思维的主要特点：,3.,动态性,物理学中，动态的物理图景及形象很多，如卢瑟福原子的核式结构形象、波动形象、可逆过程的形象、线形谐振子图景等。这些图景及形象是物理形象思维的材料、内容和结果，这些都表现出了物理形象思维具有动态性。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,2,）物理形象思维,物理形象思维的主要特点：,4.,创造性,物理形象思维的基本形式是表象、直感和想象，而想象是人脑对已有的表象进行加工、改造，产生新形象的过程。想象不仅可以补充实际经验和感受中的不足，而且可以使用人们的思想超越时间和空间的限制。高尔基、爱因斯坦、普朗克等都高度赞美想象是创造的源泉。物理学中的质点、理想气体、场、多维空间、夸克、胶子、黑洞、原子的结构模型等都是典型的创造性物理形象思维的结晶。因此，可以认为物理形象思维具有创造性特征。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,3,）物理直觉思维,思维主体不借助于逻辑推理而综合运用已有知识、表象和经验知觉，以高度省略、简化、浓缩的方式洞察事物的物理实质，并迅速作出猜测、设想或突然领悟的思维叫做物理直觉思维。,它是以物理概念和物理表象结合而成的具有整体功能的知识组块为思维材料而进行的思维。,物理直觉思维的思维材料虽然仍是物理概念和物理表象，但却是它们结合而成的知识组块。从某种意义上来说，物理直觉思维是物理抽象思维与物理形象思维交叉作用而形成的一种客观存在的、新的、独立的思维方式。,一、物理思维,瞪式解法,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,3,）物理直觉思维,物理直觉思维主要特点：,1.,整体性,区别于其它的物理思维类型，物理直觉思维更倾向于从整体上研究物理问题，从整体上把握物理对象和物理过程，将更多的注意力投放到物理问题的整体对外效应上。在对物理问题作总体分析的基础上，进行一种简约的、紧缩的、有选择的、急速的推理思维，而后通过观察、想象和判断一次性地从整体上揭示物理事物的本质。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,3,）物理直觉思维,物理直觉思维主要特点：,2.,多维性,物理直觉思维没有固定的思维程序和格式，没有固定的方向和确定的路线，而是以跳跃的、试探的方式从多个角度来考察研究物理问题，并根据反馈信息迅速实现研究角度的转移。,著名科学家钱学森指出：“如果逻辑思维是线性的，形象思维是二维的，那么，灵感思维是三维的。”其中的“灵感思维”就是指直觉思维，它比抽象思维和形象思维具有更大的“自由度”，是一种多维的思维。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,3,）物理直觉思维,物理直觉思维主要特点：,3.,突发性,从物理直觉思维的表现来看，直觉和灵感的产生，都具有“突发”的特点。这种突发性可以表现为在为研究或者解决物理问题而绞尽脑汁时的“灵机一动”，或者在漫无目思考的时候而突然间迸发出的灵犀的“火花”。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理思维的分类,（,3,）物理直觉思维,物理直觉思维主要特点：,4.,随机性,物理灵感的出现时间是难以估计的，是随机的，很难预测。物理直觉思维的结果也是对错都有可能的，是一种猜测、假设。这两个方面都体现出了物理直觉思维的随机性。,需要注意的是，这种随机性是有条件的。只有在思维主体积累了丰富的物理知识和经验的基础上，对 于物理学有浓厚兴趣，并且具有较强的分析、解决问题的能力时，才可能产生有价值的物理直觉思维。,一、物理思维,教师提高学生解题能力的方法和途径,1,、物理哲学：,是理念、哲学层次的,是人的意识对客观实际的正确反应，它具有客观性。,二、思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,高中物理的哲学问题举例,1,参考系的相对性,:,运动的绝对性和静止的相对性思想,2,作用与反作用的平等性,:,物体的平等性、力的平等性,3,机械功引入的哲学：,力与力方向上位移的累计代价,4,守恒思想：,追寻守恒量,5,热学的定律：,“扩散说”和“代价说”,6,狭义相对论：,空间和时间的相对性,7,辨证思想：,就是全面,二、思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,2,、物理方法：,是方法、技巧层次的,是指在处理物理问题中所用到的具有条理性、抽象性、解析性、技巧性的思维方法与技巧。,一些方法和技巧带有很强的思想性，而且这些思想性问题不单单只在物理学科中用到，其他学科也常用，所以也称其为“,思想方法,”,二、思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,物理方法的特点,二、思想方法,1,2,3,4,条理性：是严谨和规范的,抽象性：具有提升和精炼思维的作用,解析性：具有启发和解释问题的作用,技巧性：具有简化和方便的作用,教师提高学生解题能力的方法和途径,物理方法本身，是主观的，能反应人的思维质量和思维技巧，带有很大的个性倾向，与个人的风格和思维习惯相关，可以个人独创。但一些好的思想方法，被多数人认可，可以共享。,二、思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,学习“思想方法”的意义,一方面对于学习物理知识本身意义重大。,另一方面，对于学生的能力提高，对于学生综合素质的形成都有深远的意义,1,激发兴趣，产生快乐,2,是学习物理知识的必要工具,3,提升物理思维能力,4,提高人的综合素质，使人更加崇高起来,二、思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,5,、,高中物理常用的思想方法,（,1,）整体法和隔离法,1,）整体法是在确定研究对象或研究过程时,把多个物体看作为一个整体或多个过程看作整个过程的方法,;,2,）隔离法是把单个物体作为研究对象或只研究一个孤立过程的方法,二、思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,例,4,如图所示，底座上装有一根直立长杆，共总质量为，杆上套有一质量为的圆环，它与杆间有摩擦当圆环以初速度沿杆向上运动时，圆环的加速度大小为，底座不动，求底座在圆环上升和下落过程中，水平面对底座的支持力分别是多大？,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,:,（,1,）整体法和隔离法,教师提高学生解题能力的方法和途径,(2),临界问题与极值问题,1,）临界现象是量变质变规律在物理学上的生动体现,.,即在一定的条件下，当物质的运动从一种形式或性质转变为另一种形式或性质时，往往存在着一种状态向另一种状态过渡的转折点，这个转折点常称为临界点，这种现象也就称为临界现象,.,物理量处于临界值时：,物理现象的变化面临突变性。,对于连续变化问题，物理量的变化出现拐点，呈现出两性，即能同时反映出两种过程和两种现象的特点。,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,解决临界问题，关键是找出临界条件。一般有两种基本方法：,以定理、定律为依据，首先求出所研究问题的一般规律和一般解，然后分析、讨论其特殊规律和特殊解,直接分析、讨论临界状态和相应的临界值，求解出研究问题的规律和解。,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,:,(,2),临界问题与极值问题,教师提高学生解题能力的方法和途径,临界问题与极值问题,例如：,静力学中的临界平衡；,机车运动中的临界速度,;,振动中的临界脱离；,碰撞中的能量临界、速度临界及位移临界；,电磁感应中动态问题的临界速度或加速度；,光学中的临界角；,光电效应中的极限频率；,带电粒子在磁场中运动的边界临界；,电路中电学量的临界转折等,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,:,(,2),临界问题与极值问题,教师提高学生解题能力的方法和途径,(,2),临界问题与极值问题,2,）所谓极值问题，一般而言，就是在一定条件下求最佳结果所需满足的极值条件,.,求解极值问题的方法可分为物理方法和数学方法,.,物理方法包括,(1),利用临界条件求极值；,(2),利用问题的边界条件求极值；,(3),利用矢量图求极值,.,数学方法包括,(1),用三角函数关系求极值；,(2),用二次方程的判别式求极值；,(3),用不等式的性质求极值,.,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,:,(,2),临界问题与极值问题,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,1】,如图,7-26-1,所示，质量为,M,的小车置于光滑的水平面上，有一质量为,m,、速度为,0,的小物块从水平方向射入小车光滑轨道上，假定小物块一直不离开轨道，则在轨道上上升的最大高度为（,B,）,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,:,(,2),临界问题与极值问题,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,2】,如图所示，质量,m,2kg,的小球用细绳拴在倾角,=37,的斜面上，,g,=10m/s,2,，求：,(1),当斜面以,a,1,=5m/s,2,的加速度向右运动时，绳子拉力的大小；,(2),当斜面以,a,2,=20m/s,2,的加速度向右运动时，绳子拉力的大小,.,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,:,(,2),临界问题与极值问题,教师提高学生解题能力的方法和途径,(3),理想模型,研究物理理论时，利用抽象、理想化、假设和类比等方法，把反映研究对象的内在特性或本质联系抽取出来，构成的一个概念或实物的体系，叫理想模型（物理模型）。,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,1.,简化和纯化事物的原型：,忽略次要 抓主要,2.,解释事物或现象的原因：原型 模型,解释,简化,3.,建立或证明物理理论：模型 理论,建立,归纳,4.,指出方向和做出预见：研究方向 科学预见,教师提高学生解题能力的方法和途径,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,(3),理想模型,-,作用,教师提高学生解题能力的方法和途径,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,(3),理想模型,-,意义,第一，是抽象思维训练的重要方法。这种训练，有个循序渐进的过程，就像语文课上背诗词一样，是个逐渐熏陶而成的过程。,第二，是解决实际问题的基础。实际问题是复杂繁琐的，很难直接研究，必须先从理想模型入手，再向实际问题过渡。,教师提高学生解题能力的方法和途径,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,(3),理想模型,-,种类,1,、对象模型：质点、理想气体、点电荷、光线、理想模型等,2,、条件模型：光滑面、绝热容器、匀强电场、均匀介质等,3,、过程模型：匀速运动、恒定电流、等温过程等,4,、数学模型：,坐标、矢量模型、无限小模型、平均值模型物理,计算和图像,教师提高学生解题能力的方法和途径,(4),类比法和等效变换法,类比法：,指由一种物理现象想到另外一种物理现象，并对两种现象进行比较，由已知物理现象的规律推出另一种物理现象的规律的一种方法,.,等效思维：,指以效果相同出发，对所研究的对象提出一些方案或设想进行研究的一种方法,等效条件、等效变换、等效假设等均属此列这种方法具有启迪思维、扩大视野、触类旁通的作用,力的分解与合成、交流电的有效值、理想无阻电源与内阻的串联。用质点代替实际物体、把平抛用两个直线运动代替、用一个字母代替一个表达式，也是。画等效电路图、把摄氏温标转换成开氏温标、用圆周运动的射影代替简谐振动，也体现了代换法思想。,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,1】,有质量的物体周围存在着引力场,.,万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场强度的方法来定义引力场的场强,.,由此可得，与质量为,M,的质点相距,r,处的引力场场强的表达式为,E,G,=,(,万有引力恒量用,G,表示,),二、思想方法,-,高中常用的思想方法,-,类比法和等效变换法,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,2】,若氢原子的核外电子绕核做半径为,r,的匀速圆周运动，则其角速度,；电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流,I,=,.(,已知电子的质量为,m,，电量为,e,，静电力恒量用,k,表示,),二、思想方法,-,高中常用的思想方法,-,类比法和等效变换法,教师提高学生解题能力的方法和途径,(5),图形图象法,是将物理现象或过程用图形,/,图象表征出后，再据图形表征的特点或图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法。,如运动学中的追及问题、振动和波的问题、热学中气体状态连续变化的问题，均可利用图象进作分析，既直观又方便,图象是表示物理规律的方法之一，它可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系，形象地描述物理规律，在进行抽象思维的同时，利用图象的视觉感知，有助于对物理知识的理解和记忆，准确把握物理量之间的定性和定量关系，深刻理解问题的物理意义,.,应用图象不仅可以直接求出或读出某些待求物理量，还可以用来验证某些物理规律，测定某些物理量，分析或解决某些复杂的物理过程,.,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,中学物理中常见的图象,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,-,图形图象法,教师提高学生解题能力的方法和途径,识图：,1.,注意坐标轴的物理意义,2.,注意图象特征,3.,注意截距的物理意义,4.,注意斜率的物理意义,5.,注意面积的物理意义,6.,注意拐点的物理意义,7.,注意交点的意义,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,-,图形图象法,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,】,某同学做了如下的力学实验：一个质量为,的物体放在水平面上，物体受到向右的水平拉力,F,的作用后运动，设水平向右为加速度的正方向，如图（,a,）所示现测得物体的加速度,与拉力,F,之间的关系如图,(,b,),所示，由图象可知，物体的质量,m,5kg,；物体与水平面间的动摩擦因数,=,？,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,(6),物理中的数学方法,数学作为工具学科，其思想、方法和知识始终渗透贯穿于整个物理学习和研究的过程中，为物理概念、定律的表述提供简洁、精确的数学语言，为学生进行抽象思维和逻辑推理提供有效方法,.,为物理学的数量分析和计算提供有力工具,.,通常用到的方法：,方程,(,组,),法、比例法、数列法、函数法、几何,(,图形辅助,),法、图象法、微元法等,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,1】,如图所示，两光滑斜面的总长度相等，高度也相等，两球由静止从顶端下滑，若球在图上转折点无能量损失，则有,(),A.,两球同时落地,B.,球先落地,C.,两球落地时速率相等,D.,球先落地,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,高中物理中的数学方法,BC,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,2】,如图所示，在处于水平方向的细管内的端点,O,固定一根长为,L,0,、劲度系数为,k,的轻弹簧，在弹簧的自由端连接一个质量为,m,的小球,.,今将细管以,O,为轴逆时针缓慢转动，直至转到竖直方向，在此过程中，下列说法正确的是,(,不计一切摩擦，弹簧弹力总满足胡克定律,),（）,A.,小球的重力势能不断增大,B.,球的质量,m,足够大时，总能使球的重力势能先增大后减小,C.,弹簧的长度足够小时，总可以使球的重力势能不断增大,D.,以上说法都不对,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,高中物理中的数学方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,B,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,高中物理中的数学方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,4】,一弹性小球自,m,高处自由下落，当它与水平地面每碰撞一次后，速度减小到碰前的,7/9,，不计每次碰撞时间，计算小球从开始下落到停止运动所经过的路程和时间,.,答案：,20.3m,、,8s,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,高中物理中的数学方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,(7),对称性和对称法,物理问题中有一些物理过程或是物理图形是具有对称性的。,利用物理问题的这一特点求解，可使问题简单化。要认识到一个物理过程一旦对称,则相当一部分物理量（如时间、速度、位移、加速度等）是对称的。,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,【,例,7】(,镜物对称,),如图所示，设有两面垂直于地面的光滑墙,A,和,B,，两墙水平距离为,1.0m,，从距地面高,19.6m,处的一点,C,以初速度为,5.0m/s,，沿水平方向投出一小球，设球与墙的碰撞为弹性碰撞，求小球落地点距墙,A,的水平距离,.,球落地前与墙壁碰撞了几次,?(,忽略空气阻力,),二、思想方法,-,高中常用的思想方法,答案：,0,、,10,次,教师提高学生解题能力的方法和途径,(8),猜想与假设法,在研究对象的物理过程不明了或物理状态不清楚的情况下，根据猜想，假设出一种过程或一种状态，再据题设所给条件通过分析计算结果与实际情况比较作出判断的一种方法,或是人为地改变原题所给条件，产生出与原题相悖的结论，从而使原题得以更清晰方便地求解的一种方法。,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,(9),平均思想方法,物理学中，有些物理量是某个物理量对另一物理量的积累，若某个物理量是变化的，则在求解积累量时，可把变化的这个物理量在整个积累过程看作是恒定的一个值,-,平均值，从而通过求积的方法来求积累量。这种方法叫,平均思想方法,。,物理学中典型的平均值有：平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均电流等。对于线性变化情况，平均值,=,（初值,+,终值）,/2,。由于平均值只与初值和终值有关,不涉及中间过程,所以在求解问题时有很大的妙用,.,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,教师提高学生解题能力的方法和途径,(10),正向思维和逆向思维,正向思维就是“循规蹈矩”，从问题的始态到终态，顺着物理过程的发展去思考问题,逆向思维则是反其常规，是将问题倒过来思考的思维方法,有很多物理习题，利用正向思维方法解决比较困难或解决起来十分繁琐，而利用逆向思维却能收到很好的效果,例,1,物体以速度,被竖直上抛，不计空气阻力，在到达最高点前,0,5,内通过的位移为多大？（,10,2,）,二、思想方法,-,高中常用的思想方法,答案：,1,25,物理概念的教学,创设情境,思维加工,巩固深化,（具体）,（具体）,（抽象）,感知材料,形成表象,分析比较,抽象概括,变式迁移,完善结构,在引入物理概念之前，应先通过观察、实验、参观等活动，或通过教师形象的语言描述，或利用各种形象化的直观教具展示，或通过电脑摸拟等方法，创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的物理情境，使学生感知大量的,感性材料,，对物理现象有一个明晰的印象，,形成表象,。,1,、创设情境,教学过程中，教师要着重引导学生善于观察，达到了解现象、取得资料、发现问题和提出问题，激发创新欲望，增强创新意识和发展形象思维的目的。,1,、创设情境,在学生形成表象的基础上，引导学生进行,分析比较,、,抽象概括,，排除次要因素，抓住主要因素，找出所观察到的一系列现象的共性、本质属性，形成概念，用准确的、简洁的物理语言或数学语言给出确切的表述或定义，并指出所定义的物理概念的适用条件和范围。,2,、思维加工,教学过程中，教师要留给学生一定的思考想象时间，启发、激活学生的思维，让学生逐步掌握引入物理概念的方法，如力的概念的引入和建立，用的是具体实例抽象概括法；电场强度、磁感应强度的引入和建立，用实验探索发现法。实验发现电场、磁场都具有力的特性，电场强度、磁感应强度的定义用比值法等等，亲身体验物理概念引入、建立和下定义的乐趣，增强建立物理概念的欲望和能力，发展学生的抽象思维能力。,2,、思维加工,物理概念建立之后，通过与有关、相近概念的对比，以及进行适当的运用，来巩固、深化对概念的理解，完善对概念认识的深度和结构。运用一般分为两个阶段：一是初步运用阶段，主要是培养学生运用概念的方法和准确性；二是创新运用阶段，主要是通过,变式迁移,，将概念灵活地、创造性地运用于新的物理情景中，把实际问题转化为物理概念化的模型问题，然后分析、解决问题，不断,完善结构,。,3,、巩固深化,教学过程中，教师要引导学生总结运用物理概念的方法和规律性，提高学生运用概念分析和解决新问题的能力。,物理概念的教学,（导 入）,（展 开）,（终 结）,提 出,问 题,猜 想,假 设,实 验,探 索,分析归 纳,总结规 律,实验验 证,应用拓 展,类比臻 美,演绎推 理,理想实 验,途径,1,途径,2,途径,3,物理规律的教学,物理规律只能发现，不能创造。总的说来，发现物理规律主要有三条途径：,1,、实验归纳法,、,2,、理论演绎法,3,、提出假说法,。,物理规律的教学,途径,1,实验归纳法,从物理事物和物理现象中,提出问题,，作出,猜想和假设,，对事物和物理现象作多次观察和,实验探索,，在取得大量实验资料的基础上，进行综合、,分析归纳,，,发现,在一定条件下有关物理量之间的必然,联系,，从而,得出结论,，再通过,实验检验,就,成为规律,。用实验归纳法发现的规律，一般叫做定律。例如,牛顿第二定律、动量守恒定律、法拉第电磁感应定律、光的反射定律和折射定律，等等。,物理规律的教学,途径,2,理论演绎法,从,已知规律,或,物理理论,出发，对某特定事物或现象，进行,演绎推理,，从而得出在一定范围内有关物理量之间的,函数关系,或,新的论断,，最后，通过,实践检验,就,成为规律,。用理论演绎法发现的规律，一般叫做定理或原理。它们不再仅仅是对经验事实的概括，而是成为科学理论系统的出发点。如动量定理、动能定理、功的原理、波的叠加原理、光路可逆原理，等等。,物理规律的教学,途径,3,提出假说法,在,物理事实,、,根据,还,不充分,的情况下，通过,想象、猜测,，,提出,的对象的、理论的,假说,的方法。它是对新事物、新现象的本质和规律的推测性说明或假定性的理论解释，是在观察和实验的基础上提出解释事物和现象的一种设想或预见，正确与否要由实验来检验，经检验正确，假说就上升为一种理论或定律。例如，安培分子电流假说，是在物质由什么组成还不清楚的情况下，根据磁铁的磁场与通电螺线管的磁场十分相似这一实验事实而提出的。,物理规律的教学,在通过提出假说来建立物理规律的过程中，主要依赖于三种思维方法,1,、类比、,2,、臻美,3,、理想实验,。,物理规律的教学