王大平
【摘 要】本文主要通過典型的例子應(yīng)用一題多解、數(shù)形結(jié)合的方法,從多方面、多角度培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,努力拓展學(xué)生發(fā)散思維的空間,深化學(xué)生發(fā)散思維的層次。
【關(guān)鍵詞】發(fā)散思維;一題多解;數(shù)形結(jié)合;思維品質(zhì)
隨著物理教育研究的不斷深入,如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,分析和解決問題的能力成為研究的熱點(diǎn)。思維是人腦對(duì)客觀事物間接、概括的和能動(dòng)的反映。它以感知為基礎(chǔ)而超越感知,是認(rèn)識(shí)過程的高級(jí)階段。發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的核心。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的關(guān)鍵,也是當(dāng)前中學(xué)物理教學(xué)改革的重點(diǎn)。
發(fā)散性思維是對(duì)所要解決的一個(gè)新問題從多方面加以思考,并提出許多假設(shè)和新答案的思維方式也就是求異思維,這種開放性的思維沒有固定的方向和范圍,允許“標(biāo)新立異”、“異想天開”,是一種打破舊框框、舊教條,解放思想的創(chuàng)造性思維方式。
物理思維的訓(xùn)練通常是以習(xí)題教學(xué)為中心展開的,因此在一節(jié)課有限的時(shí)間內(nèi)要充分發(fā)揮良好的教學(xué)效益,需教師精心選題、精心講題,尋求一題多解、一題多問、一題多變。在一題多解中培養(yǎng)思維的廣闊性,在一題多問、多變中,引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì),弄清其內(nèi)涵與外延,進(jìn)行深刻思維,從而達(dá)到培養(yǎng)思維深刻性的目的。
例題:總質(zhì)量為M的列車,沿水平直線軌道勻速前進(jìn),其末節(jié)車廂質(zhì)量為m,中途脫鉤,司機(jī)發(fā)覺時(shí),機(jī)車已行駛L的距離,于是立即關(guān)閉油門,除去牽引力,設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與重力成正比,機(jī)車的牽引力是恒定的。求列車完全停下時(shí),列車兩部分的距離是多少?
“一題多解”是加深和鞏固所學(xué)知識(shí)的有效途徑和方法,充分運(yùn)用學(xué)過的知識(shí),從不同的角度思考問題,采用多種方法解決問題,這有利于學(xué)生加深理解各部分知識(shí)間的縱、橫方向的內(nèi)在聯(lián)系,掌握各部分知識(shí)之間的相互轉(zhuǎn)化,所以教師在教學(xué)過程中要多挖掘一些行之有效的一題多解例題和習(xí)題,使學(xué)生的思維應(yīng)變能力能得到充分的鍛煉和培養(yǎng)。
在物理教學(xué)中,許多物理定律、公式及物理問題可以用代數(shù)式表達(dá),也可以用圖形來描述。代數(shù)式表達(dá)和思維具有概括、精確、深刻的優(yōu)點(diǎn),而圖形、圖像描述和思維顯得直觀、活潑?!皵?shù)形結(jié)合”能使優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),相得益彰。華羅庚生動(dòng)形象的說:“數(shù)與形,本是相依倚,焉能分作兩邊飛。數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休?!?/p>
例題:如圖甲所示,MN、PQ為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L為0.5m,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)2Ω的電阻R,將一根質(zhì)量m為0.4kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r大小為0.5Ω,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)棒的速度達(dá)到1m/s時(shí),拉力的功率為0.4w,此刻t=0開始計(jì)時(shí)并保持拉力的功率恒定,經(jīng)一段時(shí)間金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度,在該段時(shí)間內(nèi)電流通過電阻R做的功為1.2J。試求:
(1)金屬棒的穩(wěn)定速度;
(2)金屬棒從開始計(jì)時(shí)直至達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時(shí)間;
(3) 在乙圖中畫出金屬棒所受拉力F隨時(shí)間t變化的大致圖象;
(4)從開始計(jì)時(shí)直至達(dá)到穩(wěn)定速度過程中,金屬棒的最大加速度為多大?并證明流過金屬棒的最大電量不會(huì)超過2.0C。
在解決物理問題時(shí),如果善于“數(shù)形結(jié)合”進(jìn)行思考,往往可使問題得到簡(jiǎn)化。還有的許多復(fù)雜物理問題,如果對(duì)其物理規(guī)律沒有深層次的理解,解決起來常常望而卻步、束手無策。一旦“數(shù)形結(jié)合”,找到圖形所蘊(yùn)藏的深刻的物理規(guī)律,茅塞頓開、柳岸花明。
物理教學(xué)既要重視物理知識(shí)的傳授,又要重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思想、物理方法等各方面的能力培養(yǎng),既重視結(jié)論,更重視物理思維過程,從多方面、多角度培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。只有這樣,才能使學(xué)生的稟賦和潛能自由、充分地發(fā)展,提高學(xué)生的物理素質(zhì)和創(chuàng)造性思維能力。做為一線的物理教師,也就能為使學(xué)生由“知識(shí)型”轉(zhuǎn)化為“能力型”、從“繼承型”轉(zhuǎn)化為“創(chuàng)造型”人才的教育改革系統(tǒng)工程盡物理教改應(yīng)盡之力。
【參考文獻(xiàn)】
[1]《教壇聚焦》,2009年第5期
[2]《物理之友》,2010年第8期