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        高中物理中“突出重點(diǎn),忽略次要”思維方法的應(yīng)用

        2014-07-05 21:56:16杜映輝
        成才之路 2014年18期
        關(guān)鍵詞:思維方法高中物理

        杜映輝

        摘 要:天真爛漫的中學(xué)生,對自然真理抱著完美的追求,因而對高中物理中“在忽略了一些因素的前提下,結(jié)論是成立”的說法總是半信半疑,對產(chǎn)生的結(jié)論有排斥情緒,長此以往,感覺物理難學(xué),對物理就產(chǎn)生厭學(xué),甚至棄學(xué)。因此,想辦法解決好這個點(diǎn),是高中學(xué)生學(xué)好物理的關(guān)鍵。教師要針對高中物理的教學(xué)現(xiàn)狀,通過高中物理中幾個理想化模型分析,闡述高中物理中“突出重點(diǎn),忽略次要”的科學(xué)方法的合理性,探討在物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生接受這種方法并利用它解決相關(guān)的實(shí)際問題。

        關(guān)鍵詞:高中物理;突出重點(diǎn);忽略次要;思維方法

        一、質(zhì)點(diǎn)模型的建立教學(xué)

        質(zhì)點(diǎn)模型是高中物理中認(rèn)識的第一個抽象概念,是個理想化模型,為了方便研究物體的受力和運(yùn)動,在質(zhì)點(diǎn)模型的建立過程中,當(dāng)物體的形狀和體積對所研究問題的影響很小時,便可以忽略物體的形狀和體積,只注重物體的質(zhì)量。問題是這種突出重要因素,忽略了次要因素的思想合理嗎?由于這樣的處理方法打破了學(xué)生既有的完美理想,因而有一部分學(xué)生怎么都是不理解,對忽略的部分總是不放心,內(nèi)心深處對結(jié)論有排斥情結(jié)。如何來解決這樣的現(xiàn)狀呢?我在實(shí)際教學(xué)中是通過舉一個生活實(shí)例來處理的:有個億萬富翁,假定他有一億零一元錢,一元錢對他的一億來說就如九牛一毛,微不足道!單從結(jié)果看,有沒有這一元錢對他的總財富毫不影響,因而這一元完全可以忽略不計。舉這樣的生活例子,學(xué)生可以從親身體會中感受“突出重點(diǎn),忽略次要”思想的合理性,使學(xué)生從內(nèi)心里能夠接受這種科學(xué)方法。情感是學(xué)生學(xué)習(xí)的核心動力之一,但往往體驗性不夠,教師無法利用抽象的分析手段達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,通過舉這樣的實(shí)例,就能使學(xué)生把物理與生活聯(lián)系起來,從而達(dá)到突破難點(diǎn)的良好效果。

        二、自由落體運(yùn)動的研究

        自由落體運(yùn)動嚴(yán)格地說是物體只受重力從靜止開始下落的運(yùn)動,但地球上的物體在下落過程中,空氣阻力不可避免,而且在研究物體下落時,很多問題中都把物體的運(yùn)動看成是自由落體運(yùn)動,即在研究過程中,忽略了空氣阻力對物體運(yùn)動的影響,這種處理問題的方法合理不合理呢?我在實(shí)際教學(xué)中通過演示實(shí)驗進(jìn)行了如下的教學(xué)過程。

        第一步:讓每位學(xué)生準(zhǔn)備兩張大小相同白紙,分別標(biāo)記為白紙A、白紙B。然后讓學(xué)生把白紙A從一定高度從靜止釋放,觀察紙片的運(yùn)動情況,實(shí)驗結(jié)果:白紙片晃晃悠悠下落。

        第二步:接著讓學(xué)生把白紙B用力揉緊,變成白紙團(tuán),再把白紙片A和白紙團(tuán)B從同一高度從靜止釋放觀察,實(shí)驗結(jié)果:相同的白紙片A和白紙團(tuán)B運(yùn)動情況完全不同,紙團(tuán)的運(yùn)動比紙片快的多。

        第三步:最后把白紙團(tuán)B從1m高度由靜止釋放與自由落體試驗儀中物體的運(yùn)動進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)紙團(tuán)B的運(yùn)動和試驗儀中物體的運(yùn)動完全一樣,因此可以把白紙團(tuán)B的運(yùn)動近似看成是自由落體運(yùn)動。

        在這個實(shí)驗過程中的“突出重點(diǎn),忽略次要”思想分析:相同的紙片A和紙團(tuán)B在從同一高度從靜止釋放,由于紙片A在運(yùn)動過程中體積較大,受到的空氣阻力較大,相比較自身重力不能忽略不計,從而空氣阻力極大地影響到紙片的運(yùn)動,因而不能將紙片A的運(yùn)動當(dāng)作自由落體運(yùn)動處理,但揉緊的紙團(tuán)B由于體積較小,所受空氣阻力較小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于自重,在這種情況下,完全可以忽略空氣阻力,把紙團(tuán)B的運(yùn)動看成是自由落體運(yùn)動就很合理了,這一點(diǎn)合理性在通過對比自由落體試驗儀的演示中可以得到驗證。這樣不論是理論還是實(shí)驗都能得到相同的結(jié)論,讓學(xué)生感受實(shí)驗的魅力和邏輯的力量,使學(xué)生從情感價值觀的角度進(jìn)一步體會“突出重點(diǎn),忽略次要”這種思維方法的科學(xué)性、合理性,實(shí)際教學(xué)效果良好。

        三、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗

        在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗中,牽引小車運(yùn)動的是砝碼盤和砝碼,看似小車所受的拉力就是砝碼盤和砝碼的總重力,但仔細(xì)一想,在平衡摩擦力后,砝碼盤、砝碼、小車、不可伸長的細(xì)線構(gòu)成一個連接體問題,即它們具有相同的運(yùn)動狀態(tài)。因而砝碼盤和砝碼的總重力不僅改變小車的運(yùn)動狀態(tài),使小車產(chǎn)生加速度,同時砝碼盤及砝碼也具有同樣加速度,即砝碼盤和砝碼的總重力有兩個作用效果,一個改變了小車的運(yùn)動狀態(tài),一個改變了自身的運(yùn)動狀態(tài),把砝碼及盤的總重力看成是小車的拉力顯然是不合理的。但這個實(shí)驗有個重要條件:M>m(M是小車的質(zhì)量,m是砝碼及砝碼盤的質(zhì)量),在這個條件下,根據(jù)牛頓第二定律:a =■分析上式:當(dāng)M>m時,m可以忽略,可近似認(rèn)為小車所受的拉力T等于砝碼及盤的總重力mg。

        在實(shí)際的實(shí)驗教學(xué)中,突出重要方面小車的質(zhì)量,忽略次要方面砝碼及盤的質(zhì)量的條件下,用砝碼及砝碼盤的總重力來近似代替小車所受的拉力可謂是本實(shí)驗的難點(diǎn),通過利用數(shù)學(xué)表達(dá)式分析處理辦法讓學(xué)生體會一定條件下”突出重點(diǎn),忽略次要”思維的巧妙性,達(dá)到了突破難點(diǎn)的良好效果。

        四、從物理走向生活,讓事情有輕重緩急

        我們平時生活中經(jīng)常同時會遇到林林總總的事情,可以按事情的重要性和緊急性的不同組合來確定處理的先后順序,先集中時間做大事情,剩余的時間再處理小事雜事,這樣按照事情的輕重緩急安排好之后,再進(jìn)行全面的時間管理,就不會出現(xiàn)忙亂的狀況了。當(dāng)代管理學(xué)之父彼得·杜拉克說過:“必須分清輕重緩急。最糟糕的是什么事都做,但都只做一點(diǎn),這必將一事無成?!?知識的海洋這么深、這么廣,而個人的時間和精力又是如此有限,因此在我們的學(xué)習(xí)中必須要有選擇,先把重要的科目學(xué)好,待有余力才去博覽其他領(lǐng)域。要有所不為,才能有所為。體會了這種思想方法,不僅可以把復(fù)雜的物理問題簡單化,還可以理性、從容地處理生活瑣事。從物理走向生活,從生活走向物理,感悟這種科學(xué)思維方法的魅力,真正把物理與自己的生活聯(lián)系起來,并學(xué)有所用,我想這就是新課改的最終價值導(dǎo)向。

        通過以上四個例子的分析,學(xué)生逐步體會“突出重點(diǎn),忽略次要”的合理性之后,能使他們突破難點(diǎn),可以讓自己少走彎路,不鉆牛角尖,使復(fù)雜問題化繁為簡。通過以上過程和方法環(huán)節(jié)的體驗,不僅鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力,而且培養(yǎng)了學(xué)生的情感態(tài)度價值觀,對于學(xué)生的終身發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

        參考文獻(xiàn):

        [1]閻金鐸,田世昆.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京:高等教育出版社,

        2003.

        [2]周譽(yù)藹.物理必修1教師教學(xué)用書[M].北京:人民教育出版社,2013.

        (甘肅省通渭縣第三中學(xué))

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