賈 華

(天津市耀華中學(xué) 300000)

在物理課堂教學(xué)中，會涉及到一些新的概念，新的物理量，新的物理規(guī)律和一些問題，在講解這些概念，物理量，規(guī)律和習(xí)題的時(shí)候，通過對學(xué)生進(jìn)行一些物理思維方法的滲透，讓學(xué)生在潛移默化中如潤物細(xì)無聲的得到那些核心素養(yǎng)的提升.

下面就以一些實(shí)例來探討一下對學(xué)生科學(xué)思維核心素養(yǎng)的培養(yǎng).

第一、在講到質(zhì)點(diǎn)等理想化的模型時(shí)，要用到物理模型法.物理學(xué)是由一系列原理相關(guān)聯(lián)的物體或物質(zhì)組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，要更好的，更方便的解決問題，把復(fù)雜問題簡單化，就應(yīng)該引入物理模型.在教學(xué)過程中應(yīng)該告訴學(xué)生引入“質(zhì)點(diǎn)，輕質(zhì)彈簧，點(diǎn)電荷，勻變速直線運(yùn)動，簡諧運(yùn)動，人船模型，原子結(jié)構(gòu)模型”的經(jīng)典模型是為了摒棄原型中影響問題的各種次要因素，抓住原型中的主要因素，對研究對象做簡化和純化處理.在解決實(shí)際問題中還要教會學(xué)生建模，識模，用模的方法.

第二、比值定義法也是物理學(xué)中常見的方法，比如速度，加速度，場強(qiáng)，電勢，電容，磁感應(yīng)強(qiáng)度.以速度為例，學(xué)生知道要比較兩個(gè)物體運(yùn)動的快慢，可以比較兩物體在相等時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的位移的大小，還可以比較兩物體運(yùn)動相等的位移所用的時(shí)間關(guān)系.更簡單的比較方法是比較單位時(shí)間內(nèi)位移的大小，即用速度這個(gè)物理量描述物體運(yùn)動的快慢，比值定義法的魅力就在于速度跟位移和時(shí)間都沒有正比或反比的關(guān)系.

第三、在引入萬有引力定律時(shí)，教材中提到“既然太陽與行星之間、地球與月球之間，以及地球與地面物體(蘋果)之間具有“與兩個(gè)物體的質(zhì)量成正比，與他們之間距離的二次方成反比”的吸引力，是否任意兩個(gè)物體之間都有這樣的力呢？很可能有，只是由于身邊物體的質(zhì)量比天體的質(zhì)量小得多，不易覺察罷了.于是我們大膽地把以上結(jié)論推廣到宇宙中的一切物體之間，即萬有引力定律.”這里涉及到的物理學(xué)中常用的思維方法——推理演繹，這是從物理學(xué)的一般原理、定律或基本概念出發(fā)，根據(jù)題目的具體條件推出新結(jié)論的一種邏輯思維方法，由已知推可知，由可知推未知.這種方法對發(fā)現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行科學(xué)探究有重要意義.

第四、安培的分子電流假說，玻爾的原子模型，海王星的發(fā)現(xiàn)過程，盧瑟福對中子存在的猜想時(shí)，這是一種探究方法——猜想和假設(shè).當(dāng)出現(xiàn)已知科學(xué)理論無法解釋新事實(shí)時(shí)，當(dāng)某一理論要推廣到原適用范圍之外時(shí)，當(dāng)新舊事實(shí)出現(xiàn)矛盾時(shí)，都會有科學(xué)假說出現(xiàn).主張把思維的觸角盡量地向各個(gè)方向大膽延伸，做出各種可能的猜想和假設(shè).

第五、著名的物理學(xué)家溫伯格說過，目前物理學(xué)中最有希望的探索方法就是透過現(xiàn)象世界與表層結(jié)構(gòu)的迷霧去發(fā)現(xiàn)隱藏在事物深處的對稱性.自然界中普遍存在著優(yōu)美和諧的對稱對象，對稱美的思想在物理學(xué)的研究中有著廣泛的應(yīng)用.

例如：物理學(xué)家?guī)靵鲈诎l(fā)現(xiàn)點(diǎn)電荷之間相互作用的庫侖定律時(shí)尚無辦法定量測定帶電小球的電荷量，庫侖利用完全相同的金屬小球相互接觸后均帶有等量電荷的方法，依次獲得一系列成比例的帶電小球，巧妙地解決了上述問題.這種方法就是對稱法.

第六、補(bǔ)償思想是我們對一些散亂的、有殘缺的物體或物理圖景歸納整理，使其規(guī)律得以顯現(xiàn)的很好的方法.使殘缺變圓滿、使散亂變規(guī)范、使問題變得簡明.

例如：總質(zhì)量為M的列車，沿水平直軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，中途拖鉤，當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)時(shí)，機(jī)車已行駛了L的距離，司機(jī)立即關(guān)閉汽門，切斷牽引力.設(shè)車的阻力與車重量的比例系數(shù)為k.求列車兩部分都停止運(yùn)動時(shí)相隔的距離.

這個(gè)題可以采用常規(guī)的牛頓運(yùn)動定律加運(yùn)動學(xué)公式或動能定理來解決，但并不輕松.利用補(bǔ)償?shù)乃枷霑靡恍?如果當(dāng)車廂脫鉤時(shí)撤去牽引力，則機(jī)車和車廂必然經(jīng)過相等的距離后同時(shí)停止，而現(xiàn)在機(jī)車比車廂多運(yùn)動了L的距離，這就需要機(jī)車在這段時(shí)間內(nèi)多克服摩擦阻力做功，顯然這部分多克服摩擦阻力做功只能由牽引力在距離L內(nèi)做的功給予補(bǔ)償，即：

k(M-m)gx=kMgL

故x=ML/(M-m)

第七、分析法是指把較復(fù)雜的過程分解成若干子過程或部分分別加以研究，可以使問題簡單化.

例如：天津2017高考第10題，如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg.初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中.先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8 m(未觸及滑輪)然后由靜止釋放，一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動，之后B恰好可以和地面接觸.取g=10 m/s2.

(1)B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動時(shí)間t；

(2)A的最大速度v的大??；

(3)初始時(shí)B離地面的高度H.

解析通過分析，學(xué)生可以把整個(gè)過程分成三個(gè)子過程：

第一個(gè)過程：B物體單獨(dú)自由下落的過程，可以利用自由落體的規(guī)律或機(jī)械能守恒定律解決.

第二個(gè)過程：B物體帶動A物體繃緊繩子的過程，時(shí)間極短，B、A組成系統(tǒng)內(nèi)力很大，重力可以忽略，B、A組成系統(tǒng)動量守恒，可以利用動量守恒的規(guī)律解決.在自然坐標(biāo)系中，以物體運(yùn)動方向?yàn)檎较?，列動量守恒的方?

第三個(gè)過程：B、A一起沿繩減速的過程.對B、A系統(tǒng)，在此過程，機(jī)械能守恒.對系統(tǒng)列機(jī)械能守恒的方程即可.

總之，在物理教學(xué)過程中，講解物理知識和物理規(guī)律時(shí)，注意對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，不但有利于學(xué)生養(yǎng)成終身發(fā)展所需的必備品格與關(guān)鍵能力，為學(xué)生今后生活和工作做好準(zhǔn)備，而且還能提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，達(dá)到在考試中取得高分的重要效果.

參考文獻(xiàn)：

[1]張大昌.高中物理教材必修2[M].北京:人民教育出版社,北京,2006.

[2]許文.2017年高考動量試題解讀[J].理科考試研究,2017.