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文檔簡介
1、淺談學(xué)好物理學(xué)的方法人人都說“學(xué)好物理難,物理難學(xué)好?!钡降资鞘裁丛?qū)е铝诉@樣的結(jié)果呢?物理真的難學(xué)好嗎?我以為,認(rèn)識物理學(xué)思想和掌握物理學(xué)方法是學(xué)好物理的保證?,F(xiàn)就物理學(xué)的學(xué)習(xí)方法談?wù)勛约旱臏\薄認(rèn)識,供學(xué)生和同行老師商榷。一、關(guān)于物理學(xué)方法所謂物理學(xué)方法,簡單的說就是研究或?qū)W習(xí)和應(yīng)用物理的方法。方法是研究問題的一種門路和程序,是方式和辦法的綜合。首先,學(xué)好物理要識記、理解物理概念、規(guī)律及條件,要解決描述物理問題,就要會對物理問題進(jìn)行唯象的研究,然后進(jìn)一步研究它的原因、規(guī)律,再尋求解決的方法。在中學(xué)物理課中我們只要注意到參考系、速度、質(zhì)量、力、動量、能量、功等概念和牛頓運動定律、萬有引力定律
2、、動量守恒定律、動能定理、動量定理、動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等規(guī)律,以及時空觀、物理模型、數(shù)學(xué)工具(矢量、圖象、變化率)等在熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)中的應(yīng)用和分析、解決的方法,就會對此有所體會。 其次,學(xué)好物理要研究物理的規(guī)律,就是要從歷史上看,學(xué)會從描述物理過程開始,判斷什么物理問題說明用什么物理概念、物理量去描述物體的狀態(tài),用什么方程可以描繪物體的運動狀況,變化關(guān)系,從而可以解決控制物理的問題。如:質(zhì)點的位置、速度、加速度及其時間是描述運動學(xué)的物理量,勻變速直線運動公式,拋體運動公式,勻速圓周運動公式等,都是我們在研究運動學(xué)動力學(xué)問題時常常要用到的。 從動力學(xué)角度看運動學(xué)概念、規(guī)律
3、能加深理解,能知道它的本質(zhì)。如:加速度是力產(chǎn)生的,它建立了運動學(xué)和動力學(xué)的聯(lián)系;拋體運動是質(zhì)點在恒力作用下的加速度恒定的曲線運動;簡諧運動是質(zhì)點在線性回復(fù)力作用下的運動等。又如:從動力學(xué)角度能判定運動獨立性原理不存在,分運動的獨立性是有條件的。 可見,明確題設(shè)的物理情境,理解物理過程是解決物理問題的關(guān)鍵。教學(xué)過程必須始終貫穿物理思想和物理方法,這是授之漁和受之漁的根本。二、物理學(xué)習(xí)方法剖析方法是溝通思想、知識和能力的橋梁,物理方法是物理思想的具體表現(xiàn)。研究物理的方法很多,如有觀察法、實驗法、假設(shè)法、極限法、類比法、比較法、分析法、綜合法、變量控制法、圖表法、歸納法、總結(jié)法、發(fā)散思維法、抽象思維
4、法、逆向思維法、模擬想象法、知識遷移法、數(shù)學(xué)演變法等。運用方法的過程也是思維的過程,思維主要包括抽象思維和形象思維。下面就談?wù)劯咧形锢斫虒W(xué)中常見的一些思維方法及其運用: 實驗法:實驗法是利用相關(guān)的儀器儀表和設(shè)計的裝置通過對現(xiàn)象的觀測,數(shù)據(jù)的采集、處理、分析后得出正確結(jié)論的一種方法。它是研究、探討、驗證物理規(guī)律的根本方法,也是科學(xué)家研究物理的主要途徑。當(dāng)然,其中也包括了觀察法,觀察實驗應(yīng)注意重復(fù)試驗,去偽存真、去表抓本,去粗存精,數(shù)據(jù)觀測正確,理論與實驗的誤差,理想與實際的差異,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 假設(shè)法:假設(shè)法是解決物理問題的一種重要方法。用假設(shè)法解題,一般是依題意從某一假設(shè)入手,然后運用物理規(guī)律得出
5、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??茖W(xué)家在研究物理問題時也常采用假設(shè)法。我們同學(xué)在解題時往往不敢大膽假設(shè),不懂的怎樣去創(chuàng)設(shè)物理圖景和物理量,也就覺的無從下手了。還有一些題中的物理量較少,雖然結(jié)果只與其有關(guān),但在分析物理過程中又需要一些新的物理量介入時,也要進(jìn)行相關(guān)量的假設(shè),最后可以再消去。 極限法:極限法是利用物理的某些臨界條件來處理物理問題的一種方法,也叫臨界(或邊界)條件法。在一些物理的運動狀態(tài)變化過程中,往往達(dá)到某個特定的狀態(tài)(臨界狀態(tài))時,有關(guān)的物理量將要發(fā)生突變,此狀態(tài)叫臨界狀態(tài),這時卻有
6、臨界值。如果題目中出現(xiàn)如“最大、最小、至少、恰好、滿足什么條件”等一類詞語時,一般都有臨界狀態(tài),可以利用臨界條件值作為解題思路的起點,設(shè)法求出臨界值,再作分析討論得出結(jié)果。此方法是一種很有用的思考途徑,關(guān)鍵在于抓住滿足的臨界條件,準(zhǔn)確地分析物理過程。 綜合法(也叫程序法):綜合法就是通過題設(shè)條件,按順序?qū)σ阎獥l件的物理各過程和各因素聯(lián)系起來進(jìn)行綜合分析推出未知的思維方法。即從已知到未知的思維方法,是從整體到局部的一種思維過程。此法要求從讀題開始,注意題中能劃分多少個不同的過程或不同狀態(tài),然后對各個過程、狀態(tài)的已知量進(jìn)行分析,追蹤尋求與未知量的關(guān)系,從而求得未知量。一般適用于存在多個物理過程的問
7、題。 分析法:分析法是綜合法的逆過程,它是從求未知到已知的推理思維方法。是從局部到整體的一種思維過程。其優(yōu)點在于把復(fù)雜的物理過程分解為簡單的要素分別進(jìn)行分析,便于從中找出最主要的、最本質(zhì)的、起決定性的物理要素和規(guī)律。具體是從待求量的分析入手,從相關(guān)的物理概念或公式中去追求到已知量的一種方法。要求這個量,必須知道那些量,逐步尋求直至全部找出相聯(lián)系的物理過程和已知的關(guān)系,而后再從已知量寫到未知量。綜合法和分析法是最常用的解題思維方法。分析和綜合又是相互聯(lián)系的,沒有分析也就沒有綜合。綜合是以分析為基礎(chǔ),分析又是以綜合為指導(dǎo)。 模擬法:模擬法是將題設(shè)中文字描述的物理過程、狀態(tài)通過實物模型或圖示模型形象
8、地描繪出來以幫助思維分析的一種方法。它能直觀的反映出物理過程,也有助于理解、分析、記憶物理過程。是一種化復(fù)雜為簡單、化模糊為清晰的有效方法。尤其對一些空間問題、抽象情景,如運動的追蹤、電磁場等問題的分析就顯而易見了。注意的是在設(shè)置模型時必須相對的準(zhǔn)確、形象,以免造成誤解。 類比法:類比法是指通過對內(nèi)容相似、或形式相似、或方法相似的一類不同問題的比較來區(qū)別它們異同點的方法。這種方法往往用于幫助理解,記憶、區(qū)別物理概念、規(guī)律、公式很有好處。通常用于同類不同問題的比較。如:電場和磁場,電路的串聯(lián)和并聯(lián),動能和動量,動能定理和動量定理,單位物理量的物理量的形式(如單位體積的質(zhì)量、單位面積的壓力)等的比較。而比較法可以是不同類的比較,更有廣義性。比如數(shù)學(xué)中曲線的斜率在物理圖象里表示的物理意義是不同的,應(yīng)學(xué)會比較,有比較才能有區(qū)別。 控制變量法:其方法是指在多個物理量可能參與變化影響中時,為確定各個物理量之間的關(guān)系,以控制某些物理量使其固定不變來研究另外兩個量變化規(guī)律的一種方法。它是研究物理的一種科學(xué)的重要方法。 在高中物理教學(xué)中,能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點是解決物理綜合問題的重要方法之一。還有等量替換法、等效法等也常在高中物理
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