物理教学中的创新思维

物理学中的创新思维白银一中物理组张文栋 创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程 通过这种思维能突破常规思维的界限 以超常规甚至反常规的方法 视角去思考问题 提出与众不同的解决方案 从而产生新颖的 独到的 有社会意义的思维成果 目前 很多学生为了提高成绩 沉缅于茫茫题海之中 花费了不少精力 却收不到满意的效果 面对众多的物理习题 我们应当加强思维方法的训练 提高解题能力 才能收到事半功倍的效果 下面谈谈中学物理创新思维与解题之间的联系 一 正向思维和逆向思维所谓正向思维就是 循规蹈矩 从问题的初始状态到最终状态 顺着物理过程的发展去思考问题 而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 剖析 由于竖直上抛运动具有对称性 物体到达最高点前0 5s的位移跟自由落体开始的0 5s的位移的位移大小相等 故 二 形象思维和抽象思维形象思维是指从具体的 较真实的 易理解的角度思考问题 而抽象思维则与之相反 是指人脑把各种对象或现象间共同的 本质的属性提取出来 并同非本质属性分离出来的过程 是把实际问题转化为典型物理问题的重要思维形式 在物理解题时 形象思维往往用在根据情景建立物理模型的环节中 而抽象思维往往用在简化模型 找出本质属性 简化解题过程 减少运算量的环节中 例2 身高1 8m的跳高运动员 跃过1 8m高的栏杆 需要多大的竖直分速度 三 隔离思维与整体思维隔离思维是解题中的一种普遍有效的思维方法 使用它不仅能求出与部分有关的物理量 而且可以求出与整体有关的物理量 而整体思维方法即本着整体观念对系统进行整体上的分析 处理好隔离思维与整体思维的关系 可以找出解题的简捷方法 例3 杂技表演 撑杆 m M a 四 发散思维和收敛思维所谓发散思维就是多角度 全方位的思考问题 而收敛思维是将大量的 甚至零乱的事实集中于一点的思维方式 发散思维必须对某问题的共性有全面的掌握 联系得越多 发散得越广 产生对问题的求解方法就越多 从而可做到一题多解 并从多种解法中选择出一种简单明快的方法 收敛思维须对问题的个性有明确的认识 分辨得越清 收敛得越准 这种思维方式可做到多题一解 例4 某一物体被竖直上抛 空气阻力不计 当它经过抛出点上方0 4 处时 速度为3 当它经过抛出点下方0 4 处时 速度应为多少 10 2 五 等效思维等效思维是指以效果相同出发 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 等效替代 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 如力学中的合力是分力的等效代替 运动学中的合运动是分运动的等效代替 以及电路的等效 质量的等效等等 例5 飞机在2000m高空以100m s的速度水平飞行 预炸毁地面上静止的目标 他应该离目标多大的水平距离投弹 y x o 六 图象思维所谓图象思维是指利用图象的物理意义来分析问题的思维方法 要求三会 会视图 会绘图 会用图 例6 用y x2图验证平抛运动的轨迹是抛物线 七 临界思维临界思维是指利用物体处于临界状态时的条件来解决物理问题的一种思维方式 关键是 界 例7 排球运动员扣球的初速度问题 另外 在物理解题中 用到的思维方法还有极限思维 类比思维 假设思维 求异思维 求同思维等 等 在此不再一一阐述 总之 思维能力决定着解题能力 因此在平时的学习过程中 我们应有意训