物理题解教学中思维品质的培养:物理思维品质

　　良好的思维品质有广阔性、深刻性、条理性、敏捷性、批判性、独创性、目的性和灵活性等特点，它们是创造性思维能力形成和发展的基础．本文研究在物理解题教学中培养学生良好的思维品质，这对创新教学实践具有十分重要的意义．
　　1． 在读题审题中，培养思维的敏捷性
　　隐含条件甚至设置陷阱，往往成为高难度习题的特征，成为鉴别学生物理学科能力的重要手段．所以在读题审题时，特别在挖掘隐含条件方面，要引导学生认真仔细，抓住重点语句、关键词语，找出隐含条件，形成准确的物理图景，快速解答．这是培养思维敏捷性的必经之道．
　　例：一做斜抛运动的物体，在最高点炸裂为质量相等的两块，最高点距地面19.6米，爆炸后１ 秒钟，第一块落到爆炸点的正下方的地面，此处距抛出点100 米，问第二块落在距抛出点多远的地面上（空气阻力不计）．
　　分析：要求出第二块落地点距抛出点的水平距离，就必须知道爆炸后两块的运动状态．本题中这是一个隐含条件，我们可以通过物体在爆炸前后所遵循的物理规律来找出这一隐含条件．爆炸后，如果第一块做自由落体运动，则它落地的时间为t= = s=2s，而题中的下落时间是１秒，可以判定第一块做竖直下抛运动．考虑爆炸前后，水平方向和竖直方向的动量守恒，可以确定第二块做斜上抛运动．确定物体爆炸前后的运动状态后，就可以由运动规律和动量定律求解．
　　2. 在是非评价中，培养思维的批判性
　　2001年高考上海物理试卷首次出现评价题，它给出一种看似正确的解法，要求学生能发现问题，剖析过程，论证结果．在习题教学中，教师应加强错解分析，培养学生的质疑精神和批判品质．
　　例：如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态，现将l2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度．
　　⑴下面是某同学对该题的一种解法：
　　解：设l1线上拉力为T1，l2线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，即T1cosθ=mg，T1sinθ=T2，T2=mgtgθ．
　　剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度，因为mgtgθ=ma，所以加速度a=gtgθ，方向在T2反方向．
　　⑵若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与(1)完全相同，即a=gtgθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由．
　　说明：本题的关键是细线和轻弹簧在力的作用时间累积上不同，只有深入洞察，敢于质疑，才能正确批判．
　　3. 在开放性试题中，培养思维的灵活性
　　开放性试题，是指那些条件不完整，结论不明确，解法无限制的一类问题，往往涉及多个章节的不同知识点．它首先要求把试题情景与知识结构联系起来，以激活相关的背景知识和以往所学的基本概念．其次还要横向地加强概念、原理、规律间的联系，多角度多方位地大胆思考．这类试题可以考查学生的发散思维能力、分析能力及综合运用知识的能力，促进思维的灵活性．
　　例：家用白炽电灯泡，其中应用了较多的物理知识．请说出你知道的至少三个物理知识在灯泡上的应用．例如：灯丝是用熔点高的钨丝制成．
　　解析：我们可以根据所给例子从制造灯泡的原理和材料上去挖掘：灯泡靠灯丝发光，必须给灯泡通电灯丝变热后才会发光，所以：（1）应用了电流的热效应；（2）制造灯泡的玻璃是绝缘材料；（3）灯泡是利用透明度高的玻璃制成；（4）灯头上的铜接触片是导体；（5）铜接触片与外面的铁螺扣套之间是用绝缘材料玻璃制成；（6）额定电压相同时大功率的灯泡灯丝较粗是为了减小电阻．
　　例： 钢丝钳是生产、生活中常用的工具，从钢丝钳的结构和使用上来看，它涉及到许多物理知识，请你列举出四例．
　　解析： 此题要求从“结构和使用上”来回答，因此范围较广，但要举出四例，也有一定难度．从图上只能看出：钢丝钳是（省力）杠杆．除此之外的内容就靠学生们在日常生活中的观察与探索了．如果知道钢丝钳主要是电工使用的工具，并观察过钢丝钳的胶套和钳口是不平整，就不难得出：（1）手柄的胶套是绝缘体；（2）胶套手柄上（钳口）有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦；（3）刀口接触面积小，使用时能增大压强．
　　4. 在设计型实验中，培养思维的独创性
　　中学的设计型实验一般要求学生根据题目提出的目的、要求和给出的器材，设计出实验方案．这类题对学生的要求较高，要求学生能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，要求考生深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，要求考生有较强的创新能力.所以，这类题在教学中要充分重视，不断训练，培养学生的创新思维．
　　例：某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压．使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．
　　请完成对该物体质量的测量．
　　（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图．
　　（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．
　　（3）请设想实验中可能会出现的一个问题．
　　说明：这是一道典型的设计型实验题，要运用所学规律和题中信息，创造性地确定实验方案，创造性地测定相关物理量．
　　思维品质的各个特点不是孤立相对的，比如思维灵活性与深刻性相结合，就表现为机智、敏锐、有独创性．上述各种思维品质的培养，不是僵固的、绝对的，而是相辅相成、相互结合的，每一道题都有明确的问题和要求．教师在教学中不仅要传授知识和技能，教给学生必要的学习方法和思维方法，而且要培养他们良好的思维品质，发展他们的创造思维能力．
　　
　　责任编辑罗峰
　　
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