初中物理解题常用科学思维方法

2023-08-01 理论教育版权反馈

【摘要】：（一）比较与鉴别的方法比较，是确定事物同异关系的思维过程和方法。比较与鉴别是中学物理中经常应用的一种科学思维方法，在解答物理问题时主要运用于下列方面。因此，对一个具体物理问题首先要从整体上把握它，然后研究部分，研究各部分之间的关系，部分与整体的关系，最后综合为整体以解决问题。（四）类比与联想的方法类比是从两类不同事物之间找出某些相似关系的思维方法，联想则是由一事物想到另一事物的心理过程。

科学的思维方法不仅在建立物理概念、发现物理规律中起着重要的作用，在物理问题解决活动中更是离不了科学的思维。中学物理解题活动中常用的科学思维方法有：比较和鉴别，分析与综合，归纳与演绎，类比与联想等。另外，直觉也是一种值得介绍的思维方法。熟练掌握这些思维方法，并能灵活运用于物理问题解决的实际活动中，必将提高问题解决的能力和效率。

（一）比较与鉴别的方法

比较，是确定事物同异关系的思维过程和方法。鉴别，则是通过比较识别事物的共同点和差异点。比较与鉴别是中学物理中经常应用的一种科学思维方法，在解答物理问题时主要运用于下列方面。

1.对不同问题的形、质进行比较，或将几个貌似相同或相近而物理过程却根本不同的问题进行比较。或是将几个貌似不同（即物理条件不同）而其物理规律却相同的问题进行比较。通过比较可以透过现象看本质，寻找到相同的处理方法。

2.对多种解题方法的比较。一道题目往往有多种解法，如一个动力学问题，常可从牛顿第二定律和运动学规律、动量定理或动量守恒定律、动能定理或能量守恒定律这三条路径中任一条得到求解，解题中将几种方法进行比较和鉴别，不仅有助于巩固基础知识，掌握基本解法，而且可以鉴别出最优的解法，获取解题规律。

（二）分析与综合的方法

分析是将整体分解为部分，把复杂的事物分解为简单的要素，然后分别研究的一种思维方法；综合则是将对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起来的一种思维方法。

物理学对物理问题的研究，总是以一定的系统作为对象展开的。如地球附近的物体和地球构成的重力势能系统；大量无规则运动的分子组成的热力学系统；一个原子核和绕核运动的电子组成的原子系统。因此，对一个具体物理问题首先要从整体上把握它，然后研究部分，研究各部分之间的关系，部分与整体的关系，最后综合为整体以解决问题。分析与综合就是这种“整体—部分—整体”思想的具体操作方法。从这种思想出发，可以演绎出在中学物理解题中常用的“隔离法”“整体法”等特殊方法。

（三）归纳与演绎的方法

从个别事物中概括出一般规律的思维方法叫归纳，从一般规律出发得出个别结论的思维方法叫演绎。

用演绎的方法解题，关键应抓住某个一般性的原理作前提，推出个别对象的结论。

演绎法在解说理题和证明题时，有着广泛的应用。

用归纳的方法解题，经常用来研究运动规律为已知，在某种特殊条件下连续进行的过程。这种过程分为若干阶段，过程的各阶段虽然性质相同，但具体的数量特征不同。研究问题时，关键是联系过程所遵循的普遍规律和过程进行的条件分析，发现各段过程中某些物理量在数量上的关联规律，以求得问题的解答。

（四）类比与联想的方法

类比是从两类不同事物之间找出某些相似关系的思维方法，联想则是由一事物想到另一事物的心理过程。

类比不是逻辑推理的方法，而是一种猜测的方法。它的本质的、深刻的特征，就在于要求突出地抓住类比对象之间的“关系”相似，发挥丰富的想象力和创造性联想，将从一类事物所得的研究方法和规律，应用于另一类事物，求得问题的解决。

（五）直觉的方法

直觉，实际上是思维过程中经常存在的这样一种状态：我们只可以认出它的两个端点，但从始点到终点的“过渡”却完全是空白的，我们只是受到某种甚至非常表面的启示，一下子就得到了问题的答案或结论，至于这个答案或结论的获得，却没有逻辑可言，甚至说不出任何缘由。例如，普朗克为解释黑体辐射而提出量子假说；爱因斯坦为解决力学相对性原理和光速不变原理的矛盾而提出相对论假设；凯库勒提出苯分子六边形环状结构的假设等，都是以这种思维的直觉形式出现的。

在物理问题解决活动中，有时也会出现这样的情况：当解答者围绕问题有目的地进行苦心思索，概念、规律、方法的约束在其中起着主要作用，但直觉的顿悟帮他一下子从问题跳到结论，解决了这个“百思不得其解”的难题。虽然这种直觉产生的机制和规律迄今仍是人们所陌生的，但是可以确定的是，丰厚的有关背景知识是产生直觉所必不可少的。同时，有意识地训练学生从整体出发，用猜测的、跳跃的、搜索的方式，直接而迅速地寻找可能的、接近的答案，无疑对培养学生直觉能力是有益的。

初中物理解题常用科学思维方法

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