物理计算中学生思维能力培养的方法

李富兵��

摘 要：本文从思维方法入手介绍了物理计算中思维能力培养的六种方法。这些方法不仅能激发学生在物理计算中的兴趣，而且有利于培养他们的思维能力，有助于学生学会解决问题的方法。

关键词：物理计算；思维能力；培养方法

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）07-068-1

在中学物理教学中，教师既要重视传授知识，更要重视培养和提高学生的能力。加强学生能力的培养，是中学物理教学的重要任务。那么，在中学物理计算教学中应该注意培养学生的哪些方面的能力呢？笔者认为可以从以下几方面入手。

一、一题多变培养变化思维

通过一题多种变化，培养学生抓住解决问题的关键之处，看清事物的本质，找到最基础的解决途径。

例1：把10Ω和20Ω的两电阻串联后接在6V的电源上，求两电阻各自消耗的功率？

解析：关键之处在于两电阻是串联，求出总电阻，再求出总电流和各自电压，最后求出各自功率。

变式1：若把题目中串联改成并联，结果怎样？

解析：关键之处在于两电阻是并联，根据并联电路电压相等求出各自电流和各自电压，最后求出各自功率。

变式2：若把题目改成把10Ω和另一个电阻串联后接在6V的电源上，电路中电流为0.2A，求两电阻各自消耗的功率？

解析：求出10Ω的电阻两端电压，再求出另一个电阻两端电压和电流，最后求出各自功率。

变式2：若把题目改成把10Ω和另一个电阻并联后接在6V的电源上，电路中总电流为1A，求两电阻各自消耗的功率？

解析：求出10Ω的电阻中通过电流，再求出另一个电阻两端电压和电流，最后求出各自功率。

分析：这三种变化都是围绕串联和并联电路的电阻、电流和电压关系来展开的，通过这样的变化来拓展学生的变化思维。

二、一题多解培养多样化思维

通过一题有多种解决培养学生用不同方法解决问题的能力，找到最佳的解决途径。

例2：质量为200Kg的汽车，跟冰面的接触面积为0.1m2，能否通过最大承受压强为4×104Pa的冰面？

方法一：F=G=mg=200Kg×10N/Kg=2000N

P=F/S=2000N/0.1m2=2×104Pa

因为2×104Pa<4×104Pa 所以能通过

方法二：F=G=mg=200Kg×10N/Kg=2000N

F1=PS=4×104Pa×0.1m2=4000N

因为F1>F 所以能通过

方法三：F=G=mg=200Kg×10N/Kg=2000N

S1=F/P=2000N/4×104Pa=0.05m2

因为S1

分析：这三种解法从不同角度去思维，能克服学生的思维定势。

三、反向思考培养学生逆向思维

由结论到条件的反向思考培养学生逆向思维解决问题的能力。

例3：有一个水箱的容积为50m3，放在离地面10m高的地方，一台抽水机用半小时能把这个水箱灌满水，求此抽水机的功率？

分析：此题初看起来条件跟要求的量无关，难于入手。若转换一下思维方式，从结论往条件反推，就能得到要求的量。

思路：从P=W/t知道时间，但不知道功；再从W=Gh知道高度，但不知道重力；然后从G=mg和m=ρV知道体积。从而一步步的算出来。

四、反证训练培养矛盾转思维

假设结论成立，一步一步推所需的条件，得到矛盾的结论，推断出假设不成立，从而得到正确结论，培养学生的矛盾思维。

例4：用20N的拉力拉着重100N的木块在水平地面上做匀速直线运动，求出这个木块受到的摩擦力？若改用30N的拉力拉它，此木塊受到的摩擦力为多大？

分析：对于第一问学生很容易能答出，第二问学生容易回答出30N的错误答案。这时教师假设结论正确，从而知道F=f，物体将做匀速直线运动，但从生活经验知道物体实际上是在做加速运动。所以假设不对。从而让学生从另外的角度去思考正确的结论。

五、整体观念培养学生整体思维

条件、结论合在一起整体处理培养学生全面看问题、分析问题，把握住全局从而解决问题。

例5：有一个木块浮在水面上，水中部分体积占整个体积的3/4，请求出该木块的密度？

分析：要求密度就应知道物体的质量和体积，但本题没有质量，也没有体积。因此本题需从其它角度去思考。应从浮力中物体的浮沉条件去寻找结论，从而解决此题。

六、巧解巧算培养学生创造性思维

克服思维定势，不按常规思路解决问题，找到事物间内在联系，创造性提出解决问题的方法。

例6：把R1和10Ω的电阻串联后接在一个电源上，电路中电流为1A，若把10Ω的电阻改成20Ω的电阻，电路中的电流可能为下列哪个？（1A、0.3A 0.5A、0.7A）

分析：按常规思路不易解决，仔细观察电阻变成原来的两倍，但总电阻却没有原来的两倍，就能得出电流不是原来的二分之一，而是比二分之一大一点。

上述只是介绍了通过物理计算培养学生思维能力中几种重要的方法，还有一些就不一一赘述了。实践表明，利用物理计算进行思维训练，不仅能加深学生对所学知识点的理解，使他们能举一反三，触类旁通，而且促进了学生从知识的掌握向能力形成的升华，这也是新课改所倡导的。