注重悖论问题，探寻问题真相

中学物理教学中，学生在运用物理知识和数学知识解答问题时，会出现解答结果与原有知识或常识相悖的情形。出现这些悖论时，教师没有简单粗暴的否定或敷衍了事，而是重视并正确引导学生对出现的结果进行分析，给出创新的含义，寻得导致悖论的根源。这不但能加深学生对知识和解题过程的理解，还原问题真相，同时还能拓展学生的物理思维，培养学生的探索精神。本文结合具体教学实例来谈谈教学中所碰到的几种悖论。

一、重视数学检验，突破思维定式

物理概念和规律的运用是一个灵活的分析问题的过程，而学生在学习物理时常常以习惯来认识问题，先入为主。对有些物理现象只记结论不善于分析；教师在讲解习题也习惯用一些常见的典型的练习来分析，这样就导致一些学生对问题产生了定格理解，即形成了物理学习中的思维定势。

例1.如图1所示，质量为m的小球C和A、B两根细绳相连，两绳固定在细杆的A、B两点，细杆匀速转动。其中A绳长L，当两绳都拉直时，A、B两绳和细杆的夹角θ1=30°，θ2=45°，重力加速度为g，求：当细杆转动的角速度ω满足什么条件时，球与杆一起转动时只有A绳张紧？

图1

悖论：

因为B绳是松的，影响忽略不计，判定球与杆一起做匀速圆周运动，

对球进行受力分析如图2所示，将A绳拉力正交分解后可得：

FTsinθ=mω2Lsinθ，FTcosθ=mg

联立求解后可得：

明显与数学知识相矛盾，出现悖论。

悖论分析：

圆锥摆运动在中学物理中是非常常见的运动模型，学生经过学习后熟练掌握了分析此类问题的动力学方法，形成了运动模型判定的思维定式，没做深入分析。

二、巧用实验探究，培养质疑精神

物理学是一门实验科学，是理论和实验高度结合的精确科学。在高中阶段我们更注重理论教学。由于物理知识和数学知识的局限，我们的很多教学都做了简化处理，有时分析得到的结论与实验结果是有出入的。

例2.一根铁链长为L，放在光滑的水平桌面上，一端下垂，长度为a，将链条由静止释放，求链条刚好离开桌子边缘时的速度是多少？

悖论：

对于此类题我们都是判定离开桌子边缘时铁链是贴着桌边缘呈竖直态落地的。确定了铁链的初末状态，再根据机械能守恒定律进行求解。所有的教辅书上也是这样教的。但有学生对此提出疑问。他不小心轻轻碰到了放在桌上的回形针串成的链条，发现链条并不是竖直下落，而是在即将离开桌面时，链条的上端被快速的水平甩出，最终落地时与桌边缘有一定距离，并且平铺在地面上，并没有堆成一堆。他在更光滑的玻璃表面重复做这个实验都是相同的现象。实验现象与我们原来的判定相悖，到底哪里出了问题呢？

悖论分析：

我们选仍在桌面上的铁链为研究对象，他始终受到链条内部向右的拉力F，因此一直处于加速状态。越迟离开桌面的铁链水平速度越大，所以铁链这样下落是绝不可能发生的。也就是是说我们平时的解答都是错误的。这种类型的题目要由高中知识解决出正确答案还有数学上的困难。但由实验却很明显的就可判定：铁链在还未完全离开桌子边沿时的某个位置已被水平抛出。

三、重视理想化模型条件，发展物理思维的深刻性

为了解决实际问题，往往从实际物理情境中抽象出物理模型。中学物理中有很多理想化模型。忽略次要因素，抓住主要因素的理想化处理成了我们的法宝。

但是事情往往有两面性，太多的理想化有时会把我们带入困境。

总之，来自教学中的“悖论”是每个教师都会碰到的现实问题，教师的恰当引导会十分有助于培养学生思维的发散性、批判性和深刻性，为他们以后成为创新拔尖人才打好基础，因此教师一定要多加利用，并且要合理引导。