在高中物理解题中培养学生的思维品质，本文主要内容关键词为：培养学生论文,高中物理论文,思维论文,品质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
解题是每位学生尤其是理科学生要面临的基本任务，解题能力是学生的必要能力，而 解题能力应根植于好的思维品质。思维的品质包括思维的广阔性、深刻性、敏捷性和批 判性等。通过习题课的策划，抓住对学生思维品质的培养，才能在教学中不仅“授之以 鱼”而且“授之以渔”。
一、从一题多解和一题多变中，培养学生思维的广阔性
思维的广阔性是指对一个事实能做出多方面的解释，对一个对象能用多种形式表达， 对一个问题给出各种不同的看法。
1.从一题多解中培养学生思维的广阔性
例题：一小物体系于氢气球上，随气球以v = 5m/s的速度匀速上升，当升至离地面100 m的高空时，系绳断裂使物体与气球分离。不计空气阻力，g = 10m/s[2]。求物体从脱 落到落回地面所需要的时间。
解法一——分步法：把物体的运动分成上升和下落两个分过程来处理。上升阶段看做 匀减直线运动，可求到最高点的时间和上升的最大高度；下落阶段看做从最高点开始的 自由落体运动，可求出落到地面的时间，然后求出总时间。
解法二——归一法：在设定位移原点在抛出点并以竖直向上为矢量正方向的条件下， 竖直，竖直上抛运动可以看做整体的匀减速直线运动，达到一步到位的目的(归一)。
即-100 = 5t - 5t[2]整理可得：t = 5(s)
(负值舍去)
解法三——图像法：利用v - t图像(图1)特征：
附图
点评 解法一步骤繁琐，运算多，但容易被学生接受；解法二过程简洁且概念性要求 高，属于提倡之法；解法三思路清晰、图文并茂、直观明了，也是运用数学方法解决物 理问题的好方法，也是属于提倡的。这种一题多解的训练，利于培养思维的广阔性。
2.从一题多变中培养学生思维的广阔性
例题：一辆有支架的小车静止在水平地面上(如图2所示)，在支架的一端固定质量为m 的小球，求支架对小球的弹力。
附图
分析与解答 由小球是平衡状态得知所求弹力大小为mg，方向是竖直向上。
变题1 如果小车沿地面做匀速直线运动，求支架对小球的弹力。(解答同上)
变题2 如果小车沿地面向左做加速度为a的匀加速直线运动，求支架对小球的弹力。
分析与解答 由矢量图解法，作得如图3所示的关于m球所受力的合成图：
附图
变题3 上题中，如果小车沿地面向右做加速度为a的匀加速直线运动，求支架对小球 的弹力。(分析与解答略)
变题4 如果小车沿地面做匀加速直线运动的加速度不断增大，支架对小球的弹力将如 何变化?(分析与解答略)
点评 题中杆与球的弹力方向与常规下的绳与球或支承面与球的弹力方向在特征上有 所不同，学生易按通常方法(思维定势)去处理，造成下手就错，这是该题的重要特点之 一。后面的四种变化检验了学生能否发挥逻辑推理的能力，使知识得以迁移、深入和贯 通。这就诱发了学生思维的广阔性。
二、从对题目不断深入的讨论，培养学生思维的深刻性
思维的深刻性是指思维活动的抽象和逻辑推理水平，表现为能深刻理解概念，分析问 题周密，善于抓事物的本质规律。教学中，利用一些特点鲜明的题例，进行不断深入的 讨论，能很好地培养这种良好的品质。
例题 如图4所示，有一绝缘的光滑斜面，与斜面垂直的匀强磁场的磁感应强度B = 0.4T。为使质量m = 2×10[-2]g、带电量q = -4×10[-4]C的微粒在斜面内做匀速圆周运 动，应加什么方向的匀强电场，场强应多少?
附图
对这道题须知 带电微粒除所受的洛仑兹力外，其余力的合力要为零。但学生仍会只 从特定角度去考虑，而仅得下列几种解法中的特定值。
解法一 设匀强电场的方向沿斜面向下(如图5)，则带电微粒所受的电场力沿斜面向上 ，且与重力G的分力G[,1]平衡，即qE = Gsin30°
E = Gsin30°/q = 0.25N/C
附图
解法二 设匀强电场的方向水平向右(如图6)，则电场力F的方向水平向左，即Fcos30 ° = Gsin30°
E = Gtg30°/q = 0.29N/C
附图
解法三 设匀强电场的方向竖直向下(如图7)，则电场力F的方向竖直向上，可得F = G
E = G/q = 0.5N/C
附图
上述三种解答都具有片面性。特定性，还没有得出完整的全面的答案。下面我们做出 具有普通、全面意识的讨论：设匀强电场的方向与斜面的交角为a(如图8)，
附图
一个值，E都有一个对应的确定值，所以本题有无穷多个解。
附图
点评 通过有意识的训练，学生对有关问题的认识，对问题思考就会深刻得多。这样 ，学生思维的深刻性就得到了训练。
三、在转换形式中，培养学生思维的敏捷性
一般人在想问题时，往往是以事论事；聪明人在想问题时，除了从问题自身考虑之外 ，还会从问题之外来观察分析，把这个问题转化成另一个问题。这就使思维更具有灵活 性和敏捷性。在教学中，选用一定的例题来进行转换练习，可以培养学生灵活性和敏捷 性的思维品质。
例1 (动转静)：逆水行舟途中，一乘客草帽不慎落入水中，经10min发觉后，立即让 船掉头追赶。若船划行中对水的速度大小不变，且不计掉头时间，则船掉头后要经多长 时间追上草帽?
例2 (曲转直)：如图9所示的螺旋形管道内径均匀，内壁光滑，螺距都是d = 0.1m， 共有5圈。螺旋横截面的半径R = 0.2m，比管内径大得多。一小球从管的A端以初速为零 开始下滑，求它到达管的B端时的速度大小和所用时间。
附图
例3 (无限转有限)：将无限多个阻值各为1Ω的电阻如图10所示形式连接，则A、B间 的等效电阻是多少?
附图
点评 例1中先以岸为参照(水则动)解答，后以水为参照(水则静)再解答，会看出后者 使问题大为简化。例2螺旋展开后将是一个斜面
附图
这种跳出“无限”看“无限”的思维方式能显现微妙的简易，而其功力在于合理的“ 转换”。经过这样的思维训练，可使学生养成具体问题具体分析的科学思维习惯，同时 根据具体条件揭示转化规律及时调整原有的思路和方法，这就是思维的敏捷性和灵活性 所发挥的巨大作用。
四、在对比分析中，培养学生思维的批判性
思维的批判性是指对已有的表达、解答提出自己的看法，不是一味地盲从，即使是已 理解和接受的东西，也要谋求改进使其更臻完美。运用对比分析的方法，合理策划某些 习题练习，对提高思维的批判性可以收效显著。例如对下面两题的对比分析。
引导题：重为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上，A、B端挂在半圆形支架上(如图1 2所示)。若固定A端，将绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移到竖直位置C的过程中，O A、OB绳受的拉力是否变化?如何变化?
附图
对照题：重为G的小球系在绳的一端，绳的另一端A绕过轻滑轮。小球静止在固定的光 滑半圆柱体上(如图13所示)，将绳的A端缓慢拉动让小球从柱体底B端移至竖直位置C的 过程中，柱体对小球的弹力及绳对小球的拉力是否变化?如何变化?
附图
点评 引导题的解答只要用矢量合成图定性作图便能得出结果；对照题如果也只用矢 量合成图定性作图解答则极易出错，还须抓住力的三角形矢量图与装置结构三角形OGK 相似的定量关系做定量处理才能得出正确结果。这两条题目在形式上相像而内涵不同， 学生需要敏锐的批判能力，用“慧眼”识破“天机”，辨识“陷阱”，才能取得成功。 通过这样的训练，便锻炼了学生思维的批判性。