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下图力的基本知识中主要介绍有关力的基础知识,是静力学和动力学所必需的基本预备知识。从知识方面来说就是理解力的初步概念,理解力的三要素、力的分类、常见的几种力、物体间的相互作用、平衡力与作用力反作用力、力的作用效果、力的合成分解等知识,希望对大家力的学习带来帮助。
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每个人都有自己独到的学习方法,当然并不能强求,只是精益求精是更高的要求。就物理这门课程而言,作者介绍了自己的学习感受及方法。
应用思维导图进行学习就如同带着一张地图和指南针,外出到一个陌生的地方去旅游一样,可以让自己对所要去的地方选择合适的路线,做出有效地安排而不致于迷失方向。其实我们在学习一门新的课程,我们和到一陌生的地方去是没有什么差别的。如果在学习的过程中很好的应用思维导图,就可以使我们的学习更加有效率,记忆更持久,更加轻松的通过考试。下面我根据自己的切身体会把如何利用思维导图进行物理学习做以下总结:
1、首先拿到课本例如《电磁现象》用大约10分钟的时间,对于所要学习的内容作一整体的了解。根据书本的目录做一张思维导图。
2、根据课本的目录、自己对课本内容的难易度了解,把自己准备投入的时间分配到书的各个章节。并把它标注到我们刚刚完成的思维导图上。时间5分钟。
3、选取书中的第一章,浏览《电磁现象》课本的内容,并用彩色铅笔,把书中看到的关键词、概念、名词解释,用不同的颜色进行标注。看完第一遍后,再顺着我们刚才标注的关键词,再一次的进行快速的阅读。如果有遗漏的内容,及时做出标注。时间大约10分钟至30分钟。
4、根据自己标注的关键词制作思维导图,如有不清楚的内容,可以做出标记,继续阅读下面的内容。直至整个本章的思维导图做完。如果本章的内容分节太多或内容量太大,可以分成几张思维导图来制作。时间大约10分钟。
注:思维导图制作应该从比较简单的内容开始做起,这样对于学习者本身来说,一方面可以快速的掌握所要学的内容,另一方面也帮助自己建立自信和成就感。
5、学完本章后,需要检测自己的对本章的知识掌握情况如何。可以拿出一张空白纸,合上书本,根据自己的记忆和理解画出思维导图。画完后,把它与自己通过看课本做的思维导图,进行比较和对照,看看哪些知识和内容自己已经掌握,然后对相应的内容进行强化学习。
6、依次按照上面的2到5,分别做出其他章节的思维导图的学习和复习。
7、最后把所有的章节完成的思维导图汇总成一张大的思维导图,对这张图进行复制。并做本书的总的知识的掌握。
如果对所画的思维导图及时复习,效果更好。我们采用晚上对新的思维导图仔细复习15分钟,旧知识用5分钟,早上在脑中重现思维导图,对照原有的思维导图,弥补不足的部分,强化记忆。
其实学霸们不只是学习方法好,更是因为他们学完之后会自己进行思维梳理和笔记整理,并且他们乐在其中!
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“思维导图”利用文字、符号、图画等载体把知识网络、章节结构等勾画出来,既能准确、清晰地表达我们的思维,又能组织概念,勾勒知识结构图,把它应用到物理教学中,有利于教师进行教学设计、组织教学;也有利于学生整理学习笔记、整理自己的知识体系、完善小组探究过程等。
一、 认识“思维导图”
1、什么是“思维导图”
思维导图运用运用图画的方式以一个主题为中心,画出放射线,运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接,利用记忆、阅读、思维的规律,开启人类大脑的无限潜能。思维导图因此具有人类思维的强大功能。
2.“思维导图”的优点
(1)明确中心或主题,很形象的、有重点的去学习记忆;
(2)突出重点,重要的知识和想法中心及主干上,不太重要的则放在末梢上;
(3)相关知识点的联系能明显表现出来;对立知识点的对立关系也能明显表现出来;
(4)使复习变得有效、快捷;
(5)方便查漏补缺,这种结构一目了然,方便添加新的内容,或删去不必要的内容,而无需在更改内容时凌乱地挤进或划去;
(6)绘制方便,可用笔、彩笔或用电脑作图。
二、“思维导图”对教师的用处
1.用“思维导图”帮助教师分析教材,以此为依据进行教学设计、编写教案学案、复习指导等。
传统的教案是一种线性方式,不能从整体结构上反映整个教学过程。教学中教师的思维经常断线或是遗漏有关知识点,如果在写教案前先做一个思维导图的教学设计,再写教案,两者互为补充,我们的教案就会更加条理清晰、更用利于指导我们的教学。
下图是关于“物态变化”的复习课教学设计,利用“思维导图”把教知积结构表达既充分又直观。用最少的文字清楚获得最好的复习效果。
2、利用思维导图能有效的掌控学生分组合作学习。
现在大多数学校采用分组教学法,“思维导图”形象直观,教师可以在很短时间内利用各小组的“思维导图”发现各小组做得比较好的地方,也能及时找出各小组的不足,可以迅速查漏补缺,对各组进行点拨。最后可以把各小组的“思维导图”收集起来,制成一张全班的关于所学知识的思维导图,对全体同学获取知识都起到积极促进的作用,提高了分组教学的效率。
三、“思维导图”对学生的影响
学生运用“思维导图”,并把它作为一种思维习惯能起到事伴功倍的作用:
1.学生可以用“思维导图”做预习笔记、课堂笔记、课后反思笔记
一般的笔记是对老师课堂内容的机械的不完全的复制,相互之间没有关联、没有重点;而且很多学生忙于记录,没有时间真正地去思考,记过的笔记也没有时间去整理和复习。所以常规笔记效率低、篇幅大、无重点、无层次、无结构。而利用思维导图记笔记效率高、篇幅小、有重点、有层次、有结构,并且方便以后复习。
采用思维导图做笔记,用简单的短语记下重点,顺应大脑的思维方式把它们连接起来,在记的同时就加上了自己的创意。这样学生不仅能轻松跟上老师的节奏,充分地理解,而且解放的大脑还可以顺着老师的思路展开联想。联想老师想到的相关知识点,没想到的知识点,思想上又比老师前进了一步。学生在不知不觉中快乐地思考着。课后,学生再根据自己的喜好涂上颜色,加上图画,加深记忆。当过一段时间后再看到这张图时,不仅与此相关的内容会立刻浮现眼前,而且当时的情景也会历历在目。
2.学生利用“思维导图”可以方便的建构物理知识体系
学生在学习物理概念、规律时往往容易犯一些错误。发生认识偏差。所以建立准确的物理知识网络非常重要,“思维导图”可以很方便的实现。每个章节可以鼓励学生自己画出物理概念、规律及其之间区别、联系的思维导图。学完一章或一个单元后,学生可以共同总结、完善思维导图,也可以把讨论过程制作成思维导图,这样再回过头来复习时,不仅对本章、本单元的内容一目了然,而且可以对整个学期或是初中阶段的整个学科的内容了然于胸。下面是光学部分的思维导图。
3.利用“思维导图”提高分组学习的效率
学生以小组为单位进行讨论、探究时,往往效率会不高,而且对小组成员的观点不能有效记录,教师对小组的讨论不能进行有效监控。而这些正是“思维导图”的强项,各小组互相借鉴各自的“思维导图”取长补短,迅速完美本组的“思维导图”,对全体同学获取知识都起到积极促进的作用,提高了分组学习的效率。
4.做物理习题时运用思维导图进行思考
有些学生在做物理习题时往往思路不够清晰,物别是难度较大的综合性习题,不仅有利于学生理清自己的思路,而且使学生解题过程中出现的问题在哪儿、什么程度一目了然,从而教师可以有针对性地帮助学生克服此问题再度重演。下图是电学解题过程的思维导图。
5.思维导图帮助学生更好地做实验
很多学生做实验时不够严谨,不能正确操作,不能按步骤完成实验,不懂实验原理,不能理解此实验的意义,造成实验能力得不到提高。
如果让学生把实验前的准备,实验中的操作、数据记录,实验后的数据处理、结论导出,做成思维导图有利于学生实验,养成良好的动手习惯。 下面是测量实验的思维导图。
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思维导图是一种将放射性思考具体化的方法。我们知道放射性思考是人类大脑的自然思考方式,每一种进入大脑的资料,不论是感觉、记忆或是想法——包括文字、数字、符码、食物、香气、线条、颜色、意象、节奏、音符等,都可以成为一个思考中心,并由此中心向外发散出成千上万的关节点,每一个关节点代表与中心主题的一个连结,而每一个连结又可以成为另一个中心主题,再向外发散出成千上万的关节点,而这些关节的连结可以视为您的记忆,也就是您的个人数据库。
一、 认识“思维导图”
1、什么是“思维导图”
思维导图运用运用图画的方式以一个主题为中心,画出放射线,运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接,利用记忆、阅读、思维的规律,开启人类大脑的无限潜能。思维导图因此具有人类思维的强大功能。如下图:(物理教学中的思维导图)
2.“思维导图”的优点
(1)明确中心或主题,很形象的、有重点的去学习记忆;
(2)突出重点,重要的知识和想法中心及主干上,不太重要的则放在末梢上;
(3)相关知识点的联系能明显表现出来;对立知识点的对立关系也能明显表现出来;
(4)使复习变得有效、快捷;
(5)方便查漏补缺,这种结构一目了然,方便添加新的内容,或删去不必要的内容,而无需在更改内容时凌乱地挤进或划去;
(6)绘制方便,可用笔、彩笔或用电脑作图。
二、“思维导图”对教师的用处
1.用“思维导图”帮助教师分析教材,以此为依据进行教学设计、编写教案学案、复习指导等。
传统的教案是一种线性方式,不能从整体结构上反映整个教学过程。教学中教师的思维经常断线或是遗漏有关知识点,如果在写教案前先做一个思维导图的教学设计,再写教案,两者互为补充,我们的教案就会更加条理清晰、更用利于指导我们的教学。
下图是关于“电与磁”的复习课教学设计,利用“思维导图”把教知积结构表达既充分又直观。用最少的文字清楚获得最好的复习效果。
2、利用思维导图能有效的掌控学生分组合作学习。
现在大多数学校采用分组教学法,“思维导图”形象直观,教师可以在很短时间内利用各小组的“思维导图”发现各小组做得比较好的地方,也能及时找出各小组的不足,可以迅速查漏补缺,对各组进行点拨。最后可以把各小组的“思维导图”收集起来,制成一张全班的关于所学知识的思维导图,对全体同学获取知识都起到积极促进的作用,提高了分组教学的效率。
三、“思维导图”对学生的影响
学生运用“思维导图”,并把它作为一种思维习惯能起到事伴功倍的作用:
1.学生可以用“思维导图”做预习笔记、课堂笔记、课后反思笔记
一般的笔记是对老师课堂内容的机械的不完全的复制,相互之间没有关联、没有重点;而且很多学生忙于记录,没有时间真正地去思考,记过的笔记也没有时间去整理和复习。所以常规笔记效率低、篇幅大、无重点、无层次、无结构。而利用思维导图记笔记效率高、篇幅小、有重点、有层次、有结构,并且方便以后复习。
采用思维导图做笔记,用简单的短语记下重点,顺应大脑的思维方式把它们连接起来,在记的同时就加上了自己的创意。这样学生不仅能轻松跟上老师的节奏,充分地理解,而且解放的大脑还可以顺着老师的思路展开联想。联想老师想到的相关知识点,没想到的知识点,思想上又比老师前进了一步。学生在不知不觉中快乐地思考着。课后,学生再根据自己的喜好涂上颜色,加上图画,加深记忆。当过一段时间后再看到这张图时,不仅与此相关的内容会立刻浮现眼前,而且当时的情景也会历历在目。
2.学生利用“思维导图”可以方便的建构物理知识体系
学生在学习物理概念、规律时往往容易犯一些错误。发生认识偏差。所以建立准确的物理知识网络非常重要,“思维导图”可以很方便的实现。每个章节可以鼓励学生自己画出物理概念、规律及其之间区别、联系的思维导图。学完一章或一个单元后,学生可以共同总结、完善思维导图,也可以把讨论过程制作成思维导图,这样再回过头来复习时,不仅对本章、本单元的内容一目了然,而且可以对整个学期的整个学科的内容了然于胸。
3.利用“思维导图”提高分组学习的效率
学生以小组为单位进行讨论、探究时,往往效率会不高,而且对小组成员的观点不能有效记录,教师对小组的讨论不能进行有效监控。而这些正是“思维导图”的强项,各小组互相借鉴各自的“思维导图”取长补短,迅速完美本组的“思维导图”,对全体同学获取知识都起到积极促进的作用,提高了分组学习的效率。
4.做物理习题时运用思维导图进行思考
有些学生在做物理习题时往往思路不够清晰,物别是难度较大的综合性习题,不仅有利于学生理清自己的思路,而且使学生解题过程中出现的问题在哪儿、什么程度一目了然,从而教师可以有针对性地帮助学生克服此问题再度重演。下图是力学解题过程的思维导图。例如:在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为多少?
5.思维导图帮助学生更好地做实验
很多学生做实验时不够严谨,不能正确操作,不能按步骤完成实验,不懂实验原理,不能理解此实验的意义,造成实验能力得不到提高。如果让学生把实验前的准备,实验中的操作、数据记录,实验后的数据处理、结论导出,做成思维导图有利于学生实验,养成良好的动手习惯,下面是测量实验的思维导图。
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思维导图充分运用左右脑的机能,利用记忆、阅读、思维的规律,协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展,从而开启人类大脑的无限潜能。思维导图因此具有人类思维的强大功能。下面就让读文网小编为大家介绍一下关于如何利用思维导图来学习物理,欢迎大家参考和学习。
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思维导图充分运用左右脑的机能,利用记忆、阅读、思维的规律,协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展,从而开启人类大脑的无限潜能。思维导图因此具有人类思维的强大功能。下面就让读文网小编为大家介绍一下关于思维导图学物理的学习方法,欢迎大家参考和学习。
人最宝贵的资源是大脑,人要学会使用自己的大脑,不但用它来学习、读书、工作、娱乐、做好日常琐事,还要使用它来控制自己的心情、身体和精神。人人都有大脑,会用它的人才是聪明的。会用它的人,不但能够做成他想做的事情,也更清楚地知道他该往何处去,这样可以成为一个从容的、掌握自己的人。“《学习的革命》第一次为中国读者介绍了东尼·博赞的‘脑图记忆方法,当时我就很感兴趣。但可能是因为被过分炒作的原因,对于这本书后来有很多反对的声音,于是不少人对书中提到的脑图记忆方法也很快就忘却了。
打开北京蓝靛厂中学学生的笔记本和作业本,上面是一幅幅“枝繁叶茂”的图。从去年9月开始,该校教学副校长杨艳君把“思维导图”引入教学。她本人利用15 天的时间做成了一本图册———《“思维导图”在高中物理中的应用》,这本自制思维导图,把网上找来的各种有趣彩图和高中物理的所有知识点结合在一起。“我希望同学们自己应用这种方法,激发学习的兴趣,从而更好地发挥出各自的潜能。但同时也必须承认,思维导图不一定适合所有人。我们对每个孩子的教育是不能复制的,我只希望通过介绍和推广思维导图,让学生们了解到世界上有这样一种思维方法,然后由他们自己做判断,如果喜欢、适合就把它运用在实际的学习生活当中。”
杨艳君最早接触到思维导图是通过1997年轰动一时的一本书———《学习的革命》,在这本概括介绍系列快速学习方法的书里,很多人和杨艳君一样首次接触到了终身学习的概念以及一系列对于学习方式的大胆设想和革新。在随后几年里,整个社会对于学习的认识不再拘泥于专业的、细分的技能学习,转而发展到关注如何提高学习能力。
无论是在自己教的物理课上,还是开会前准备发言提纲,或是在各种生活琐事中,杨艳君都运用画图的方式。翻开她的记事本,每一页的内容都由简单图示和简短文字组成,“可能别人看起来比较凌乱,但这种方式我自己看起来非常清晰,而且我尽量使用多种颜色的笔来画,效果更好。在我现在进修的研究生班里,我是年龄最大的学生,但是因为使用思维导图来做笔记,每堂课下来,大的知识点都不会忘记,而且回来不用看笔记就能讲出来”。
研究表明,普通人终其一生也才用了4%至6%的大脑潜能。人的大脑是由两部分组成的。左半脑负责逻辑、词汇、数字、顺序、分析,而右半脑负责空间意识、形态(整体概念)、节奏、想像、色彩。
想想你是如何做笔记的?如果从头到尾只使用一种颜色的笔,那么在一整天的学习时间里,大脑的左半球负责识别词汇信息的脑细胞都在奋力地超负荷工作,而大脑右半球负责颜色和形态的脑细胞却一整天都在休息。结果,白白浪费了世界上最伟大的“超级计算机”的潜能。
资料表明,历史上很多“杰出的头脑”都是左右脑发展不平衡的。比如,爱因斯坦和其他一些伟大的科学家,他们的左半脑特别发达;而毕加索等伟大的艺术家则是右脑占主导地位。但是,达·芬奇在绘画、雕刻、解剖学、建筑学、机械学、物理学、天文学等方面都取得了非凡的成就。他证明了两半脑协同工作会做出更惊人的事情据介绍,思维导图的发明者东尼·博赞上学时曾努力地记笔记,却发现记得越多,脑子越乱。为了改善记忆,他开始用不同的颜色在笔记上做标记:画着重符号、圈或者框。果然,这个方法大大提高了学习效率。
东尼上大学后,对希腊有着极高的热情和好奇,东尼注意到善于思辨的希腊人的记忆体系:想像(IMAGINATION)和联想(ASSOCIATION)。这给东尼很大启发。大部分人的笔记,都是最乏味单调的东西,跟想像和联想都沾不上边儿。但另一些学生的笔记却记得非常潦草,到处画满箭头,句子也不成行。但这些看来凌乱的笔记从信息角度讲却是整洁的,它们能及时地表明重要的概念及其之间的联系。而那些看起来整洁的笔记按照直线顺序组织材料,从信息角度讲,其实是杂乱的。在那些整洁的笔记中,关键信息是隐蔽的,并且混杂在一些不相干的词语中。
如果使用思维导图来“画”笔记,效果让人吃惊。首先,思绪可以任意驰骋,联想的方法扩展到极致,因此很难漏掉任何一个与关键点有关联的要素;其次,可以随时展开想像的翅膀,一边思考一边“涂鸦”,其乐无穷;第三,思维导图所采用的“关键词”方法,迫使我们将注意力集中于事物的关键点;第四,采用色彩及图形可以充分刺激大脑,提高记忆力。
东尼·博赞发现,人类大脑如果能被和谐而巧妙地运用,将比彼此分开工作产生更大的效率。而这个在今天看来非常微小的发现,却正是大脑潜能开发的关键所在。
东尼·博赞曾在世界范围内进行过一次调查。分析证明,5岁的儿童可以轻松使用自身95%的创造力,17岁的少年只能使用自身50%的创造力,而成年人能使用的创造力只有自身的10%.东尼·博赞认为,这是由于传统的教育并不符合人类思维的自然状态。每一种进入大脑的资料,不论是感觉、记忆或是想法,都可以成为一个思考中心,并由此向外发散出成千上万的挂钩,每一个挂钩代表与中心主题的一个联结,而每一个联结又可以成为另一个中心主题,再向外发散出成千上万的挂钩……这些挂钩联结可以视为人的记忆,也就是个人数据库。
北京蓝靛厂中学的张天旭同学在谈到对思维导图的使用体会时写道:“它是一种归纳性很强的方法,可以应用在任何方面。”
张天旭的同学们也对思维导图带来的好处感到认同,在一次关于使用思维导图的感受的问卷调查中,大家不约而同地用思维导图的方式列出自己的感受。有人写道,“它与绘画结合在一起比较富有娱乐性,让各科学习的总结不再是枯燥地抄书。”
同学们提及最多的感受,是思维导图可以让知识结构更加完整而清晰。但同时有不少同学表示,自己在找关键词方面有一些困难,关键词找不准,思维导图的效果可能就要打折扣。有的同学表示,要画一张好的思维导图得花不少时间,有时感觉有些吃力。张天旭在建议里说:“如果能从小学开始学习这种方法,那将成为改变一切的钥匙。”
什么是思维导图——大脑的语言可以画出来
要知道什么是思维导图,首先需要知道什么是大脑的语言。东尼·博赞说,大脑并不是用英语思考,也不是用中文思考。例如,当一个人听到“苹果”这个词时,他的脑海里首先反映出的一定是一个苹果或者与苹果有关的图像。图像和联想才是大脑自己的语言。而思维导图是帮助大家用图像和联想进行思维的工具,它是一种创造性的、有效的记笔记的方法,它用文字将人的想法“画出来”。
所有的思维导图都有一些共同之处:它们都使用颜色,都有从中心发散出来的自然结构,都使用线条、符号、词汇和图像,都遵循一套简单、基本、自然、易被大脑接受的规则。思维导图可以把一长串枯燥的信息变成彩色的、容易记忆的、有高度组织性的图,它与大脑处理事物的自然方式相吻合。
思维导图的相关学习方法:
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思维导图运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。下面读文网小编就为大家介绍一下关于怎样利用思维导图来解中学物理题,欢迎大家参考和学习。
已知:一台直流电动机,标有“24W,36V”字样,用多用电表测得它的电阻为2 欧姆。
问:当这个电动机满负荷运转的时候,它的效率是多少?
别小看这道题,它可是出生名门、血统高贵:它是2004年全国初中生物理竞赛的复赛题。你要没参加过物理竞赛,而且成功杀入复赛,都不好意思跟它打招呼。要解决这道题目,是不是很难呢?
首先,这道题的条件里面谈到了电功率“24W”和电压“36V”,很容易就想到我们前面说过的公式:P=U×I。通过电功率P和电压U可以把电流I求出来:I=P/U。
但光知道这么一个公式是不行的,因为题目不是问你电流是多少,而是问你“当这个电动机满负荷运转的时候,它的效率是多少?”
怎么样才能计算效率呢?电动机在运转的时候,除了通过自身转动带动别的东西转动以外,电流本身也会产生一部分热量的消耗,要想算出它的工作效率,就必须把这个损耗减去。
在《高考状元的屠龙宝刀》中我讲过思维导图的思维路径,找出关键词,展开联想,然后找出解题方法。这道题目的关键词是“电功率、电压、电阻、效率”,我们的思维路径如下:
怎么求热的损耗呢?热的损耗和电功率、电压、电阻有什么关系呢?
这个时候,我们就需要想到,P=U×I这个公式是出现在八年级物理的“电功与电功率”这个部分里边的。这个部分的内容还讲到,电做功有三种效应,一种是磁效应,第二种是化学效应,第三种是热效应。
当你想到“热效应”的时候,就明白了,热损耗的公式要到电能转化为热能的原理中去寻找,就能够想出解题需要的第二个公式“Q= Rt”。
这个时候,我们的知识体系图就发挥作用了,这一步的的思维路径是沿着体系图走的,路线如下:
其中Q就是热量,也就是我们要求的热损耗。I是电流,R是电阻,t是时间。由于我们求的是效率,时间的长短不用考虑,电阻已经知道了:2欧姆。
我们将电阻R代入第二个公式Q= Rt,求出热量的损耗率,然后再用额定功率减去热量损耗率,就求出了实际功率。再求出实际功率占额定功率的百分比,电动机的工作效率就求出来了。
怎么样,很简单是不是?知道了答案之后当然很简单,如果在中考或高考的时候把标准答案发给你一份,你一定觉得中考高考题目简直简单得掉渣,不考全国第一简直良心上说不过去。这种好事人人都想遇到,唯一的遗憾是它跟天上掉金元宝一样,不太可能发生,所以要想知道正确答案只能靠自己,让自己真正具备找到正确答案的能力。要具备这种能力,就必须掌握理清解题思路的方法。
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思维导图运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。下面读文网小编就为大家介绍一下关于思维导图在物理教学中的应用,欢迎大家参考和学习。
思维导图已经开始被人们关注,因为它以直观形象的方式进行表达和思考,非常接近人的自然思维过程,特别是一些相关软件的开发和应用,更使这种思想方法深受欢迎,不论是企业还是教育,都在探索它的应用,因此我们将自己在实践中的一些体会写出,恳请指正。
3.1.组织概念,勾勒知识结构图
概念是物理学科知识的基础,然而在教学过程中我们发现,学生往往忽视对基本概念的掌握,特别是不能够形成概念网络,更不能够比较深刻的了解概念间的联系,这成为了学习困难的主要原因。在一般的教学过程中,教师也要求学生总结概念结构,但是往往由于检查不及时等原因,没有在教学过程中得到落实。现在可以利用有关软件,根据思维导图的要求,在老师的指导下由学生总结概念结构了,这种方法学生十分愿意接受,首先利用计算机可以提高学生的兴趣,调动学生积极思考,其次,不同学生的作品可以很方便的进行交流,每个学生都可以从他人那里学习到自己没有想到的东西。在实际操作中,我们有以下一些做法:
教师制作出模版,学生按照模版完成内容。
这种方法适用于学生刚刚接触思维导图或者面对比较复杂的概念结构。例如:在进行完电场的教学之后,为了使学生能够清晰掌握电场的概念结构,我们利用mindmanager制作了下面的模版,(如图4所示)学生根据模版总结回忆所学习的基本知识和它们的关系,并在文本输入区将各个概念的具体内容写出来。当然,如果学生有新的想法,可以在模版中进行改进。
这种方式可以促使学生积极动手作和动脑思考,使他们能够从整体上掌握了基本知识结构和各个知识间的关系,在头脑中形成了清晰的概念网络。我们特别在高三教学中进行了实践,取得了较好的效果。
学生根据自己的理解制作思维导图作品
由于实现思维导图的软件操作简单,所以学生非常容易掌握。对于有些内容我们会让学生自己动手,根据自己对知识的理解,构造概念图。如图5所示的是学生在学习完磁场一章内容之后总结的知识结构图,在这里不仅列出了各个知识点,而且每一部分都在相应的文本区中写出了对该知识的理解。
实践表明,学生来制作思维导图,能够激发他们的学习兴趣,促使学生积极思考,加强对知识的理解,也增强了他们的成就感,促进学生学习能力的提高。另外,也使他们在制作思维导图的过程中体会、观察知识间的关系,甚至发现自己从来没有注意和意识到的各个知识间的关系,从而产生一些具有创新性的理解,达到创新性的学习之目的。
3.2.探讨问题,捕捉讨论中的灵感
心理学研究认为,在讨论问题的过程中,人们的思维处于高度集中状态,接受和处理信息的能力强,灵感容易显现,所以将讨论中大家的意见和观点及时的记录下来,然后进行必要的整理,一定能够得到一个非常好的思维成果。思维导图和相关的软件在这里能够扮演重要角色了。
教师在集体备课中共同讨论,完成教学设计
备课是重要教学行为,如何才能提高备课的效果呢?除了教师自己认真研读教材、教学大纲、查阅有关资料之外,教师之间的讨论也是提高备课效果的重要方式,这样可以做到集思广益,智慧大家共享。然而在通常的备课过程中由于缺乏及时有效的记录和整理,集体讨论效果不好,而且容易跑题。现在我们按照思维导图的方法,利用inspiration软件记录备课过程,然后进行必要的整理,就避免了上述情况,图6是在一次集体备课中讨论"库仑定律"的教学时最终绘制的思维导图。
在整个讨论过程中,大家仅仅围绕讨论内容展开话题,由一名教师负责记录下每个教师的观点,通过讨论确定各个部分的教学内容和教学方法。然后将讨论结果进行整理(这在inspiration中做起来非常方便),分别复制给各位教师,这样大家就得到了一份凝聚着集体智慧的教学设计了。这种方式特别对青年教师适用,这样可以使他们尽早的熟悉教学规律和教学内容。
学生小组讨论,研究问题。
在探究式课堂教学中,学生以小组为单位进行讨论是非常普遍开展的一种学习方式,然而也同样会出现我们前面所说的讨论中出现的问题,在讨论式教学中教学效率不高的现象是普遍存在的,要改变这种情况,只有将学生的注意力全部集中到讨论的中心话题上来,这正是思维导图解决的问题,同时利用适合的软件,还可以及时记录下讨论结果,体现集体思维的成果。
在教学中,我们一般是首先筛选探究的问题,有些问题值得讨论,有些讨论的价值不高,在这方面要发挥教师的主导作用,课前进行筛选。在课堂上,学生分小组学习,每个小组至少一台计算机,一个学生作为小组的书记员,记录大家的讨论结果,因为考虑到mindmanager十分便于快速记录,所以我们在这样的课上多使用这个软件。图7就是高三学生在进行"测量电阻"专题复习时一个小组的课堂讨论记录。
在上述讨论中,学生充分利用自己所掌握的知识对"测量电阻"问题从各种情况进行了深入的总结性研究,并且在每个栏目的"记录"中都对该问题进行了详细的说明,还绘制出了电路图。当小组的讨论完成之后,在通过校园局域网将讨论结果公布,交流各个小组的讨论结果,在这个过程中教师也可以将自己的总结公布,这样相互补充,取得了较好的复习教学效果,特别是从教师的角度来看,真正体会到了"教学相长"的内涵,师生都受益匪浅。
3.3.指导学生,进行研究性学习
研究性学习作为一种课程理念,可以单独举办综合课程,也可以结合课堂教学或者学科进行,如果将这种理念和网络教学联系起来,就产生了WebQuest。我们根据自己的实际情况,以课堂教学的内容为研究性学习的生长点,以WebQuest为主要学习形式,以思维导图为指导手段,开展了研究性学习,非常受学生欢迎。思维导图在其中的作用是指导学生的探究步骤和探究内容。如图8所示,是结合高中物理"万有引力定律"开展的WebQuest中思维导图主体图。
学生根据图中的内容,选择学习和探究方式,其中有的部分是必须要学习的,如关于万有引力定律的知识部分,还有一些是学生进行选择的,可以进行课题学习(一般通过讲座、查阅资料的形式),还可以进行探究学习,如万有引力定律的应用部分就是要求学生在学习了基础知识后进行的小课题研究。
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2016年的司法考试,还有两个多月就要开始了,时间紧迫,复习的考生们在努力复习的同时,需要根据理解和认识,制作司法考试思维导图,以巩固复习过得知识。以下是读文网小编为大家准备的司法考试思维导图第五章民事诉讼法与仲裁制度,希望大家喜欢!
第五章民事诉讼法与仲裁制度1
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第五章民事诉讼法与仲裁制度6
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2016年的司法考试,还有两个多月就要开始了,时间紧迫,复习的考生们在努力复习的同时,需要根据理解和认识,制作司法考试思维导图,以巩固复习过得知识。以下是读文网小编为大家准备的司法考试思维导图第七章国际法,希望大家喜欢!
第七章国际法1
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第七章国际法5
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人的记忆力有强有弱,速度快慢、正确与否的差别。造成这种差异的原因,除了与营养、先天遗传、经验、年龄以及后天的练习有关,还取决于神经细胞的信息传递通道——神经轴突网络。大脑思维导图是提高大脑思维的重要方法之一。以下是读文网小编为大家准备的大脑思维导图的好处,希望大家喜欢!
思维导图在教学应用方面的价值
1.帮助师生掌握正确有效的学习方法策略,更快更有效地进行课本知识的传授,促进教学的效率和质量的提高。在制作思维导图的过程中,会涉及到如何快速的阅读和信息整理的内容。通过在整理和绘制思维导图的过程关键词和核心内容的查找可以更好地帮助老师和学生们,加强对所学知识的理解并将所学内容进一步的加以深化。
2.建立系统完整的知识框架体系,对学习的课程进行有效的资源整合,使整个教学过程和流程设计更加的系统、科学有效。利用思维导图进行课程的教学设计,会促成师生形成整体的观念和在头脑中创造全景图,进一步加强对所学和所教内容的整体把握,而且可以根据教学过程和需要的实际情况做出具体的合理的调整。
3.教学过程采取互动式,促进师生间的交流与沟通,打破了传统的一言堂。在应用思维导图教学的过程中,学生为主体,教师作引导,可以充分发挥学生学习的主观能动性和创造天赋。在进行思维导图教学的过程中,教师的作用主要是作积极正面的引导,并指导和回答学生在完成学习任务的过程中所遇到的问题。师生间可以比较自由的交流和沟通,所以可以让学生有更大的发挥自我的空间,让学生根据自己的实际情况制定各自的学习计划,从而做出合理的安排。
4.在教学过程中,可以做到关注整体,关怀个体,从而实现真正意义上的因材施教;发展并挖掘个体的独特性,从而最大限度的做到因材施教。通过学生的思维导图的作品,能够发现每个学生的知识结构,发现其所教课程的理解和认识程度,从可以对于学生所存在的具有共性的问题,做出具体的指导和相应的教学方案。从而做到关注整体教学质量的提高的同时,也能够关怀个体,关怀各个层次的学生的成长。
5.建立学习型学校、学习型班级组织,建立团结合作的教学机制,促进学生之间的交流与合作,取长补短,共同学习、成长、进步与发展。制作思维导图的过程是一个相互学习和交流的过程,在这个过程中加强师生之间和学生之间的沟通和交流。有效的交流是最好的最有效的学习,能培养师生之间的合作精神和团结意识。有利于学校作为一个整体的素质的发展和提高。
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要学好数学,学会解题是关键。特别是初三学生,马上要进行中考了,在这个阶段,全面掌握初三数学思维方法尤为重要。在进行解题的过程中,不仅需要加强必要的训练,其还要掌握一定的解题规律与技巧。以下是读文网小编为大家准备的初三数学思维方法大全,仅供参考!
( 1 )探求结论型数学应用问题
根据命题中所给出的条件,要求找出一个或一个以上的正确结论
( 2 )跨学科的数学应用问题
①数学与物理
②数学与生化
以上两题是与生物和化学有关的问题,体现了数学在生化学科的应用。
总之,数学应用问题较好地考察了学生阅读理解能力与日常生活体验,同时又考察了学生获取信息后的抽象概括与建模能力,判断决策能力。中考数学应用问题热点题型主要包括生活、统计、测量、设计、决策、销售、开放探索、跨学科等等,中考在强化学生应用意识和应用能力方面发挥及其良好的导向功能。这就要求我们在平时教学中善于挖掘课本例题、习题的潜在的应用功能。巧妙地将课本中具有典型意义的数学问题回归生活、生产的原型,创设一个实际背景,改造成有深刻数学内涵的实际问题,以增强应用意识,发展数学建模能力。
四、掌握初中数学解题策略提来提高数学学习效率
(1)认真分析问题,找解题准切入点
由于数学问题纷繁复杂,学生容易受定势思维的影响,这样就会响解题思路造成很大的影响。为此,这时教师要给予学生正确指导,帮助学生进行思路的调整,对题目进行重新认真的分析,将切入点找准后,问题就能游刃而解了。例如:已知:AB=DC,AC=DB。求证:∠A=∠D。
此题是一道比较经典的证明全等的题型,主要是对学生对已知条件整合能力和观察识图能力的锻炼。然而,从图形的直观角度来证明∠AOC=∠DOB,这样的思路只会落入题目所设下的陷阱。为此,在对此题的审题时,教师要引导学生注意将题目已知的两个条件充分结合起来考虑,提醒学生可以适当添加一定的辅助线。
(2)发挥想象力,借助面积出奇制胜
面积问题是数学中常出现的问题,在面积定义及相关规律中,蕴含着深刻的数学思维,如果学生能充分了解其中的韵味,能够熟练的掌握其中的数学论证思维,就有可能在其他数学问题中借助面积,出奇制胜顺利实现解题。由于几何图形的面积与线段、角、弧等有密切的联系,所以用面积法不但可证各种几何图形面积的等量关系,还可证某些线段相等、线段不等、角的相等以及比例式等多种类型的几何题。例1、 若E、F分别是矩形ABCD边AB、CD的中点,且矩形EFDA与矩形ABCD相似,则矩形ABCD的宽与长之比为( ) (A) 1∶2(B) 2∶1(C) 1∶2(D) 2∶1
由上题已知信息可知,矩形ABCD的宽AD与AB的比,就是矩形EFDA与矩形ABCD的相似比。解:设矩形EFDA与矩形ABCD的相似比为k。因为E、F分别是矩形ABCD的中点,所以S矩形ABCD=2S矩形EFDA。所以S矩形EFDA∶S矩形ABCD=k2。所以k=1∶2。即矩形ABCD的宽与长之比为1∶2;故选(C)。
此题利用了“相似多边形面积的比等于相似比平方”这一性质,巧妙解决相似矩形中的长与宽比的问题。事实上,借助面积,形成解题思路的过程,就是学生思维转换的过程。
(3)巧取特殊值,以简代繁
初中数学虽然是基础数学,但是这并不意味着就没有难度,特别是在素质教育下,从培养学生综合素质能力的角度出发,初中数学越来越重视数学思维的培养,因此在很多数学问题的设置上,都进行了相当难度的调整,使得数学问题显得较为繁杂,单一的思维或者解题方式,在有些题目面前会显得较为艰难。如有些数学问题是在一定的范围内研究它的性质,如果从所有的值去逐一考虑,那么问题将不胜其繁甚至陷入困境。在这种情况下,避开常规解法,跳出既定数学思维,就成了解题的关键。
例2、分解因式:x2+2xy-8y2+2x+14y-3。
思路分析:本题是二元多项式,从常规思路进行解题也未尝不可,但是从锻炼学生思维能力的角度出发,教师可以在立足常规解法的基础上,引导学生进行其他方面解题思路的探索。如从巧取特值的角度出发,把其中的一个未知数设为0,则可以暂时隐去这个未知数,而就另一个未知数的式子来分解因式,达到化二元为一元的目的。
解:令y=0,得x[sup]2[/sup]+2x-3=(x+3)(x-1);令x=0,得:-8y2+14y-3=(-2y+3)(4y-1)。当把两次分解的一次项的系数1、1;-2、4。可知,1×4+(-2)×1正好等于原式中xy项的系数。因此,综合起来有:x2+2xy-8y2+2x+14y-3=(x-2y+3)(x+4y-1)。
其实,用特殊值法,也叫取零法。这种方法在因式分解中可以发挥很大的作用,帮助学生找到其他的解题思路。一般来说其步骤是:A、把多项式中的一个字母设为0所得的结果分解因式,B、把多项中的另一个字母设为0所得的结果分解因式,C、把上两步分解的结果综合起来,得出原多项式的分解结果。但要注意:两次分解的一次因式的常数项必须相等,如本题中,x+3的3和-2y+3的3相等,x-1的-1和4y-1的-1相等。否则,在综合这两步的结果时就无所适从了。
(4)巧妙转换,过渡求解法
在解数学题时,即要对已知的条件进行全面分析,还要善于将题目中的隐性条件挖掘出来,将数学中各知识之间的联系巧妙的运用起来,用全面、全新的视角来解决问题。
例如:已知:AB为半圆的直径,其长度为30 cm,点C、D是该半圆的三等分点,求弦AC、AD与弧CD所围成的图形的面积。
本题需要解出的是一个不规则图形的面积,可能大多数同学的思维就是将CD连结起来,将其转变为一个角形和弓形,两者面积之和就为该题需要解决的问题。这时,教师就要引导学生学会对半径这一已知条件加以利用,帮助其将另外两条OC、OD辅助线连结起来,将题目要求解的不规则图形的面积,转化成求扇形OCD的面积,这样该题的解题思维就能一目了然了。
综上所述,初中数学解题存在很强的灵活性。有的数学题不只一种解法,而有多种解法,有的数学题用常规方法解决不了,要用特殊方法。因此,解数学题要注意它的灵活性和技巧性。解题技巧在升学考试中至关重要,不能忽视。初中数学教师要注意对解题技巧的钻研,并鼓励学生发散思维,寻找解题技巧,提高解题效率,增强学习数学的能力。
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初中物理思维有哪些?初中物理思维应该如何教导学生?本文读文网小编整理的初中物理思维,仅供参考。
一、活化概念,培养抽象思维能力。
物理学中有许多概念比较抽象,学生难以理解,只有死记,无法进入创造思维情境。教学时,设置有趣的小实验和诱导性问题,如果将抽象的概念活化,使学生能形象直观地"顿悟"概念的内涵,把抽象的问题具体化。如,人们时刻跟大气打交道,从来未感觉到大气压强。在讲大气压强前增加一个小实验:将小试管插入盛满水的大试管中,竖直倒悬于空中。当学生看到小试管不断进入大试管时,会惊讶地发出疑问:"为什么小试管不掉下来?"为鼓励学生猜想,教师提出:"是不是水把小试管吸进去了?""是不是有一种什么力把小试管推进去了?"当学生发现是空气压力"作怪"时,一种成功的喜悦顿时由心底溢于言表。但学生还会怀疑水的粘性,为此,演示在杯里水中加两个彩色玻璃珠并在杯底钻一小孔,用手指堵住小孔演示覆杯实验,让学生看见水和珠子不会掉下来,当手指移开小孔,水和水珠立即掉下来,这就排除了水的粘性起作用,大气压的概念自然而然地在学生头脑中形成、扎根。
二、穿插置疑,训练发散思维能力。
发散思维和收敛思维的训练是培养创造性思维的有效途径。为培养学生的发散思维,在讲物理概念、规律之前,穿插置疑,促使学生广泛地搜寻自己的记忆贮存,尽可能提起更多的信息项目来寻求答案。如,用实验方法研究电流、电压、电阻之间的关系时,首先提出:要研究三个物理量之间的变化,怎么办?可否设想使其中的一个量保持不变,研究其余两个量间的变化关系;将三个量之间的变化转化成二个量之间的变化,再使另外一个量保持不变,研究剩下的两个量间的变化关系,然后通过实验结果归纳得出三个量之间的变化关系。最后介绍德国物理学家用实验的方法得出结论相比较完全一样,学生为自己做的实验感到成功喜悦,更为自己学到了物理学家做实验喝彩。
三、颠倒时空,发展逆向思维能力。
逆向思维就是倒过来想问题,也就是把思维顺序逆转过来,颠倒时间和空间顺序,把始态与终态、条件与目标、原因与结果沿着相反思路思考问题。物理学中有很多问题,运用逆向思维,从问题的反面思考而得出结果。这也是研究物理过程和结论的科学思维方法。如,如何判断静摩擦力的方向?学生感到无从着手,对物体相对运动趋势难以"捉摸"。若引导学生进行逆向思维:如果接触面是光滑的,物体会向什么方向运动?这个运动方向与相对运动趋势方向关系如何?从而得到这个物体相对运动方向就是物体在光滑接触面上运动的方向。又如,电流能产生磁场,磁场能不能产生电流?若能,应具备什么条件?在这些问题的研究过程中,学生的逆向思维、猜想能力得到培养,有效地提高创造思维能力。
四、超越常规,提高求异思维能力。
在物理学中,概念和规律都是建立在实验基础上的。照常规进行操作后,教师超越常规设疑启思,使学生进行求异思维,培养学生创造思维能力。如,在测定小灯泡功率的实验中,当学生已掌握常规测定方法后,为使学生知识"升华",发展思维,设问置疑:某同学在测额定电压为3.8伏的小灯泡的额定功率时,所用的电源电压为6伏,他用一只最大量程为3伏的电压表测出了结果。其实验方法和原理如何?在这个问题中设置了超越常规的条件:一是小灯泡上电压达到3.8伏时,才能从电流表读取额定电流求得结论,而电压表又不可能超过量程使用;二是进行求异思维,打破常规,变迁思维,联想到串联电压特点,采用电压表与变阻器并联测量的方法,当灯泡正常发光时,变阻器两端的电压只有2.2伏,可用最大量程是3伏的电压表测量。这样,使学生的思维生"慧眼",透过重重"迷雾"洞察一切,学生的创造思维能力得到不断提高和拓展。
五、学会"互译",增强识图思维能力。
在物理教学中,许多物理定律、公式及物理问题可用图形来描述。采用图形来描述物理问题常常可使问题简化,贴近生产和生活实际,一旦找到图形蕴藏的深刻的物理规律之后便能茅塞顿开,使物理问题难度得到降幂处理,并且常常从图形中找到有创意的解题思路。我们称这种寻找图形蕴藏物理规律的思维过程为"识图思维能力"。
对学生"识图思维能力"的培养,也是一个渐进过程。首先要对学生强化"互译"训练,即把用文字描述的物理规律和定律去训练学生用图形表示,反过来将反映物理规律和定律的图形让学生"翻译"成文字描述形式。例如速度图象、位移图象等。如一辆汽车在合肥到南京的高速公路上行驶,汽车做匀速运动前进,速度为每小时90千米。问这辆汽车从距南京120千米的A处行驶到距南京40千米的B处,需要多少时间?这道题可画成图是一个速度表(指针在90千米/时),在同一直线上A处画一汽车和距南京120千米路标,在B处画一距南京40千米的路标,这就是沪科版初中物理第一册图7--16。反过来先出示图7--16后,叫学生编一文字题也行。现行的初中物理课文图文并茂,沪科版初中物理课本第一、二册共有图694幅,如此之多的图表述的物理情境十分丰富,培养学生识图思维能力绝不可等闲视之。
六、强化观察,激活创新思维能力。
当今,物理知识的应用比比皆是,教师经常要求学生运用所学知识对观察到的现象,尽力生疑、"挑刺"和深思,并为学生创造条件让他们有效地把新思想变新创造,其中必定要有创新思维,创新思维能力极为重要。如,中学物理中几何光学的作图隐含了一个条件:物高既不等于零,又不能大于透镜半径。否则,需要用副轴、焦平面知识作图,超出中学物理范围。而不少资料题目都超出了这个条件,怎么办?教学中首先强化观察,在观察过程中找出凸透镜成像规律:一个方向、二个分界点、三个特殊点。凹透镜成像规律:永远是成缩小的正立的虚像,像距小于物距。在此基础上提出问题:如果把物体高度拉高到大于透镜半径,像如何变化?如果把物体高度压缩成一点,在主轴上,像又如何变化?(像的高度变化,成像位置、倒正和虚实不变)如果把物体沿垂直主轴的直线自上而下运动,纵向成像的变化规律如何?运用透镜成像的横向和纵向成像规律进行作图时,我们可以将物高等于零的点拨高成小于透镜半径、物高大于透镜半径的物高压缩成小于透镜半径的物高,按课本上作图方法进行作图。教学结果,不应用副轴、焦平面,将特殊光线作图方法发展到非特殊光线作图方法,激活了学生的创新思维能力。
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很多初中学生还没有把握做题的技巧,没有系统掌握初中物理解题思维方法,现在说说初中物理解题思维。
等效思维方法是指在处理问题时,采用相同性质事物间等效替代的解题方法。两个不同的物理过程,如果在某方面、某点上或某种意义上产生的效果相同,就具有等效性。如平抛运动可以等效为自由落体运动和水平方向的匀速运动的合运动,二力的作用效果等效于它的合力的作用效果;较复杂的电路可以简化为简单的串并联电路组成;交流电的有效值与热效应相同的直流电大小相等;气体状态变化的复杂过程可等效为等温、等容、等压过程等等。当我们处理物理问题时,若甲问题难于处理,就处理与其有等效性的乙问题,从而得到相同的结果。常见的形式有:等效力系替代、等效过程替代、等效运动替代、等效参考系替代、等效电路替代……等等。值得注意的是,采取等效替代,并不改变原问题的物理性质与原过程的物理实质,仅仅使求解获得最简便的途径。
对称思维方法
对称性是物质世界的一致性与和谐性的反映。应用物质世界的对称性来分析处理问题的思维方法叫做对称思维的方法。
在物理学中,对称性比比皆是。许多物体的运动具有空间和时间的对称性,例如作简谐振动的物体在平衡位置两侧的运动对平衡位置是对称的,竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段对最高点是对称的,许多物体在空间分布上具有对象性,例如:某些电路结构的对称性;平面镜成像的对称性等。在某些物理问题中,抓住对称性这一特征进行分析常能出奇制胜。
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一、活化概念,培养抽象思维能力。
物理学中有许多概念比较抽象,学生难以理解,只有死记,无法进入创造思维情境。教学时,设置有趣的小实验和诱导性问题,如果将抽象的概念活化,使学生能形象直观地"顿悟"概念的内涵,把抽象的问题具体化。如,人们时刻跟大气打交道,从来未感觉到大气压强。在讲大气压强前增加一个小实验:将小试管插入盛满水的大试管中,竖直倒悬于空中。当学生看到小试管不断进入大试管时,会惊讶地发出疑问:"为什么小试管不掉下来?"为鼓励学生猜想,教师提出:"是不是水把小试管吸进去了?""是不是有一种什么力把小试管推进去了?"当学生发现是空气压力"作怪"时,一种成功的喜悦顿时由心底溢于言表。但学生还会怀疑水的粘性,为此,演示在杯里水中加两个彩色玻璃珠并在杯底钻一小孔,用手指堵住小孔演示覆杯实验,让学生看见水和珠子不会掉下来,当手指移开小孔,水和水珠立即掉下来,这就排除了水的粘性起作用,大气压的概念自然而然地在学生头脑中形成、扎根。
二、穿插置疑,训练发散思维能力。
发散思维和收敛思维的训练是培养创造性思维的有效途径。为培养学生的发散思维,在讲物理概念、规律之前,穿插置疑,促使学生广泛地搜寻自己的记忆贮存,尽可能提起更多的信息项目来寻求答案。如,用实验方法研究电流、电压、电阻之间的关系时,首先提出:要研究三个物理量之间的变化,怎么办?可否设想使其中的一个量保持不变,研究其余两个量间的变化关系;将三个量之间的变化转化成二个量之间的变化,再使另外一个量保持不变,研究剩下的两个量间的变化关系,然后通过实验结果归纳得出三个量之间的变化关系。最后介绍德国物理学家用实验的方法得出结论相比较完全一样,学生为自己做的实验感到成功喜悦,更为自己学到了物理学家做实验喝彩。
三、颠倒时空,发展逆向思维能力。
逆向思维就是倒过来想问题,也就是把思维顺序逆转过来,颠倒时间和空间顺序,把始态与终态、条件与目标、原因与结果沿着相反思路思考问题。物理学中有很多问题,运用逆向思维,从问题的反面思考而得出结果。这也是研究物理过程和结论的科学思维方法。如,如何判断静摩擦力的方向?学生感到无从着手,对物体相对运动趋势难以"捉摸"。若引导学生进行逆向思维:如果接触面是光滑的,物体会向什么方向运动?这个运动方向与相对运动趋势方向关系如何?从而得到这个物体相对运动方向就是物体在光滑接触面上运动的方向。又如,电流能产生磁场,磁场能不能产生电流?若能,应具备什么条件?在这些问题的研究过程中,学生的逆向思维、猜想能力得到培养,有效地提高创造思维能力。
四、超越常规,提高求异思维能力。
在物理学中,概念和规律都是建立在实验基础上的。照常规进行操作后,教师超越常规设疑启思,使学生进行求异思维,培养学生创造思维能力。如,在测定小灯泡功率的实验中,当学生已掌握常规测定方法后,为使学生知识"升华",发展思维,设问置疑:某同学在测额定电压为3.8伏的小灯泡的额定功率时,所用的电源电压为6伏,他用一只最大量程为3伏的电压表测出了结果。其实验方法和原理如何?在这个问题中设置了超越常规的条件:一是小灯泡上电压达到3.8伏时,才能从电流表读取额定电流求得结论,而电压表又不可能超过量程使用;二是进行求异思维,打破常规,变迁思维,联想到串联电压特点,采用电压表与变阻器并联测量的方法,当灯泡正常发光时,变阻器两端的电压只有2.2伏,可用最大量程是3伏的电压表测量。这样,使学生的思维生"慧眼",透过重重"迷雾"洞察一切,学生的创造思维能力得到不断提高和拓展。
五、学会"互译",增强识图思维能力。
在物理教学中,许多物理定律、公式及物理问题可用图形来描述。采用图形来描述物理问题常常可使问题简化,贴近生产和生活实际,一旦找到图形蕴藏的深刻的物理规律之后便能茅塞顿开,使物理问题难度得到降幂处理,并且常常从图形中找到有创意的解题思路。我们称这种寻找图形蕴藏物理规律的思维过程为"识图思维能力"。
对学生"识图思维能力"的培养,也是一个渐进过程。首先要对学生强化"互译"训练,即把用文字描述的物理规律和定律去训练学生用图形表示,反过来将反映物理规律和定律的图形让学生"翻译"成文字描述形式。例如速度图象、位移图象等。如一辆汽车在合肥到南京的高速公路上行驶,汽车做匀速运动前进,速度为每小时90千米。问这辆汽车从距南京120千米的A处行驶到距南京40千米的B处,需要多少时间?这道题可画成图是一个速度表(指针在90千米/时),在同一直线上A处画一汽车和距南京120千米路标,在B处画一距南京40千米的路标,这就是沪科版初中物理第一册图7--16。反过来先出示图7--16后,叫学生编一文字题也行。现行的初中物理课文图文并茂,沪科版初中物理课本第一、二册共有图694幅,如此之多的图表述的物理情境十分丰富,培养学生识图思维能力绝不可等闲视之。
六、强化观察,激活创新思维能力。
当今,物理知识的应用比比皆是,教师经常要求学生运用所学知识对观察到的现象,尽力生疑、"挑刺"和深思,并为学生创造条件让他们有效地把新思想变新创造,其中必定要有创新思维,创新思维能力极为重要。如,中学物理中几何光学的作图隐含了一个条件:物高既不等于零,又不能大于透镜半径。否则,需要用副轴、焦平面知识作图,超出中学物理范围。而不少资料题目都超出了这个条件,怎么办?教学中首先强化观察,在观察过程中找出凸透镜成像规律:一个方向、二个分界点、三个特殊点。凹透镜成像规律:永远是成缩小的正立的虚像,像距小于物距。在此基础上提出问题:如果把物体高度拉高到大于透镜半径,像如何变化?如果把物体高度压缩成一点,在主轴上,像又如何变化?(像的高度变化,成像位置、倒正和虚实不变)如果把物体沿垂直主轴的直线自上而下运动,纵向成像的变化规律如何?运用透镜成像的横向和纵向成像规律进行作图时,我们可以将物高等于零的点拨高成小于透镜半径、物高大于透镜半径的物高压缩成小于透镜半径的物高,按课本上作图方法进行作图。教学结果,不应用副轴、焦平面,将特殊光线作图方法发展到非特殊光线作图方法,激活了学生的创新思维能力。
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所谓数学思想,就是对数学知识的本质的认识。是从某些具体的数学内容和对数学的认识过程中提练上升数学观点,它在认识活动中被反复运用,带有普遍的指导意义,是建立数学和用数学解决问题的指导思想,如建模思想、统计思想、最优化思想、化归思想、分类思想、整体思想、数形结合思想、转化思想、方程思想、函数思想。所谓数学方法指在数学中提出问题、解决问题(包括数学内部问题和实际问题)过程中,所采用的各种方式、手段、途径等。初中学生应掌握的数学方法有配方法、换元法、待定系数法、参数法、构造法、特殊值法等。数学思想和数学方法是紧密联系的,强调指导思想时,称数学思想,强调操作过程时,称数学方法。
从数学大纲要求看,九年制义务教育大纲已明确地把数学思想方法纳入了基础知识的范畴,数学基础知识是指:数学中的概念、性质、法则、公式、公理以及由其内容反映出来的数学思想方法。中学生数学内容包括数学知识与数学思想方法。数学思想方法产生数学知识,数学知识又蕴藏着思想方法,这样有利于揭示知识的精神实质,有利于提高学生的整体素质与数学素养。
从教育的角度来看,数学思想方法比数学知识更为重要,这是因为:数学知识是定型的,静态的,而思想方法则是发展的,动态的,知识的记忆是暂时的,思想方法的掌握是永久的,知识只能使学生受益于一时,思想方法将使学生受益于终生。增强数学思想方法的培养比知识的传授更为重要,数学思想方法的掌握对任何实际问题的解决都是有利的。因此,数学教学必须重视数学思想方法的教学。
实践证明,培养初中生的数学思想方法,有效地激发了学生的学习兴趣,充分调动了学生学习积极性和主动性,能使学生的认知结构不断地完善和发展,使学生将已有的思想方法运用在学习新知识的过程中,能够把复杂问题转化为简单问题来解决,提高学习效益,提高学生分析问题和解决问题的能力。目前,数形结合思想、分类讨论思想、方程与函数思想是各地试卷考查的重点,因此,也应注重初中生数学思想方法的培养,考查学生的数学思想方法是考查学生能力的必由之路。
二、初中主要的数学思想方法
初中数学中蕴含的数学思想方法很多,最基本最主要的有:转化的思想方法,数形结合的思想方法,分类讨论的思想方法,函数与方程的思想方法等。
1.对应的思想和方法
在初一代数入门教学中,有代数式求值的计算题,通过计算发现:代数式的值是由代数式里字母的取值所决定的,字母的不同取值可得不同的计算结果。这里字母的取值与代数式的值之间就建立了一种对应关系,再如实数与数轴上的点,有序实数对与坐标平面内的点都存在对应关系……在进行此类教学设计时,应注意渗透对应的思想,这样既有助于培养学生用变化的观点看问题,又助于培养学生的函数观念。
2.数形结合的思想和方法
数形结合思想是指将数(量)与(图)形结合起来进行分析、研究、解决问题的一种思维策略。著名数学家华罗庚先生说:“数与形本是相倚依,怎能分作两边飞,数缺形时少直觉,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休。”这充分说明了数形结合思想在数学研究和数学应用中的重要性。
3.整体的思想和方法
整体思想就是考虑数学问题时,不是着眼于它的局部特征,而是把注意和和着眼点放在问题的整体结构上,通过对其全面深刻的观察,从宏观整体上认识问题的实质,把一些彼此独立但实质上又相互紧密联系着的量作为整体来处理的思想方法。整体思想在处理数学问题时,有广泛的应用。
4.分类的思想和方法
教材中进行分类的实例比较多,如有理数、实数、三角形、四边形等分类的教学不仅可以使学生明确分类的重要性:一是使有关的概念系统化、完整化;二是使被分概念的外延更清楚、更深刻、更具体,并且还能使学生掌握分数的要点方法:(1)分类是按一定的标准进行的,分类的标准不同,分类的结果也不相同;
(2)要注意分类的结果既无遗漏,也不能交叉重复;
(3)分类要逐级逐次地进行,不能越级化分。
5.类比联想的思想和方法
数学教学设计在考虑某些问题时常根据事物间的相似点提出假设和猜想,从而把已知事物的属性类比推广到类似的新事物中去,促进发现新结论。教学中由于提供了思维发生的背景材料,既活跃了课堂气氛,又有利于在和谐、轻松的氛围中完成新知识的学习。
6.逆向思维的方法
所谓逆向思维就是把问题倒过来或从问题的反面思考或逆用某些数学公式、法则解决问题。加强逆向思维的训练,可以培养学生思维的灵活性和发散性,使学生掌握的数学知识得到有效的迁移。
7.化归与转化的思想和方法
化归意识是指在解决问题的过程中,对问题进行转化,使之成为简单、熟知问题的基本解题模式,它是使一种数学对象在一定条件下转化为另一种数学对象的思想和方法。其核心就是将有等解决的问题转化为已有明确解决程序的问题,以便利用已有的理论、技术来加以处理,从而培养学生用联系的、发展的、运动变化的观点观察事物、认识问题。
初中物理思维相关
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物理习题蕴含着概念、公式、规律间关系的多样性,决定了它可以变换不同的方法求解和习题题目的无限化.当前,很多教师和学生为了提高成绩,沉缅于茫茫题海之中,花费了不少精力,却收不到满意的效果.面对众多的物理习题,应当对学生加强思维方法的训练,提高学生的解题能力,才能收到事半功倍的效果.下面谈谈中学物理常用的思维方法和解题之间的联系.
??一、正向思维和逆向思维
??所谓正向思维就是“循规蹈矩”,从问题的始态到终态,顺着物理过程的发展去思考问题.而逆向思维则是反其常规,是将问题倒过来思考的思维方法.有很多物理习题,利用正向思维方法解决比较困难或解决起来十分繁琐,而利用逆向思维却能收到很好的效果.
??例1物体以速度v0被竖直上抛,不计空气阻力,在到达最高点前0.5s内通过的位移为多大?(g=10m/s2)
??分析求解本题用正向思维不好求解,但利用逆向思维可很快求出答案.
??若将物体从被上抛至到达最高点这一过程逆向看,将是一个自由落体运动,而此题所求的“到达最高点前0.5s内的位移”,正是自由落体前0.5s内的位移.则
??s=(1/2)gt2=(1/2)×10×(0.5)2=1.25(m).
??二、形象思维和抽象思维
??形象思维是指从具体的、较真实的、易理解的角度思考问题,而抽象思维则与之相反,是指人脑把各种对象或现象间共同的、本质的属性提取出来,并同非本质属性分离出来的过程.在物理解题时,抽象思维是学生把实际问题转化为典型物理问题的重要思维形式.如果把具体的物理问题化形象为抽象,找出事物的本质属性,则可简化解题过程.
??例2如图1所示,abc和a'b'c'为平行放置的光滑金属导轨,ab、a'b'段形成一翘起斜面,bc、b'c'段形成一水平面.在bc、b'c'的水平部分导轨之间穿过磁感强度为B、方向垂直向上的匀强磁场.在导轨水平部分放有质量为m的金属杆PQ,让质量为M的金属杆JK由距水平面高为h处无初速下滑.如果JK始终不与PQ接触,导轨的水平部分足够长并始终在磁场区域中,那么JK的最后速度是多大?
图1
??分析求解金属杆JK滑到轨道水平部分时的速度不难由机械能守恒定律求得为v=,当金属杆JK继续滑动将引起闭合回路面积、磁通量、感生电流以及金属杆JK、PQ所受的安培力的一系列相互关联的变化.按上述物理过程用数学方法求出金属杆JK的最后速度v'十分繁琐.但是,若能透过电磁现象抓住问题实质就会发现,金属杆JK、PQ所组成的系统在水平轨道上运动的过程中,所受的外力的矢量和时时刻刻为零,因此系统的动量守恒,而且二者最后具有相同的速度v.这就是对具体问题进行了抽象思维,提取出了问题的本质和规律.因此,由动量守恒定律,得
??Mv=(M+m)v',
??v'=[M/(M+m)]v=[M/(M+m)].
??可见,把具体的物理问题进行抽象思维,抓住事物的本质,能使运算变得简捷明快,而转化的关键是进行模型抽象的物理思维.
??三、隔离思维与整体思维
??隔离思维是解题中的一种普遍有效的思维方法,使用它不仅能求出与部分有关的物理量,而且可以求出与整体有关的物理量;而整体思维方法即本着整体观念对系统进行整体上的分析.处理好隔离思维与整体思维的关系,可以找出解题的简捷方法.
??例3如图2所示的容器中,容器A与容器B相连并通过阀门S隔开,其中容器A内充满6atm的气体,容积为6L,容器B内充满同样的气体,容积为4L,压强为8atm.求阀门S开通后气体的压强(设温度不变).
图2
??分析求解由于pB>pA阀门S开通后有一部分气体将从容器B进入容器A,由于玻意耳定律只适用于质量一定、温度不变的气体,而A、B两容器中气体的质量均有变化,故对容器A、对容器B都不能直接应用玻意耳定律求解.若将容器A、容器B两部分气体看作一个整体,整体气体质量、温度均不变.则对整体由玻意耳定律,有
??pAVA+pAVB=p(VA+VB),
解得p=(pAVA+pAVB)/(VA+VB)=6.8atm.
??例4如图3(a)所示,底座A上装有一根直立长杆,共总质量为M,杆上套有一质量为m的圆环B,它与杆间有摩擦.当圆环以初速度v0沿杆向上运动时,圆环的加速度大小为a,底座A不动,求底座在圆环上升和下落过程中,水平面对底座的支持力分别是多大?
图3
??分析因圆环上升和下降过程中底座不动,且上升和下落过程中圆环对底座的作用不同,所以在计算此题时,不能将圆环和底座视为整体,应用隔离法.
??略解圆环上升时,对其作受力分析,如图3(b)所示.
??对圆环:f+mg=ma,①
??对底座:f'+N1-Mg=0,②
??f=f'.③
??联立①、②、③式,可求得水平面对底座的支持力为
??N1=Mg-m(a-g).
??圆环下落时,对圆环和底座两个物体进行受力分析,如图3(c)所示.
??对底座:Mg+f'-N2=0,
??对圆环:mg-f=ma',
??f=f',
??联立以上三式,求得圆环下落时水平面对底座的支持力为
?N2=Mg+m(g-a').
??四、发散思维和收敛思维
??所谓发散思维就是多角度、全方位的思考问题.而收敛思维是将大量的、甚至零乱的事实集中于一点的思维方式.
??发散思维必须对某问题的共性有全面的掌握,联系得越多,发散得越广,产生对问题的求解方法就越多,从而可做到一题多解,并从多种解法中选择出一种简单明快的方法;收敛思维须对问题的个性有明确的认识,分辨得越清,收敛得越准,这种思维方式可做到多题一解.
??例5某一物体被竖直上抛,空气阻力不计.当它经过抛出点上方0.4m处时,速度为3m/s.当它经过抛出点下方0.4m处时,速度应为多少?(g=10m/s2)
??分析求解此题可从多个方面入手求解.
??解法一设到达抛出点上方0.4m处时还能上升高度为h,则
??h=v02/2g=32/(2×10)=0.45(m).
??物体从最高点自由下落高度为H=(0.45+0.4+0.4)m时的速度为
??vt=2gH=2×10×1.25=5(m/s).
??解法二设位移为h1=0.4m时速度为v1,位移为h2=-0.4m时速度为v2,则
?v12=v02-2gh1,
?v22=v02-2gh2,
??即32=v02-2×10×0.4,
??v22=v02-2×10×(-0.4),
??解得v2=5m/s.
??解法三根据竖直上抛物体的上抛速度与回落速度等值反向的特点可知:物体回落到抛出点上方0.4m时,速度为3m/s,方向竖直向下.以此点为起点,物体做竖直下抛运动,从此点开始到原抛出点下方0.4m处的位移为h=(0.4+0.4)m,那么,所求速度为这段时间的末速度,即
??vt=??再看如下两题:
??例6质量为m的子弹以水平速度v0射入放于光滑水平桌面上的质量为m的木块中未射出,若要求子弹99%的动能转化为内能,应满足什么条件?
??例7如图4所示,金属杆A从h高处沿光滑的弧形平行导轨下滑,进入光滑导轨水平部分后,有竖直向上的匀强磁场B,水平导轨上原来静止放置着另一个金属棒C.设A、C两棒不会相撞,水平导轨足够长,若使A棒有90%的机械能转化为电能,应满足什么条件?
图4
??上面两题中的前者属于力学中完全非弹性碰撞之类,后者属于电磁感应之类.我们仔细分析不难发现,两者均可以收敛于“完全非弹性碰撞”,即通过动量守恒定律和能量守恒定律求解(解略).
??五、等效思维
??等效思维是指以效果相同出发,对所研究的对象提出一些方案或设想进行研究的一种方法.等效条件、等效变换、等效假设等均属此列.这种方法具有启迪思维、扩大视野、触类旁通的作用.如力学中的合力是分力的等效代替,运动学中的合运动是分运动的等效代替,以及电路的等效,质量的等效等等.
??例8如图5所示,真空中一带电粒子,质量为m、带电量为q,以初速度v0从A点竖直向上射入水平向左的匀强电场中,此带电粒子在电场中运动到B点时,速度大小为2v0,方向水平向左,求该电场的场强和A、B间的电势差?
??分析带电粒了受力如图6所示,经分析带电粒子做类斜抛运动(斜抛运动已超纲),学生很难解答,如果能把这个复杂的运动等效成竖直向上的匀减速运动和水平向左的匀加速运动,学生便容易解答.
图5
图6
??略解带电粒子A到B点时速度水平向左.粒子在竖直方向上做匀减速运动,速度从v0减为零,在相同的时间内,粒子在水平方向做初速为零的匀加速运动,速度从零增为2v0,可得水平加速度a=2g.
??(1)Eq/m=2g,E=2mg/q.
??(2)Uq=(1/2)m(2v0)2=2mv02,U=2mv02/q.
??六、图象思维
??所谓图象思维是指利用图象的物理意义来分析问题的思维方法.如运动学中的追及问题、振动和波的问题、热学中气体状态连续变化的问题,均可利用图象进作分析,既直观又方便.
??例9如图7所示,粗细均匀、两端封闭的U形玻璃管中A、B两部分气体被水银柱分开.若A、B气体开始温度相同,最后升高相同的温度时,水银柱将向哪个方向运动?
图7
图8
??分析由题意可知,初始状态,B中气体压强高于A中气体压强,当升高相同的温度时,A、B气体的三个参量都发生变化,因此我们可假设A、B气体体积不变,把它们的“等容”变化情况反映到p-T图象中,比较ΔpA和ΔpB的大小.在p-T图象中设A的“等容”线与T轴的夹角为α;B的“等容”线与T轴夹角为β.如图8,显然tgβ>tgα,而ΔpA=ΔTtgα,ΔpB=ΔTtgβ,则ΔpA<ΔpB,故水银柱向A运动.
??七、临界思维
??临界思维是指利用物体处于临界状态时的条件来解决物理问题的一种思维方式.
??例10如图9(a)所示,斜面倾角θ=60°,物体的质量为m,若整个装置以加速度a=g向右做匀加速直线运动时,则细绳对物体的拉力是多大?
??分析求解此题若不加分析,按常规方法用牛顿第二定律求解,将必会出错.正确方法是用临界思维方法求解.设物体将离而未离斜面时的临界加速度为a.(此时N=0)
图9
??由图9(b)列牛顿第二定律方程为:
??Tcosθ=ma0,①
??Tsinθ=mg.②
??由①/②得?a0=gctgθ=(??因为a=g>a0,所以物体已飞离斜面.
??如图9(c),设物体的连线与竖直方向的夹角为β,则
??Tsinβ=ma,③
??Tcosβ=mg.④
??由③/④得?tgβ=a/g=1,β=45°,
??故T=mg/cos45°=??另外,在物理解题中,用到的思维方法还有极限思维、类比思维、假设思维等,在此不再一一阐述.总之,学生的思维能力决定着解题能力.因此在平时的教学过程中,教师应有意点拨和训练学生的思维,使其在掌握基础知识的基础上,学会灵活思考问题的思维方式.这样,既提高了学生的思维能力和解题能力,又可使学生对物理学的兴趣更加浓厚,形成学习的良性循环.
守恒思维方法
自然界里各种运动形成虽然复杂多变,但变化中存在不变,即某些量总是守恒。守恒的观点是分析物理问题的一种重要观点,它启发我们可以从更广阔的角度认识到系统中某些量的转化和转移并不影响总量守恒。
(1)能量的转化和守恒能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体。做功的过程就是能的转化过程。如合外力对物体做的总功一定等于物体动能的变化。其中动力做功是把其它形式的能转化为动能,阻力做功是把机械能转化为其它形式的能。从能量守恒的观点看,动能定理是一条应用广泛的重要定理。在机械运动的范围内,当系统状态变化时,如果除重力、弹力外没有其它力做功,系统的机械能守恒。它是普遍的能的转化和守恒定律的一个特例。功、热和内能之间的变化关系满足热力学第一定律。物体间由于温度差发生热传递。是内能的转移。
如:长为L,质量为M的均匀软绳,放在光滑桌面上,现让其从桌边缘无初速滑落,求绳子末端离开桌边缘时的速度。本题是属于变力做功问题,直接求解较难,最简便的方法是从功能关系出发求解。解略。
(2)动量守恒如果没有其它力,或外力与物体之间的相互作用力比较可以忽略时,在系统内各物体相互作用过程中总动量守恒,即各物体任意时刻总动量的矢量和不变。就系统内单个物体,其动量的变化等于合外力的冲量,但相互作用的两物体受到的冲量大小相等,方向相反,则在动量传递过程中系统的总动量不变。
如在光滑的两水平导体杆上,与杆垂直放上两质量均为m,电阻均为R的金属杆a、b,水平导体杆的电阻不计,长度足够长并处于范围足够大的匀强磁场中,起初两杆均静止,现给a以初速度v0,使它向b运动,试求b杆的最大速度。
分析:此题为一道力电综合题,显然系统只有相互作用的磁场力可以认为是内力,所以系统受合外力为零,动量守恒。
(3)质量守恒一定的物质形式对应一定的运动和一定的能量状态,运动是永恒的,物质是不灭的。参与变化的物体质量的总和与变化后物质质量的总和相等,这就是质量守恒的观点。
(4)电荷守恒中性的原子由带正电的原子核和核外电子组成,决定了自然界中电荷是守恒。不带电的物体通过接触,摩擦或感应的方式可以带电,带电的物体若发生中和或电荷转移现象,电荷发生消失或减少,但正负电荷总和是一定的。如:在原子物理中,写核反应方程,质量和核电荷数守恒。
系统思维方法
按照系统的观点,我们面对着的整个自然界是由无数相互联系、相互制约、相互作用、相互转化的事物和过程所形成的统一整体。根据上述观点,在分析和处理物理问题时,抓住研究对象的整体性和物理过程的整体性进行分析,这就是系统思维的方法。
在物理解题时,掌握系统思维方法,应当学会从整体上把握研究对象,如对系统进行受力分析的整体法,它与隔离法是相辅相成的,都应熟练掌握。有些物理过程是很复杂的,不公要学会把复杂的过程分解为若干简单的过程,也要学会把复杂的物理过程看着一个统一整体来处理。在很多情况下,根据系统思维的方法,抓住研究对象的整体性和物理过程的整体性,解决问题往往能化繁为简,迅速解决问题。
如:放在水平地面的静止的斜面体M上,放着一个质量为m的物块相对斜面静止,求斜面体受到地面的摩擦力。
分析:该题如果从m平衡求出对M的作用力再分析M的受力求解很麻烦。若把两物体看成一整体,因水平方向没有外力作用,所以无运动趋势,摩擦力为零。
类比思维方法
"类比"是逻辑学的一种推理形式,就是借助于事物之间的相似性,通过比较将一种已经掌握的特殊对象的知识,推到另一种新的特殊对象的思维方法。中学物理中存在大量可以类比的问题,如电磁振荡与机械振动相类比、电压与水压相类比等。运用类比推理方法处理物理问题,常见的有模拟类比、过程类比、方法类比等形式。解题时在其它方向上不能奏效,若善于联想,巧妙地用类比推理,往往可以使繁难或似乎无法解答的问题变得十分简单。
等效思维方法
等效思维方法是指在处理问题时,采用相同性质事物间等效替代的解题方法。两个不同的物理过程,如果在某方面、某点上或某种意义上产生的效果相同,就具有等效性。如平抛运动可以等效为自由落体运动和水平方向的匀速运动的合运动,二力的作用效果等效于它的合力的作用效果;较复杂的电路可以简化为简单的串并联电路组成;交流电的有效值与热效应相同的直流电大小相等;气体状态变化的复杂过程可等效为等温、等容、等压过程等等。当我们处理物理问题时,若甲问题难于处理,就处理与其有等效性的乙问题,从而得到相同的结果。常见的形式有:等效力系替代、等效过程替代、等效运动替代、等效参考系替代、等效电路替代……等等。值得注意的是,采取等效替代,并不改变原问题的物理性质与原过程的物理实质,仅仅使求解获得最简便的途径。
对称思维方法
对称性是物质世界的一致性与和谐性的反映。应用物质世界的对称性来分析处理问题的思维方法叫做对称思维的方法。
在物理学中,对称性比比皆是。许多物体的运动具有空间和时间的对称性,例如作简谐振动的物体在平衡位置两侧的运动对平衡位置是对称的,竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段对最高点是对称的,许多物体在空间分布上具有对象性,例如:某些电路结构的对称性;平面镜成像的对称性等。在某些物理问题中,抓住对称性这一特征进行分析常能出奇制胜。
极端思维方法
许多物理现象和物理过程存在临界状态,其表现形式是某些物理量达到极限值时,物体在此前后运动情况发生突变。解答这类问题一般可依据物理量变化的方向逐步推向极端,通过分析临界状态和极值求得问题的解决。有时很难在一般发表情况下得出结论,也可以考虑把一般推向极端,做出极端条件下的判断,再回到一般,往往会很快得出结论。我们把这类思维称为极端思维方式。它能考查学生思维的深度、广度和思维的敏捷性,提高运用物理规律分析解决实际问题的能力。
如一个量增大,可以设想它一直增加到无穷大;同样一个若减小,可以设想一直减小到零。
例如:粗糙木板上放着一个物体,现将一端缓慢抬起,分析物体受到的摩擦力的变化。
分析:初始时刻,平板倾角为零,物体无运动趋势,摩擦力为零。当木板有一定倾角且较小时,设想木板表面光滑,则物体必然下滑,所以判断出物体受有摩擦力,而这时物体还没有运动,受到的是静摩擦力,且摩擦力随重力沿斜面方向的分量的增加而增大。而当倾角增大到一定程度,物体必然下滑,受到滑到摩擦力的f=μN,N=Gcosθ,摩擦力减小。
逆向思维方法
在通常情况下,人们往往习惯于从条件或原因分析其结论或结果,这是正向思维的模式。
逆向思维是把人们通常思考问题的思路反过来加以思考。即从结论或结果出发倒着分析问题,分析这一结论或结果产生的条件或原因。这种思维方法叫逆向思维方法。逆向思维是一种创造性的思维,也是思维广阔性和灵活性的表现。
将逆向思维应用于物理解题。要求能灵活地转变思维方向,克服思维定势的消极影响。特别是在某些情况下,按照正向思维的方式分析非常麻烦,甚至陷入困境,这时就应立即转换思维方式,从相反的方向重新思考,往往能收到意想不到的效果。
例:还是做匀减速直线运动最后速度减为零的情况,均可看成初速度为零的匀加速直线运动组成。
总之,中学物理是一门较难学的一门学科,但只要多方面地培养兴趣,注意学习方法,多思考,勤学好问,多作实验,注意总结规律,是完全可以学好的。
初中物理思维相关
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