物理教學(xué)中

直覺思維及其能力培養(yǎng)策略

梁新燦浙江省新昌中學(xué)

物理教學(xué)中

直覺思維及其能力培養(yǎng)策略

梁新燦12004年浙江省教研室立項課題、紹興市教科所立項課題《高中物理學(xué)科思維結(jié)構(gòu)及其能力培養(yǎng)方法的研究》教學(xué)調(diào)查

2004年浙江省教研室立項課題、紹興市教科所立項課題2項目評價

最重要

次重要

不重要

1、知識教學(xué)（概念、規(guī)律的內(nèi)涵與外延）

58．8%31．8%1．8%2、過程教學(xué)（概念、規(guī)律的由來與應(yīng)用方向）

56．4%34．4%3%3、物理學(xué)研究方法（觀察、模擬、理想化、實(shí)驗歸納法、演繹推理法、類比推理法等）

58．8%28．8%2．5%高三教學(xué)調(diào)查（8個班）項目評價最重要次重要不重要134、思維方法（1）抽象思維（分析與綜合；抽象與概括；分類與比較等）；

68．8%

26．4%

0%

（2）形象思維（比喻、直觀教具、圖象、模型、電腦動畫、想象等）；

27．0%56．5%

12．%（3）直覺思維（直覺、靈感）；

27．0%52．2%12．%（4）創(chuàng)造性思維（包括發(fā)散思維、會聚思維、順逆思維、縱橫思維、辨證思維等）

65．6%26．4%1．8%4、思維方法（2）形象思維（比喻、直觀教具、圖象、模型、電腦45、解題程序與方法（分解法與合成法；整體法與隔離法；物理方法與數(shù)學(xué)方法）

70．0%

12．9%

2．5%

6、物理學(xué)觀點(diǎn)（運(yùn)動和力的觀點(diǎn)、能量的觀點(diǎn)、動量的觀點(diǎn)、場的觀點(diǎn)、波的觀點(diǎn)等）

39．8%49．9%5．8%7、物理科學(xué)美（簡單、對稱、和諧、多樣統(tǒng)一）

16．0%52．1%2．4%8、情感教育（1）以情動人：關(guān)愛、鼓勵；（2）理想教育：學(xué)好物理學(xué)，為人類科技事業(yè)作貢獻(xiàn)。

31．2%50．9%9．2%5、解題程序與方法（分解法與合成法；整體法與隔離法；物理方法5從上表1可見，學(xué)生認(rèn)為知識教學(xué)對學(xué)好物理（應(yīng)試分?jǐn)?shù)高）最重要的占58．8%，次重要的占31．8%，；從上表2可見，學(xué)生認(rèn)為過程教學(xué)對學(xué)好物理最重要的占56．4%，次重要的占34．4%，與傳統(tǒng)教學(xué)觀和新課程教學(xué)觀相符合（重知識與技能、重過程，新課程和傳統(tǒng)教學(xué)都是強(qiáng)調(diào)的）；從上表1可見，學(xué)生認(rèn)為知識教學(xué)對學(xué)好物理（6而方法教育（表中的3、4、5）中認(rèn)為對學(xué)好物理最重要的：物理學(xué)研究方法占58．8%，思維方法中（1）抽象思維（分析與綜合、抽象與概括、分類與比較等）占68．8%，（4）創(chuàng)造性思維（包括發(fā)散思維、會聚思維、順逆思維、縱橫思維、辨證思維等）占65．6%，解題程序與方法（分解法與合成法；整體法與隔離法；物理方法與數(shù)學(xué)方法等）占70．0%，均較高；而形象思維（比喻、直觀教具、圖形、圖象、模型、電腦動畫、想象等）和直覺思維（直覺、靈感）對學(xué)好物理學(xué)最重要的比例卻較低，均為27．0%。為什么？而方法教育（表中的3、4、5）中認(rèn)為對學(xué)好物理最重要的：物7究其原因是傳統(tǒng)應(yīng)試教育注重掌握知識的數(shù)量和熟練程度，重方法也是為了更好地掌握知識，而不是改造、創(chuàng)新知識和發(fā)展探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造能力。形象思維和直覺思維均具有創(chuàng)造性，而長期以來我國的教學(xué)忽視學(xué)生想象能力、直覺能力和探究發(fā)現(xiàn)能力的培養(yǎng)，所以，形象思維和直覺思維的創(chuàng)造性未能凸現(xiàn)出來，學(xué)生也就難以認(rèn)識到其重要性了。物理科學(xué)美屬于高層次情感認(rèn)識領(lǐng)域，中學(xué)生認(rèn)識不到其獨(dú)特重要性。究其原因是傳統(tǒng)應(yīng)試教育注重掌握知識的數(shù)量和熟8

國家新課改，改革傳統(tǒng)教學(xué)過程中過分注重接受、記憶、模仿學(xué)習(xí)的傾向，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與，交流、合作、探究、發(fā)現(xiàn)等多種學(xué)習(xí)活動，改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)，形成科學(xué)態(tài)度，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)會科學(xué)探究方法，把學(xué)生培養(yǎng)成具有獨(dú)立思考、自主探究的精神和求實(shí)創(chuàng)新的意識與能力、具有為振興中華民族和為人類進(jìn)步而獻(xiàn)身的高素質(zhì)人才。

9在第三屆中外大學(xué)校長論壇上，中國科技大學(xué)校長朱清時指出，以高考為導(dǎo)向的應(yīng)試教育，已經(jīng)使基礎(chǔ)教育畸形。這種情況如不改變，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)就沒有希望。到了大學(xué)階段再開始從頭培養(yǎng)創(chuàng)新精神創(chuàng)新能力，已經(jīng)晚矣！復(fù)旦大學(xué)黨委書記秦紹德表示，高考指揮棒不改變，“唯分?jǐn)?shù)論”的培養(yǎng)人才模式不改變，中國的素質(zhì)教育將成為一句空話?！耙粡堅俸玫脑嚲硪矡o法考查考生的綜合素質(zhì)”。為什么新中國成立57周年，在國內(nèi)竟沒有一個諾貝爾獎獲得者？！在第三屆中外大學(xué)校長論壇上，中國科技大學(xué)校長10中國新一代物理教師，應(yīng)牢固樹立新課程理念，借鑒世界發(fā)達(dá)國家的教學(xué)思想，探求既符合中國國情，又迎合國際教育發(fā)展趨勢的新的物理教育模式，使自己的教學(xué)行為突出體現(xiàn)學(xué)生的主體性、探究性、發(fā)展性、創(chuàng)造性，為培養(yǎng)大批“重知識、會思維、勇創(chuàng)造”的物理學(xué)人才，為未來中國出現(xiàn)世界頂尖科學(xué)家作出奠基性貢獻(xiàn)！中國新一代物理教師，應(yīng)牢固樹立新課程理念，借鑒世界發(fā)11教知識不是目的，教育家昆體良提出：“教是為了不教”。讓學(xué)生知道科學(xué)探究的過程，掌握探究學(xué)習(xí)的基本環(huán)節(jié)。教知識不是目的，教育家昆體良提出：“教是為了不教”。12科學(xué)家科學(xué)探究的一般過程發(fā)現(xiàn)或提出問題提出猜想或假設(shè)制定計劃與設(shè)計實(shí)驗證實(shí)或修正猜想或假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗與收集證據(jù)（實(shí)驗、調(diào)查等）科學(xué)家科學(xué)探究的一般過程發(fā)現(xiàn)或提出問題提出猜想或假設(shè)制定計劃13學(xué)生探究學(xué)習(xí)的基本環(huán)節(jié)提出問題猜想或假設(shè)制定計劃與設(shè)計實(shí)驗實(shí)驗與收集證據(jù)分析與論證評估交流與合作學(xué)生探究學(xué)習(xí)的基本環(huán)節(jié)提出問題猜想或假設(shè)制定計劃與設(shè)計實(shí)驗實(shí)14我的認(rèn)識是：物理教學(xué)過程應(yīng)遵循科學(xué)家探究發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的基本過程和方法，重視物理方法教育、科學(xué)探究過程的指導(dǎo)和物理深層次理性思維的培養(yǎng)，使學(xué)生逐步掌握符合物理學(xué)科本質(zhì)的探究發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)方法，形成科學(xué)的學(xué)習(xí)觀，發(fā)展學(xué)生智力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、終身學(xué)習(xí)能力和類科研能力，樹立正確的人生觀、價值觀和科學(xué)觀，具有為人類創(chuàng)造美好生活的精神意境和物質(zhì)環(huán)境、為人類科技進(jìn)步事業(yè)而獻(xiàn)身的崇高理想。這是物理教學(xué)的真正目的和最高境界！我的認(rèn)識是：物理教學(xué)過程應(yīng)遵循科學(xué)家探究發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律15今天我就直覺思維的有關(guān)問題與大家交流，主要內(nèi)容和目的是：

首先，給出直覺思維的定義，以著名物理學(xué)家創(chuàng)造成果為例說明直覺思維在探索、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律和發(fā)展物理學(xué)理論起著重要作用，以引起大家的興趣，增強(qiáng)時代賦予我們的責(zé)任感。

今天我就直覺思維的有關(guān)問題與大家交流，主要內(nèi)容和目的16

其次，簡述直覺思維的特性（整體性、三維性、突發(fā)性、隨機(jī)性）和表現(xiàn)形式（直覺、靈感）的內(nèi)涵，目的之一是豐富一點(diǎn)直覺思維學(xué)理論的基礎(chǔ)；目的之二是使大家通過直覺思維理論與教學(xué)實(shí)踐中直覺思維閃念的碰撞，引發(fā)大家對培養(yǎng)學(xué)生直覺思維方法的思考和教學(xué)策略的遄摸。然后，介紹培養(yǎng)直覺思維能力的實(shí)踐探索、教學(xué)策略和經(jīng)驗體會，以引起大家的深思、借鑒和聯(lián)想。

其次，簡述直覺思維的特性（整體性、三維性、突發(fā)性、17你見過優(yōu)秀的師傅炒菜嗎？案板上擺著幾十種佐料，他想都不想，看都不看，信手拈來，放下鍋去，恰到好處。他憑的是什么？是多年廚師生涯培養(yǎng)出來的靈感和直覺。打鐵師傅用三錘子敲打把一塊鐵板敲平了。你問他三錘子敲在何處，用力如何？他回答是憑直覺敲打的?？梢?，直覺是長期的經(jīng)驗積累而形成的。你見過優(yōu)秀的師傅炒菜嗎？案板上擺著幾十種佐料，他想都不想，看18其實(shí)，不僅是科學(xué)家、藝術(shù)家需要靈感才有偉大的建樹，三百六十行，行行出狀元。狀元在其從事的專業(yè)領(lǐng)域必定是具有敏銳的直覺和靈感（靈氣）的人。其實(shí)，不僅是科學(xué)家、藝術(shù)家需要靈感才有偉大的建樹，三百六十行19物理直覺思維的定義是什么？物理直覺思維是“以物理概念和物理表象結(jié)合而成的、具有整體功能的、以知識組塊為思維材料而進(jìn)行的思維，是人腦不借助于邏輯推理而綜合運(yùn)用已有知識、表象和經(jīng)驗知覺，以高度省略、簡化、濃縮的方式洞察事物的物理實(shí)質(zhì)，并迅速作出猜測、設(shè)想或突然領(lǐng)悟的思維”。

物理直覺思維的定義是什么？20直覺思維的重要作用

1、安培從電流磁效應(yīng)現(xiàn)象直覺到磁的成因是電流，提出了分子電流的假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)；2、法拉第由電能產(chǎn)生磁的現(xiàn)象，根據(jù)審美直覺提出了磁也能產(chǎn)生電的假說，然后通過大量的實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

直覺思維的重要作用213、德布羅意根據(jù)作為波動的光具有位移性的事實(shí)，在審美直覺的驅(qū)動下大膽地提出了實(shí)物粒子也應(yīng)具有波動性的科學(xué)假說，從而建立了物質(zhì)波的重要概念；4、愛因斯坦更是一個具有極強(qiáng)直覺能力的科學(xué)大師，他在26歲和37歲時分別創(chuàng)立的狹義相對論和廣義相對論，并不是在已有的理論體系基礎(chǔ)上通過邏輯推理產(chǎn)生的，而是靠他豐富的想象力、直覺和靈感。3、德布羅意根據(jù)作為波動的光具有位移性的事實(shí)，在審美22愛因斯坦說：

“真正最可貴的因素是直覺?！薄拔蚁嘈胖庇X和靈感。”

中國科學(xué)院心理研究所有關(guān)腦部活動研究結(jié)果表明，靈感并不為少數(shù)“天才”所獨(dú)有，它是邏輯思維和非邏輯思維的有機(jī)結(jié)合。

愛因斯坦說：23

中國科學(xué)院心理研究所研究員羅躍嘉、羅勁領(lǐng)導(dǎo)的課題組，以傳統(tǒng)的謎語做實(shí)驗材料，用事件相關(guān)腦電位（ERP）和功能磁共振成像（FMRI）技術(shù)記錄實(shí)驗參加者的腦部活動，對直覺作了相關(guān)的研究。實(shí)驗中繪就了分別表示“困難”（或有頓悟）和“容易”（或無頓悟）的腦電波形，相減后得到一個波峰為380毫秒的負(fù)波，并找到這條“N380”波線在頭皮上的分布區(qū)域。偶極子分析表明，“N380”起源大腦“扣帶前回”區(qū)域，這與他們的FMRI腦成像結(jié)果完全一致。研究結(jié)果表明，靈感并不為少數(shù)“天才”所獨(dú)有，它是邏輯思維和非邏輯思維的有機(jī)結(jié)合。

中國科學(xué)院心理研究所研究員羅躍嘉、羅勁領(lǐng)導(dǎo)的課題組，24一、物理直覺思維的特性（一）整體性

直覺思維是綜合運(yùn)用已有知識、表象、經(jīng)驗感覺，從整體上研究物理問題，從整體上把握物理對象和物理過程，把注意力和著力點(diǎn)放在物理問題的整體對外效應(yīng)上。在對物理問題作總體分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一種簡約的、緊縮的、有選擇、急速的推理思維，然后，以一種敏銳的觀察力、有根據(jù)的想象力和判斷力，以單刀直入的方式，一次從整體上揭示物理事物的本質(zhì)。

一、物理直覺思維的特性25（二）三維性直覺思維是一種直覺式、頓悟式的思維，它既不是物理經(jīng)驗和命題的簡單歸納和總結(jié)，也不依據(jù)形式邏輯的規(guī)則進(jìn)行思維，它沒有固定的思維程序與格式，而是跳躍式的考察物理問題。著名科學(xué)家錢學(xué)森指出：“如果邏輯思維是線性的，形象思維是二維的，那么，靈感思維是三維的?！膘`感思維的三維性，可理解為靈感思維比抽象思維和形象思維具有更大的自由度，具有以各種不同的方式加工處理頭腦中信息材料的可能性，獲得物理抽象思維和形象思維活動所不能得到的思維成果。（二）三維性26

（三）瞬時性直覺和靈感的產(chǎn)生往往是瞬間突發(fā)的，即所謂靈感既可以發(fā)生在為解決物理問題進(jìn)行苦思冥想時那種受主體指揮和控制的“現(xiàn)實(shí)思維”中，也可以發(fā)生在主體當(dāng)時并不在思考所要想解決的問題，甚至在某種漫無目的的、不受主體控制的“潛意識”中。靈感的出現(xiàn)一閃而過，稍縱即逝，中國古代偉大的文學(xué)家蘇軾說過：“作詩火急追之逋，情景一失永難摹?！彼?，很多詩人和科學(xué)家隨身帶著筆和紙，以便記下突如其來的靈感創(chuàng)意?。ㄈ┧矔r性27（四）隨機(jī)性

直覺思維的隨機(jī)性具有兩方面的含義，首先，靈感的出現(xiàn)常常是人們預(yù)料不到的；其次，直覺思維的結(jié)果可能是正確的，也可能是錯誤的，它是對物理問題的直覺的猜測，其結(jié)論的正確性要靠實(shí)驗來檢驗。

（四）隨機(jī)性28

但隨機(jī)中有必然。知識、方法、經(jīng)驗和思想的融合+持續(xù)思考，往往產(chǎn)生靈感。愛因斯坦說過：“過量思考是促成靈感到來的必經(jīng)階段。”科學(xué)史上任何一個靈感的產(chǎn)生都是長期艱苦探索的結(jié)果。不花費(fèi)“踏破鐵鞋無覓處”，絕對不會“得來全不非工夫”。研究物理問題當(dāng)“山重水復(fù)疑無路”時，將會出現(xiàn)“柳暗花明又一村”，靈感是對艱苦勞動者的一種獎賞！但隨機(jī)中有必然。知識、方法、經(jīng)驗和思想的融合+持續(xù)思29（五）創(chuàng)造性靈感的創(chuàng)造性表現(xiàn)在它在解決問題的時候是不拘一格地進(jìn)行思維的，打破常規(guī)考慮，所以，往往能得到一些出乎意料的新觀點(diǎn)、新發(fā)現(xiàn)，引起認(rèn)識上的一種新的飛躍。德國著名物理學(xué)家愛因斯坦在少年時就思考著這樣一個問題：假如一個人坐在一道光線上，看另一道光線，將會有什么樣的結(jié)果呢？這便是日后相對論中的慣性系等效賴以產(chǎn)生的理想實(shí)驗。（五）創(chuàng)造性30

二、物理直覺思維的形式

1、直覺

是運(yùn)用有關(guān)知識組塊和形象直感對當(dāng)前問題進(jìn)行敏銳的分析、推理，并能迅速發(fā)現(xiàn)解決問題的方向或途徑的思維形式。在物理學(xué)中，直覺又有三種表現(xiàn)形式：二、物理直覺思維的形式31（1）直覺的判斷：指人腦對客觀存在的物理對象、物理現(xiàn)象、物理過程、物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特征、規(guī)律等的一種迅速的識別、直接的理解和整體的判斷。（2）直覺的啟示：當(dāng)主體沉思于某一物理問題而百思不得其解時，突然某一時刻，由于一個偶然的外部刺激，使他“茅塞頓開”，直覺得出問題的答案或解決問題的方法或途徑。（3）直覺的想象：當(dāng)研究某一物理問題時，外界提供的信息不充分，那么，主體充分發(fā)揮想象力，把大腦中的所有知識組塊和“潛知”調(diào)動起來，并進(jìn)行重新組合、加工，然后與原有的信息結(jié)合，從而把一個未曾料到的關(guān)系、模型、形象構(gòu)想出來。[7]（1）直覺的判斷：指人腦對客觀存在的物理對象、物理現(xiàn)象、物理322、靈感英國著名病理學(xué)家貝弗里奇認(rèn)為：“靈感是指對情況的一種突如其來的頓悟或理解?！卞X學(xué)森認(rèn)為，靈感是潛意識，當(dāng)醞釀成熟時突然溝通涌現(xiàn)于意識成為靈感。[8]我覺得，靈感是以已有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，在意識高度集中之后產(chǎn)生的一種極為活躍的精神狀態(tài)，這時人的思維會對百思不得其解的問題，產(chǎn)生突發(fā)性飛躍和敏銳的頓悟，從而解決問題，或產(chǎn)生新的見解或新的思想。2、靈感33

引發(fā)物理靈感大致有兩種情形：

一是外界偶然的刺激，包括得到哲學(xué)的啟發(fā)，得到大自然或生活經(jīng)驗的啟示，得到相鄰學(xué)科的啟示，受到某種情景的觸發(fā)。

二是物理概念、物理表象、物理方法、物理學(xué)觀點(diǎn)和思想等在大腦內(nèi)的相互作用，使得潛意識獲得足夠的“能量”，躍遷到顯意識。

引發(fā)物理靈感大致有兩種情形：34直覺是創(chuàng)造的先導(dǎo)，

靈感是創(chuàng)造活動的頓悟。

直覺是創(chuàng)造的先導(dǎo)，

靈感是創(chuàng)造活動的頓悟。

35

三、物理直覺思維能力的培養(yǎng)方法和教學(xué)策略

1、重視結(jié)構(gòu)教學(xué)，形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)組塊思維能力。

首先，要掌握物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。心理學(xué)上的格式塔學(xué)派認(rèn)為：知識的整體由部分構(gòu)成，但整體比部分之和的意義更大。布魯納倡導(dǎo)結(jié)構(gòu)教學(xué)法，他說“無論選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的結(jié)構(gòu)?！笔裁词俏锢韺W(xué)科的基本結(jié)構(gòu)呢？物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)就是指物理學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法、觀念以及它們之間的相互聯(lián)系所構(gòu)成的理論框架。三、物理直覺思維能力的培養(yǎng)方法和36

知識結(jié)構(gòu)：知識的形成、內(nèi)涵、外延、聯(lián)系及應(yīng)用方向等；

認(rèn)知結(jié)構(gòu)：認(rèn)知過程（具體——抽象——具體）、認(rèn)知方法（觀察實(shí)驗法、演繹推理法、類比法、等效法、模型法、理想化法、模擬研究和數(shù)學(xué)方法等）和認(rèn)知層次（識記、理解、運(yùn)用、綜合、評價）；布魯納指出：“結(jié)構(gòu)的理解，能使學(xué)生從中提高他直覺處理問題的效果?！睙o結(jié)構(gòu)零亂的信息難以形成直覺思維，當(dāng)有秩序、有結(jié)構(gòu)的信息從提供的信息中忽隱忽現(xiàn)時，就會活躍直覺思維。知識結(jié)構(gòu)：知識的形成、內(nèi)涵、外延、聯(lián)系及應(yīng)用37內(nèi)涵和意義：合外力對物體所做的功等于物體動能的變化；即合外力做功是物體動能變化的原因和量度。特點(diǎn)外延內(nèi)涵由來動能定理W合=EK2-EK1定理是演繹規(guī)律：在恒力直線運(yùn)動中，可根據(jù)牛頓第二定律F合=ma和運(yùn)動學(xué)公式v22-v12=2as推導(dǎo)而來。適用范圍和成立條件：對低速、宏觀物體，相對慣性參照系，不論受力和軌跡的情況如何，均成立。應(yīng)用的最佳方向：對解已知空間位移關(guān)系（“位移類”）動力學(xué)問題最方便；在電學(xué)中有它的重要地位。內(nèi)涵和意義：合外力對物體所做的功等于物體動能的變化；即合外力38

例1、如圖1所示，一小木塊以初速v0從A點(diǎn)進(jìn)入粗糙水平軌道AB段，然后沿光滑豎直半圓軌道BC段運(yùn)動，最后落到D點(diǎn)。已知AB=s，半圓軌道半徑為R，小木塊與AB段之間的動摩擦因數(shù)為μ。求小木塊最后落到D點(diǎn)時的速率。解：對小木塊從A→B→C→D全過程，因AB段粗糙機(jī)械能不守恒，而動能定理適用,列式為：-μmgs=mvD2/2-mv02/2，于是

vD=（v02-2μgs）1/2。Av0DBC圖1Av0DBC圖139

其次，要全面訓(xùn)練物理思維方法和物理學(xué)研究方法，形成方法場。

直覺思維是一種瞬間思維，它是形象思維與抽象思維的凝結(jié)、簡縮或躍進(jìn)。因此，整個高中教學(xué)要有計劃地全面介紹、系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生的形象思維、抽象思維和直覺思維的各種方法與物理學(xué)研究方法。不懂得方法，就只能永遠(yuǎn)被關(guān)在科學(xué)的門外。

其次，要全面訓(xùn)練物理思維方法和物理學(xué)研究方法，形成方40

高中物理教材的特點(diǎn)

高中物理教材(包括新課標(biāo)教材）主要以知識邏輯發(fā)展為主線編寫，物理思維方法、科學(xué)研究方法和辨證哲學(xué)方法都是穿插于其間的，教師應(yīng)對這些方法進(jìn)行系統(tǒng)地總結(jié)和歸納，使學(xué)生獲得較系統(tǒng)的方法論知識，形成“方法場”。

41如，研究物理事實(shí)用實(shí)驗觀察法；物理研究對象用抽象模型法；物理概念用總結(jié)歸納法；物理量定義用比值法或乘積法；發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律用實(shí)驗歸納法、演繹推理法和類比推理法等；分析復(fù)雜問題用等效法、理想化方法、假設(shè)方法、模擬研究和數(shù)學(xué)方法等；相似問題用類比法；臨界問題用辯證法；認(rèn)識未知對象用黑箱法……

如，研究物理事實(shí)用實(shí)驗觀察法；42

1、研究對象用抽象模型法：如質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、輕彈簧、彈簧振子、單擺、理想變壓器等；

2、物理概念用總結(jié)歸納法：如力（通過實(shí)例歸納出力是物體對物體的作用）、機(jī)械運(yùn)動（物體位置發(fā)生改變）、勻變速直線運(yùn)動（在相等的時間內(nèi)速度變化相等）、勻速圓周運(yùn)動（在相等的時間內(nèi)通過的弧長相等）、機(jī)械波（機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播），等等。

3、物理量定義用比值法或乘積法：如加速度、電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、介質(zhì)的折射率等用比值法，功、沖量、動量等用乘積法。1、研究對象用抽象模型法：如質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、點(diǎn)電荷、43

4、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律用實(shí)驗歸納法、演繹推理法和類比推理法等：

實(shí)驗歸納法：如胡克定律、牛頓第二定律、機(jī)械能、動量守恒定律、光的反射、折射定律、光電效應(yīng)規(guī)律等；

演繹推理法：動能定理、動量定理、功能原理等；

類比推理法：歐姆定律(類比傅立葉的熱流規(guī)律而發(fā)現(xiàn)）、電場力做功規(guī)律（類比重力做功規(guī)律）等。

4、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律用實(shí)驗歸納法、演繹推理法和類比推理法44

5、等效法：力的合成與分解、運(yùn)動的合成與分解（平拋運(yùn)動可分解為兩種簡單運(yùn)動來研究）、把恒定重力場與恒定電場合成為一個新的等效重力場來研究；

6、模擬法：電場中等勢線的描繪（用恒定電流場模擬靜電場）；

7、相似問題用類比法：安培根據(jù)磁鐵的磁場與通電螺線管磁場的相似性，通過類比法提出分子電流的假說。

5、等效法：力的合成與分解、運(yùn)動的合成與分解45

8、數(shù)學(xué)方法：麥可斯韋根據(jù)電磁場理論建立了麥可斯韋方程組，推出電磁波在真空中的傳播速度與光在真空中的傳播速度相等，提出光是電磁波的假說，后來被赫茲實(shí)驗所證實(shí)。

9、未知對象用黑箱法：認(rèn)識原子的核式結(jié)構(gòu)采用了黑箱法。用α粒子射線打擊金薄片，根據(jù)α粒子轟擊金薄片前后的行為變化，猜測金原子的結(jié)構(gòu)。8、數(shù)學(xué)方法：麥可斯韋根據(jù)電磁場理論建立了麥可斯韋46

10、臨界問題用辯證法：接觸與分離是一對矛盾，接觸與分離的臨界條件是彈力為零；物體受最大靜摩擦力的臨界狀態(tài)是受力物體相對于施力物體處于“即要滑沒有滑，很快就要滑，但就是還沒滑”這樣一個量質(zhì)轉(zhuǎn)變的特殊狀態(tài)。

10、臨界問題用辯證法：接觸與分離是一對矛盾，接觸47

再次，要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用組塊思維的習(xí)慣。

組塊思維是直覺思維的主要表現(xiàn)，要在學(xué)生形成知識組塊的基礎(chǔ)上，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用組塊思維的習(xí)慣：重視基本問題的教學(xué)，使學(xué)生掌握基本問題的類型、物理情景以及解法和結(jié)論；注意新舊問題的比較和聯(lián)想，將新問題轉(zhuǎn)化為舊問題，將舊問題的結(jié)論和方法遷移應(yīng)用于新問題；解決問題時通過理想模型的構(gòu)建，提供直覺思維突變的模塊，訓(xùn)練快速、正確解決問題并進(jìn)行組塊思維的習(xí)慣。再次，要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用組塊思維的習(xí)慣。48通過物理系列問題的分析，總結(jié)出它們的共性，對訓(xùn)練學(xué)生的組塊思維，提高直覺遷移力是很有利的。如，對動生電動勢產(chǎn)生機(jī)理和電磁流量計、霍爾效應(yīng)、磁流體發(fā)電機(jī)等問題的原理放在一起分析作比較，歸納出它們的共同點(diǎn)，等等。通過物理系列問題的分析，總結(jié)出它們的共性，491、動生電動勢

當(dāng)eE=evB時，自由電子沿棒方向不再定向移動，ab間的電勢差即為電動勢：

ε=Uab=El=Blv。

ablvBveEevB1、動生電動勢ablvBveEevB502、電磁流量計

當(dāng)穩(wěn)定時，正負(fù)離子受力平衡

qE=qvB，這時ε=BDv，因此流量為：Q=vS=πεD/4B。

·aBbDvvvqEqvBqEqvB2、電磁流量計·aBbDvvvqEqvB513、磁流體發(fā)電機(jī)

當(dāng)qE=qvB時，正負(fù)離子不再偏移，ab兩極間電勢差保持恒定，此電勢差即為電動勢：

ε=Uab=Ed=Bdv。

S閉合：I=Bdv/（R+r），方向：c→R→d。

qvBqEvvqEqvBbavdBRdc3、磁流體發(fā)電機(jī)qvBqEvvqEqvBbavdBRdc524、霍爾效應(yīng)實(shí)驗表明，在磁場不太強(qiáng)時，霍爾電勢差為UAAˊ=KIB/d當(dāng)eE=evB時，下側(cè)面和上側(cè)面AAˊ之間的電勢差保持恒定UAAˊ=Eh=Bhv。qEqvBvvbIAˊABh4、霍爾效應(yīng)qEqvBvvbIAˊA53

上述四個物理問題的共同點(diǎn)是：

自由電子或正、負(fù)離子受洛侖茲力，開始階段發(fā)生偏移，當(dāng)qE=qvB時自由電子或正負(fù)離子不再偏移，電動勢或電勢差恒定：ε=Bdv或U=Bdv。

上述四個物理問題的共同點(diǎn)是：54

2、重視整體分析，加強(qiáng)發(fā)散思維，優(yōu)化思維的訓(xùn)練，增強(qiáng)直覺調(diào)控能力。

第一、重視過程教學(xué)，增加對物理知識理解的深度、厚度和長度。

要重視物理概念、規(guī)律和物理問題的提出、形成或發(fā)現(xiàn)的過程教學(xué)，注意運(yùn)用理想模型、理想條件、理想實(shí)驗來啟發(fā)學(xué)生的想象力。解決問題時，要建立物理過程示意圖，幫助學(xué)生發(fā)揮直觀想象力。如力學(xué)要畫受力分析圖、過程展示圖，電學(xué)要畫等效電路圖，光學(xué)要畫光路圖等等，逐步積累學(xué)生直覺思維的經(jīng)驗。

2、重視整體分析，加強(qiáng)發(fā)散思維，優(yōu)化思維的55

如，對碰撞過程的微觀展示與分析，如圖2所示，有助于學(xué)生對“彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞定義、所遵循規(guī)律”的正確理解：彈性碰撞兩小球經(jīng)歷壓縮階段和恢復(fù)階段，從狀態(tài)Ⅰ變化到狀態(tài)Ⅴ，兩小球完全恢復(fù)形狀，碰撞過程中不僅動量守恒，而且機(jī)械能守恒（壓縮階段有部分動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，恢復(fù)階段這部分彈性勢能又逐漸轉(zhuǎn)化為動能），所以碰撞前后動能相等；v1v1ˊvV2ˊv2v壓縮階段恢復(fù)階段Ⅴ21ⅣⅢⅡⅠm1m2圖2如，對碰撞過程的微觀展示與分析，如圖2所示，有助56非彈性碰撞從狀態(tài)Ⅰ變化到狀態(tài)Ⅳ，不能完全恢復(fù)原狀，碰撞過程中只有動量守恒；完全非彈性碰撞只有壓縮階段，從狀態(tài)Ⅰ變化到狀態(tài)Ⅲ，動量守恒，但絲毫不能恢復(fù)形狀，壓縮階段減少的動能不是儲存為彈性勢能，而是由于內(nèi)摩擦全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了，因此，碰撞過程中機(jī)械能不守恒，而且動能損失最大。（物理方法：根據(jù)碰撞模型，從物理過程、物理意義角度理解與分析，得出結(jié)論）

非彈性碰撞從狀態(tài)Ⅰ變化到狀態(tài)Ⅳ，不能完全恢復(fù)原狀，碰57設(shè)v2=0，由動量守恒得m1v1=

m1v1ˊ+m2v2ˊ碰撞前后動能損失為⊿E=m1v12/2-(

m1v1ˊ2/2+m2v2ˊ2/2)=m1v12/2-[

m1v1ˊ2/2+m2(m1v1-m1v1ˊ)2/m222]=m1v12/2-[

m1v1ˊ2/2+(m12v12-2m1v1m1v1ˊ+m12v1ˊ2)/2m2]=m1v12/2-m12v12/2m2-

m1v1ˊ2/2+m1v1m1v1ˊ/m2-m12v1ˊ2/2m2根據(jù)數(shù)學(xué)，2次函數(shù)求極值可得v1ˊ=-b/2a=-(m12v1/m2)/[2(-m1/2-m12/2m2)]=(m12v1/m2)/[(m1+m12/m2)]=(m12v1/m2)/[(m1m2+m12)/m2]=m12v1/(m1m2+m12)=m1v1/(m2+m1)

（數(shù)學(xué)方法：根據(jù)物理過程所遵循物理規(guī)律列出數(shù)學(xué)方程，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題，得出結(jié)論）設(shè)v2=0，由動量守恒得58

第二、重視整體分析，增強(qiáng)宏觀直覺調(diào)控力。在解決物理問題時，從宏觀上對問題作整體分析，抓住物理問題的框架結(jié)構(gòu)和本質(zhì)關(guān)系，確定解決問題的總體思路和途徑，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大跨度、大步驟的整體思維，培養(yǎng)跳躍式思維能力。如研究對象整體化、物理過程全程化解題方法的應(yīng)用，有利于增強(qiáng)宏觀直覺調(diào)控力。

第二、重視整體分析，增強(qiáng)宏觀直覺調(diào)控力。59

例2、如圖3所示，固定斜面AB下端與光滑圓弧軌道BCD的B端相切，圓弧軌道半徑為R，圓心O與A、D在同一水平面上，∠COB=θ?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為m的小物體，從斜面上的A點(diǎn)無初速滑下，已知小物體與AB斜面的動摩擦因素為μ。求小物體在斜面上能夠通過的總路程。

圖3RODCBθA例2、如圖3所示，固定斜面AB60

解：從全過程出發(fā)，每當(dāng)小物體在斜面上滑動時，由于摩擦發(fā)熱均要消耗機(jī)械能，使小物體的最大高度不斷降低，當(dāng)在B點(diǎn)以下光滑圓弧軌道上滑動時機(jī)械能守恒，小物體左右振動的最大高度不再降低。根據(jù)能量守恒定律可知⊿EP減少=⊿E內(nèi)增加

即mg·Rcosθ=μmgcosθ·s總

，所以s總=R/μ。這是全過程直覺洞察、調(diào)控的表現(xiàn)。解：從全過程出發(fā)，每當(dāng)小物體在斜面上滑61

第三、重視變式分析，增強(qiáng)思維發(fā)散力。

在物理概念、物理規(guī)律教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生多方位理解概念、規(guī)律的內(nèi)涵，多角度體驗研究方法。習(xí)題教學(xué)中，經(jīng)常選擇富有啟發(fā)性的問題，或者對某一問題采用多種知識途徑和方法求解，或者改變提問的角度、改變問題的條件、改變習(xí)題的類型等方式，把一個問題變化成多個問題，讓學(xué)生思考、分析，有利于培養(yǎng)思維的發(fā)散力。第三、重視變式分析，增強(qiáng)思維發(fā)散力。62

例3、從不高的空中O1點(diǎn)，以相等的速率v0朝著一切可能的方向，同時拋出若干個小球，試證：這些小球在落地前的任何時刻都處在同一個球面上。O1(0,-b)

O····x···ya圖4例3、從不高的空中O1點(diǎn)，以相等的速63

解法一：以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在一個豎直面上建立平面直角坐標(biāo)系，如圖4所示。研究該豎直平面上運(yùn)動的小球在任意時刻都處在同一圓周上，命題即證。設(shè)某個小球拋出時初速方向斜向上與x軸正向的夾角為α，則它在時刻t的坐標(biāo)為x=v0cosαty=v0sinαt-gt2/2解法一：以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在一個豎直面上建立平面直角64設(shè)v0t=a，gt2/2=b；在任意確定時刻t，a、b均有確定值，代入上述兩式，可得x=acosαy+b=asinα上述兩式是圓心坐標(biāo)為（0，-b）、半徑為a的圓的參數(shù)方程。表明圓心的位置沿y軸向下以加速度g作自由落體運(yùn)動，而圓的半徑（a=v0t）隨時間成正比例增大（節(jié)日的焰火，從遠(yuǎn)處看有的象一個球的形狀，便是上述所證明的道理）。設(shè)v0t=a，gt2/2=b；在任意確定時刻t，a65

解法二：設(shè)想各小球從O點(diǎn)拋出的同一時刻，從O點(diǎn)自由落下一物體P，以物體P為參照物，則因為平拋運(yùn)動，斜上拋、斜下拋運(yùn)動，豎直上拋、豎直下拋運(yùn)動均可看作是初速方向的勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動，以物體P為參照物，各小球自由落體分運(yùn)動與參照物自身的自由落體運(yùn)動抵消了，在P上觀察，各個小球向空間各個方向均作速度為v0的勻速直線運(yùn)動，所以，任意時刻各個小球均處在以P為圓心，v0t為半徑的球面上。解法二：設(shè)想各小球從O點(diǎn)拋出的同一時刻，從O66

第四、加強(qiáng)優(yōu)化訓(xùn)練，增強(qiáng)直覺思維選優(yōu)力。

愛因斯坦認(rèn)為，直覺是面對各種可能性作出正確選擇的重要能力。

第四、加強(qiáng)優(yōu)化訓(xùn)練，增強(qiáng)直覺思維選優(yōu)力。67通過力學(xué)教學(xué)，要使學(xué)生從整體上掌握力學(xué)主規(guī)律之間的聯(lián)系和特點(diǎn)（右圖表所示）。同時通過實(shí)例的分析與探究，總結(jié)出解題優(yōu)選原則：“解決滿足守恒定律條件的過程題選用守恒定律；解決與加速度直接相關(guān)的瞬時題選用牛頓第二定律；解決與時間直接相關(guān)的過程題選用動量定理；解決與對地位移直接相關(guān)的過程題選用動能定理；解決與相對位移直接相關(guān)的過程題選用能量守恒定律；一條規(guī)律解決不了時，再考慮其它規(guī)律和臨界條件、隱含條件以及幾何關(guān)系等?！蓖ㄟ^力學(xué)教學(xué)，要使學(xué)生從整體上掌握力學(xué)主規(guī)68

能量規(guī)律牛頓定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律牛頓定律萬有引力定律F=Gm1m2/r2④

勻變速直線運(yùn)動慣性定律①F合=ma

②F=―Fˊ③vt=v0+at

⑤s=v0t+at2/2

⑥vt2―v02=2as⑦s=(v0+vt)t/2⑧

動能定理W

合=EK2-EK1=mv22/2-mv12/2變形W其他力=E2-E1機(jī)械能守恒定律能量守恒定律

條件：只有重力或彈力作功結(jié)論：E2=E1任何物理過程，各種形式能的總和保持不變動量規(guī)律動量定理F合t=pˊ―p=mvˊ-mv系統(tǒng)∑F合t=pˊ―p動量守恒定律條件：∑F外=0結(jié)論：pˊ=

p1、平拋運(yùn)動vx=v0（勻變速曲線運(yùn)動）

vy=gt

x=v0ty=gt2/2

2、勻速圓周運(yùn)動v=2лr/T，(變加速運(yùn)動)ω=2л/TF=mv2/r=mrω23、人造衛(wèi)星GＭm/r2=mv2/r=mrω2重力加速度g=GＭ/R24、簡諧運(yùn)動F=-ｋｘ（變加速運(yùn)動）能量規(guī)律牛頓定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律慣性定律①vt=v69例4、如圖5所示，質(zhì)量為M的木板B放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）在B的左端以速度v0開始運(yùn)動。A、B之間的動摩擦因素為μ，要使A剛好不滑離B的右端，則B的長度應(yīng)是多少？v0BA圖5例4、如圖5所示，質(zhì)量為M的木板B放在光滑70解：物體A受B給予的方向向左的滑動摩擦力，在B上作勻減速運(yùn)動速度逐漸減小，而木板B則受A對它的方向向右的滑動摩擦力在光滑水平面上作加速運(yùn)動，其速度逐漸增大，A不滑離B的臨界條件是，A剛滑到B的右端時，A、B速度恰相同（設(shè)為v），則根據(jù)動量守恒定律，得

解：物體A受B給予的方向向左的滑動摩擦力，在B上作勻71

mv0=（M+m）v①設(shè)木板B的長度為L，根據(jù)能量守恒定律得mv02/2=（M+m）v2/2+μmgL②聯(lián)立①②式解得L=Mv02/2μg（M+m）。

本題也可以選擇其他力學(xué)規(guī)律列式解，但選擇動量守恒定律和能量守恒定律解是最簡單的，在一次測驗中，有90％的學(xué)生都采用了上述方法解題，表現(xiàn)出了學(xué)生較強(qiáng)的直覺思維選優(yōu)能力。

mv0=（M+m）v72

3、鼓勵大膽猜測，打破思維定勢，提高直覺思維的敏銳性、前瞻性和創(chuàng)造性。

（1）鼓勵學(xué)生大膽猜測。牛頓說過，沒有大膽的猜測就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)。3、鼓勵大膽猜測，打破思維定勢，提高直覺思73當(dāng)人們普遍接受牛頓關(guān)于光的粒子說時，惠更斯提出了光的波動說，被很多人認(rèn)為是“胡說八道”。當(dāng)后來所有的實(shí)驗都證明了光是波動時，愛因斯坦又提出一種新的粒子說——光量子說，當(dāng)時也引起許多人的大驚小怪。在愛因斯坦證明了波動的光具有粒子性以后，法國年輕物理學(xué)家德布羅意進(jìn)一步提出一個大膽的驚天動地的學(xué)說：一切實(shí)物粒子都具有波動性，當(dāng)時世人為之嘩然。但后來的電子衍射實(shí)驗證明了其學(xué)說的合理性。當(dāng)人們普遍接受牛頓關(guān)于光的粒子說時，惠更斯74猜測是一種合情推理，屬于綜合程度較高的直覺認(rèn)識過程。布魯納說：“應(yīng)該給學(xué)生一定的訓(xùn)練，使之認(rèn)清猜想的合理性。”

第一，類比猜測。在物理學(xué)的發(fā)展過程中，類比明顯地起著啟示、探索、開路和創(chuàng)新的作用，許多新概念、新規(guī)律、新理論的提出借助于類比猜測。如類比水波、聲波猜測光波的性質(zhì)；盧瑟福將原子結(jié)構(gòu)與太陽系模型類比，猜測原子的核式結(jié)構(gòu)模型，等等。在物理教學(xué)中，可以通過類比引導(dǎo)學(xué)生猜測。

猜測是一種合情推理，屬于綜合程度較高的直覺認(rèn)識過程。75

例如,萬有引力定律F=Gm1m2/r2和庫侖定律F=kQ1Q2/r2表達(dá)形式完全相同，因此，可讓學(xué)生猜測，萬有引力場與庫侖力場所具有的一些相同性質(zhì)：重力場中因為重力做功與路徑無關(guān)，所以可以引入重力勢能的概念，物體在重力場中運(yùn)動，如果只有重力做功，那么動能與重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能守恒。電場中因為電場力做功也有與路徑無關(guān)的特點(diǎn)，所以，也可引入電勢能的概念，如果只有電場力做功，那么，動能與電勢能可以相互轉(zhuǎn)化，但它們的總和不變（即兩種場都具有能的性質(zhì)）。在電場的教學(xué)中，精心設(shè)計教學(xué)過程，類比重力場讓學(xué)生猜測電場所具有的性質(zhì)，實(shí)踐表明，對培養(yǎng)學(xué)生的直覺猜測、類比遷移能力是很有效的。

例如,萬有引力定律F=Gm1m2/r2和庫侖76有學(xué)生通過類比探索發(fā)現(xiàn)：浮力做功也有與路徑無關(guān)的特點(diǎn)，他引入了浮力勢能的概念，直覺地建立了包括浮力勢能在內(nèi)的“類機(jī)械能守恒定律：物體在液體中運(yùn)動，如果不考慮液體的阻力，只有重力和浮力做功，那么，動能、重力勢能和浮力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，但它們的總和保持不變”。浮力勢能概念本身并不重要，但學(xué)生這種類比能力和直覺創(chuàng)新精神是值得贊揚(yáng)的。有學(xué)生通過類比探索發(fā)現(xiàn)：77

第二，審美猜測。從物理學(xué)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)上看，以物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動為研究對象的物理學(xué)理論體系，呈現(xiàn)了異乎尋常的“對稱、和諧、簡潔、多樣統(tǒng)一”等形式美。如運(yùn)用“對稱性”解題，簡潔明快，直覺猜測、對稱美感蘊(yùn)涵其中。在物理學(xué)中，物理模型、物體的運(yùn)動、場的分布、電路和光路等，往往具有對稱的特點(diǎn)。這些都能促成直覺顯現(xiàn)，突破常規(guī)，開拓思路，使問題迅速而簡捷地得到解決，有時甚至一眼看出問題答案。

第二，審美猜測。78

例4、如圖5所示，一條長為l的細(xì)線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m的帶電小球，置于方向水平、大小為E的勻強(qiáng)電場中。已知當(dāng)細(xì)線離開豎直位置為α角時，小球處于平衡狀態(tài)。求小球帶何種電荷，帶電量為多少？如果使細(xì)線的偏角由α增大到φ，然后將小球由靜止釋放，則角φ多大時，才能使細(xì)線到達(dá)豎直位置時小球速度剛好為零？mgqEFAAˊOEαα圖5例4、如圖5所示，一條長為l的細(xì)線上79學(xué)生利用三力平衡特點(diǎn)很容易求出小球帶正電，電量為q=mgtgα/E。但利用功能關(guān)系求時感到比較困難。應(yīng)提示學(xué)生注意單擺運(yùn)動對稱特點(diǎn)，促成直覺顯現(xiàn)，一下看出φ的大小。因為小球由A點(diǎn)靜止釋放后，將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置振動（O點(diǎn)是重力場與電場合場的最低點(diǎn)）。根據(jù)振動的對稱性，小球在速度為零的兩振幅位置A和Aˊ

時，偏離平衡位置的角度相等，所以φ=2α。學(xué)生利用三力平衡特點(diǎn)很容易求出小球帶正電，80

在物理教學(xué)中，考察物理問題、物理對象、物理過程、物理規(guī)律、物理理論的美學(xué)特點(diǎn)，對學(xué)生進(jìn)行審美教育，使學(xué)生具有鑒賞科學(xué)美的能力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的猜測。直覺往往受思維主體的審美情感所支配。愛因斯坦認(rèn)為理論前提的簡單性應(yīng)當(dāng)是評價理論價值的重要標(biāo)準(zhǔn)。貝弗里奇認(rèn)為，有相當(dāng)部分的科學(xué)思維并無足夠可靠的知識作為有效推理的依據(jù)，而勢必只能憑借鑒賞力的作用來作出判斷。在物理教學(xué)中，考察物理問題、物理對象、物理過程、物81可以說，由美感產(chǎn)生的直覺是最高層次的直覺。數(shù)學(xué)家阿達(dá)瑪也認(rèn)為，科學(xué)美感這種特殊的美感，是我們必須信任的向?qū)А?/p>

什么是科學(xué)美？

科學(xué)美就是人類對自然的情感，人類認(rèn)識自然的一種境界，人類改造自然的一種進(jìn)程！

可以說，由美感產(chǎn)生的直覺是最高層次的直覺。數(shù)學(xué)家阿達(dá)82

（2）采用多種教學(xué)方法，開展多種課外創(chuàng)新活動。

在課堂教學(xué)中，針對學(xué)生的實(shí)際情況和具體教學(xué)內(nèi)容，選擇便于學(xué)生探索問題和發(fā)表見解的教學(xué)方法，如探索發(fā)現(xiàn)法、討論法等。探索發(fā)現(xiàn)法是通過學(xué)生探究、以再發(fā)現(xiàn)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗?zāi)芰?、思維能力、問題解決能力和探究能力等，它的運(yùn)用有利于學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，大膽猜測、提出問題、探索解決問題的途徑和方法，提高探究發(fā)現(xiàn)能力。（2）采用多種教學(xué)方法，開展多種課外創(chuàng)新活動。83討論法是由教師根據(jù)教學(xué)需要提出問題，由學(xué)生事先準(zhǔn)備，課堂上進(jìn)行討論，再由教師總結(jié)的一種教學(xué)方法，它的運(yùn)用有利于學(xué)生通過深入思考，在有充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，發(fā)表自己的看法和見解。另外，通過豐富多彩的課外活動（小實(shí)驗、小論文、物理游戲、參觀工廠和科技館等）和勞技教育活動課（開展學(xué)習(xí)創(chuàng)造學(xué)理論和方法，小制作、小發(fā)明提案構(gòu)思征文比賽和創(chuàng)新、發(fā)明實(shí)物展覽、評獎等活動），培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、直覺能力和創(chuàng)造性物化能力。討論法是由教師根據(jù)教學(xué)需要提出問題，由學(xué)生事先準(zhǔn)備，84

4、培養(yǎng)開放思維和國際視野，觸發(fā)靈感的世界前瞻性。

第一，有些問題不僅要和本專業(yè)的內(nèi)行進(jìn)行磋商交流，還要有意識與其他專業(yè)的內(nèi)行討論。真所謂“不識廬山真面目，只緣身在此山中?！庇捎懻?、交流觸發(fā)靈感的根據(jù)是：解決問題可能有多種方法，對于同樣的事實(shí)，完全有可能建立起不同的理論來解釋。世界是發(fā)展的，人的認(rèn)識也是不斷發(fā)展的。4、培養(yǎng)開放思維和國際視野，觸發(fā)靈感的世界前瞻性。85第二，教師要有國際視野，勇于參與國際國內(nèi)學(xué)術(shù)交流。必須明白，至今我們的一切知識和經(jīng)驗，不僅是相對的，而且也是非常不全面的。世界之大，無奇不有。完全有可能出現(xiàn)新情況，我們要隨時準(zhǔn)備面對新問題，最重要的認(rèn)識是，我們每一個人都有可能為人類做出新發(fā)現(xiàn)！第二，教師要有國際視野，勇于參與國際國內(nèi)學(xué)術(shù)86

教學(xué)實(shí)踐表明，高一學(xué)生直覺思維能力較弱，應(yīng)重視抽象思維、形象思維、發(fā)散思維的培養(yǎng)，耐心啟發(fā)直覺思維；高二開始，學(xué)生直覺思維能力提高較快；高三學(xué)年，是培養(yǎng)學(xué)生直覺思維能力的最好時機(jī)。通過知識教學(xué)，注重直覺思維、創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)和物理學(xué)科學(xué)研究方法、思維方法的訓(xùn)練，不僅能有效地提高學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新學(xué)力和創(chuàng)新能力，而且有力地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)觀的形成，從根本上掌握體現(xiàn)物理學(xué)科的特點(diǎn)和遵循認(rèn)知、思維規(guī)律的科學(xué)學(xué)習(xí)方法，優(yōu)化物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)、思維品質(zhì)，提高科學(xué)素養(yǎng)和探究發(fā)現(xiàn)能力。

教學(xué)實(shí)踐表明，高一學(xué)生直覺思維能力較弱，應(yīng)重87

95屆，我所帶班學(xué)生趙少斌高考物理科成績147分，總分673分，榮獲紹興市理科狀元，浙江省理科第三名。98屆，所帶班學(xué)生數(shù)52人，高考上重點(diǎn)線44人，重點(diǎn)線率紹興市第一。2003屆，所教班高三（7）班，在測驗和模擬考中，物理平均分超其他普通班6至10分，高考上重點(diǎn)線人數(shù)27人，居學(xué)校普通班第一；高三（6）班在高考前的最后一次模擬考中，綜合科物理滿分120分多達(dá)16人，高考綜合科最高分288分，紹興市最高分。我所教的學(xué)生參加由中國物理學(xué)會主辦的全國中學(xué)生物理競賽，獲全國一等獎1人，二等獎6人；參加浙江省億里達(dá)創(chuàng)造發(fā)明實(shí)物作品比賽獲二等獎（浙江省最高獎）2人。95屆，我所帶班學(xué)生趙少斌高考物理科88

2005屆，高二教過的學(xué)生呂唐杰、潘曦高考理科成績分別為690分、687分，榮獲紹興市理科第一名和第二名（浙江省高考理科第11名和第12名），我教的一個差班物理科成績?nèi)〉昧丝缭绞竭M(jìn)步，超越有的較優(yōu)班，全班高考上重點(diǎn)線15人，上本科線32人，專科線7人，實(shí)現(xiàn)了歷史性飛躍。

2005屆，高二教過的學(xué)生呂唐杰、潘曦高89最后應(yīng)當(dāng)指出，由于直覺思維具有隨機(jī)性和偶然性，直覺思維的結(jié)果可能正確，也可能錯誤。因此，無論是課內(nèi)還是課外，均要創(chuàng)設(shè)良好的、學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極參與的教學(xué)活動氛圍，建立平等的師生關(guān)系，采用民主型的教學(xué)方式，鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考、大膽猜測。倘若猜錯了，切不可訓(xùn)斥，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)和啟發(fā)，如果猜對了，則應(yīng)充分肯定、表揚(yáng)，對具有創(chuàng)見性的想法和直覺思維創(chuàng)新成果，則要大力表彰，這樣才能不斷激勵和提高學(xué)生的直覺思維能力。最后應(yīng)當(dāng)指出，由于直覺思維具有隨機(jī)性和偶然性90物理直覺思維內(nèi)涵能力特性過程形式創(chuàng)造性隨機(jī)性瞬時性三維性整體性準(zhǔn)備、突發(fā)、整理

靈感

直覺

略策養(yǎng)

培發(fā)靈感世界前瞻性。

培養(yǎng)開放思維和國際視野，觸提高直覺思維的敏銳性和創(chuàng)造性

鼓勵大膽猜測，打破思維定勢訓(xùn)練，提高直覺調(diào)控能力；

加強(qiáng)發(fā)散思維、優(yōu)化思維的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)組塊思維能力；

重視結(jié)構(gòu)教學(xué)，形成合理的物理直覺思維內(nèi)涵能力特性過91不妥之處，請?zhí)釋氋F意見，

謝謝！

聯(lián)系電話：0575—6855127不妥之處，請?zhí)釋氋F意見，

謝謝！

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