物理教學(xué)中直覺思維及其能力培養(yǎng)策略市公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽特等獎(jiǎng)?wù)n件

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)

第1頁(yè)年浙江省教研室立項(xiàng)課題、紹興市教科所立項(xiàng)課題《高中物理學(xué)科思維結(jié)構(gòu)及其能力培養(yǎng)方法研究》教學(xué)調(diào)查第2頁(yè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)

最主要次主要不主要1、知識(shí)教學(xué)（概念、規(guī)律內(nèi)涵與外延）58．8%31．8%1．8%2、過(guò)程教學(xué)（概念、規(guī)律由來(lái)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、試驗(yàn)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(gè)班）第3頁(yè)4、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(dòng)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（包含發(fā)散思維、會(huì)聚思維、順逆思維、縱橫思維、辨證思維等）65．6%26．4%1．8%第4頁(yè)5、解題程序與方法（分解法與合成法；整體法與隔離法；物理方法與數(shù)學(xué)方法）

70．0%

12．9%

2．5%

6、物理學(xué)觀點(diǎn)（運(yùn)動(dòng)和力觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)、動(dòng)量觀點(diǎn)、場(chǎng)觀點(diǎn)、波觀點(diǎn)等）39．8%49．9%5．8%7、物理科學(xué)美（簡(jiǎn)單、對(duì)稱、友好、多樣統(tǒng)一）16．0%52．1%2．4%8、情感教育（1）以情感人：關(guān)愛、勉勵(lì)；（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%第5頁(yè)從上表1可見，學(xué)生認(rèn)為知識(shí)教學(xué)對(duì)學(xué)好物理（應(yīng)試分?jǐn)?shù)高）最主要占58．8%，次主要占31．8%，；從上表2可見，學(xué)生認(rèn)為過(guò)程教學(xué)對(duì)學(xué)好物理最主要占56．4%，次主要占34．4%，與傳統(tǒng)教學(xué)觀和新課程教學(xué)觀相符合（重知識(shí)與技能、重過(guò)程，新課程和傳統(tǒng)教學(xué)都是強(qiáng)調(diào)）；第6頁(yè)而方法教育（表中3、4、5）中認(rèn)為對(duì)學(xué)好物理最主要：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（包含發(fā)散思維、會(huì)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(dòng)畫、想象等）和直覺思維（直覺、靈感）對(duì)學(xué)好物理學(xué)最主要百分比卻較低，均為27．0%。為何？第7頁(yè)究其原因是傳統(tǒng)應(yīng)試教育重視掌握知識(shí)數(shù)量和熟練程度，重方法也是為了更加好地掌握知識(shí)，而不是改造、創(chuàng)新知識(shí)和發(fā)展探究、發(fā)覺和創(chuàng)造能力。形象思維和直覺思維均含有創(chuàng)造性，而長(zhǎng)久以來(lái)我國(guó)教學(xué)忽略學(xué)生想象能力、直覺能力和探究發(fā)覺能力培養(yǎng)，所以，形象思維和直覺思維創(chuàng)造性未能凸現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生也就難以認(rèn)識(shí)到其主要性了。物理科學(xué)美屬于高層次情感認(rèn)識(shí)領(lǐng)域，中學(xué)生認(rèn)識(shí)不到其獨(dú)特主要性。第8頁(yè)

國(guó)家新課改，改革傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中過(guò)分重視接收、記憶、模仿學(xué)習(xí)傾向，提倡學(xué)生主動(dòng)參加，交流、合作、探究、發(fā)覺等各種學(xué)習(xí)活動(dòng)，改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生經(jīng)過(guò)物理學(xué)習(xí)，形成科學(xué)態(tài)度，經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)會(huì)科學(xué)探究方法，把學(xué)生培養(yǎng)成含有獨(dú)立思索、自主探究精神和求實(shí)創(chuàng)新意識(shí)與能力、含有為振興中華民族和為人類進(jìn)步而獻(xiàn)身高素質(zhì)人才。

第9頁(yè)在第三屆中外大學(xué)校長(zhǎng)論壇上，中國(guó)科技大學(xué)校長(zhǎng)朱清時(shí)指出，以高考為導(dǎo)向應(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”培養(yǎng)人才模式不改變，中國(guó)素質(zhì)教育將成為一句空話。“一張?jiān)俸迷嚲硪矡o(wú)法考查考生綜合素質(zhì)”。為何新中國(guó)成立57周年，在國(guó)內(nèi)竟沒有一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)取得者？！第10頁(yè)中國(guó)新一代物理教師，應(yīng)牢靠樹立新課程理念，借鑒世界發(fā)達(dá)國(guó)家教學(xué)思想，探求既符合中國(guó)國(guó)情，又迎合國(guó)際教育發(fā)展趨勢(shì)新物理教育模式，使自己教學(xué)行為突出表達(dá)學(xué)生主體性、探究性、發(fā)展性、創(chuàng)造性，為培養(yǎng)大批“重知識(shí)、會(huì)思維、勇創(chuàng)造”物理學(xué)人才，為未來(lái)中國(guó)出現(xiàn)世界頂尖科學(xué)家作出奠基性貢獻(xiàn)！第11頁(yè)教知識(shí)不是目標(biāo)，教育家昆體良提出：“教是為了不教”。讓學(xué)生知道科學(xué)探究過(guò)程，掌握探究學(xué)習(xí)基本步驟。第12頁(yè)科學(xué)家科學(xué)探究普通過(guò)程發(fā)覺或提出問題提出猜測(cè)或假設(shè)制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)試驗(yàn)證實(shí)或修正猜測(cè)或假設(shè)進(jìn)行試驗(yàn)與搜集證據(jù)（試驗(yàn)、調(diào)查等）第13頁(yè)學(xué)生探究學(xué)習(xí)基本步驟提出問題猜測(cè)或假設(shè)制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)試驗(yàn)試驗(yàn)與搜集證據(jù)分析與論證評(píng)定交流與合作第14頁(yè)我認(rèn)識(shí)是：物理教學(xué)過(guò)程應(yīng)遵照科學(xué)家探究發(fā)覺物理規(guī)律基本過(guò)程和方法，重視物理方法教育、科學(xué)探究過(guò)程指導(dǎo)和物理深層次理性思維培養(yǎng)，使學(xué)生逐步掌握符合物理學(xué)科本質(zhì)探究發(fā)覺式學(xué)習(xí)方法，形成科學(xué)學(xué)習(xí)觀，發(fā)展學(xué)生智力，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、終生學(xué)習(xí)能力和類科研能力，樹立正確人生觀、價(jià)值觀和科學(xué)觀，含有為人類創(chuàng)造美好生活精神意境和物質(zhì)環(huán)境、為人類科技進(jìn)步事業(yè)而獻(xiàn)身高尚理想。這是物理教學(xué)真正目標(biāo)和最高境界！第15頁(yè)今天我就直覺思維相關(guān)問題與大家交流，主要內(nèi)容和目標(biāo)是：

首先，給出直覺思維定義，以著名物理學(xué)家創(chuàng)造結(jié)果為例說(shuō)明直覺思維在探索、發(fā)覺物理規(guī)律和發(fā)展物理學(xué)理論起著主要作用，以引發(fā)大家興趣，增強(qiáng)時(shí)代賦予我們責(zé)任感。

第16頁(yè)

其次，簡(jiǎn)述直覺思維特征（整體性、三維性、突發(fā)性、隨機(jī)性）和表現(xiàn)形式（直覺、靈感）內(nèi)涵，目標(biāo)之一是豐富一點(diǎn)直覺思維學(xué)理論基礎(chǔ)；目標(biāo)之二是使大家經(jīng)過(guò)直覺思維理論與教學(xué)實(shí)踐中直覺思維閃念碰撞，引發(fā)大家對(duì)培養(yǎng)學(xué)生直覺思維方法思索和教學(xué)策略遄摸。然后，介紹培養(yǎng)直覺思維能力實(shí)踐探索、教學(xué)策略和經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，以引發(fā)大家深思、借鑒和聯(lián)想。

第17頁(yè)你見過(guò)優(yōu)異師傅炒菜嗎？案板上擺著幾十種佐料，他想都不想，看都不看，信手拈來(lái)，放下鍋去，恰到好處。他憑是什么？是多年廚師生涯培養(yǎng)出來(lái)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，用力怎樣？他回答是憑直覺敲打?？梢?，直覺是長(zhǎng)久經(jīng)驗(yàn)積累而形成。第18頁(yè)其實(shí)，不但是科學(xué)家、藝術(shù)家需要靈感才有偉大建樹，三百六十行，行行出狀元。狀元在其從事專業(yè)領(lǐng)域必定是含有敏銳直覺和靈感（靈氣）人。第19頁(yè)物理直覺思維定義是什么？物理直覺思維是“以物理概念和物理表象結(jié)合而成、含有整體功效、以知識(shí)組塊為思維材料而進(jìn)行思維，是人腦不借助于邏輯推理而綜合利用已經(jīng)有知識(shí)、表象和經(jīng)驗(yàn)知覺，以高度省略、簡(jiǎn)化、濃縮方式洞察事物物理實(shí)質(zhì)，并快速作出猜測(cè)、構(gòu)想或突然領(lǐng)悟思維”。

第20頁(yè)直覺思維主要作用

1、安培從電流磁效應(yīng)現(xiàn)象直覺到磁成因是電流，提出了分子電流假說(shuō)，揭示了磁現(xiàn)象電本質(zhì)；2、法拉第由電能產(chǎn)生磁現(xiàn)象，依據(jù)審美直覺提出了磁也能產(chǎn)生電假說(shuō)，然后經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，發(fā)覺了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

第21頁(yè)3、德布羅意依據(jù)作為波動(dòng)光含有位移性事實(shí)，在審美直覺驅(qū)動(dòng)下大膽地提出了實(shí)物粒子也應(yīng)含有波動(dòng)性科學(xué)假說(shuō)，從而建立了物質(zhì)波主要概念；4、愛因斯坦更是一個(gè)含有極強(qiáng)直覺能力科學(xué)大師，他在26歲和37歲時(shí)分別創(chuàng)建狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論，并不是在已經(jīng)有理論體系基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)邏輯推理產(chǎn)生，而是靠他豐富想象力、直覺和靈感。第22頁(yè)愛因斯坦說(shuō)：“真正最可貴因素是直覺?！薄拔蚁嘈胖庇X和靈感?！敝袊?guó)科學(xué)院心理研究全部關(guān)腦部活動(dòng)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有機(jī)結(jié)合。第23頁(yè)

中國(guó)科學(xué)院心理研究所研究員羅躍嘉、羅勁領(lǐng)導(dǎo)課題組，以傳統(tǒng)謎語(yǔ)做試驗(yàn)材料，用事件相關(guān)腦電位（ERP）和功效磁共振成像（FMRI）技術(shù)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)參加者腦部活動(dòng)，對(duì)直覺作了相關(guān)研究。試驗(yàn)中繪就了分別表示“困難”（或有頓悟）和“輕易”（或無(wú)頓悟）腦電波形，相減后得到一個(gè)波峰為380毫秒負(fù)波，并找到這條“N380”波線在頭皮上分布區(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有機(jī)結(jié)合。

第24頁(yè)一、物理直覺思維特征（一）整體性

直覺思維是綜合利用已經(jīng)有知識(shí)、表象、經(jīng)驗(yàn)感覺，從整體上研究物理問題，從整體上把握物理對(duì)象和物理過(guò)程，把注意力和著力點(diǎn)放在物理問題整體對(duì)外效應(yīng)上。在對(duì)物理問題作總體分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)約、緊縮、有選擇、急速推理思維，然后，以一個(gè)敏銳觀察力、有依據(jù)想象力和判斷力，以單刀直入方式，一次從整體上揭示物理事物本質(zhì)。

第25頁(yè)（二）三維性直覺思維是一個(gè)直覺式、頓悟式思維，它既不是物理經(jīng)驗(yàn)和命題簡(jiǎn)單歸納和總結(jié)，也不依據(jù)形式邏輯規(guī)則進(jìn)行思維，它沒有固定思維程序與格式，而是跳躍式考查物理問題。著名科學(xué)家錢學(xué)森指出：“假如邏輯思維是線性，形象思維是二維，那么，靈感思維是三維?！膘`感思維三維性，可了解為靈感思維比抽象思維和形象思維含有更大自由度，含有以各種不一樣方式加工處理頭腦中信息材料可能性，取得物理抽象思維和形象思維活動(dòng)所不能得到思維結(jié)果。第26頁(yè)

（三）瞬時(shí)性直覺和靈感產(chǎn)生往往是瞬間突發(fā)，即所謂靈感既能夠發(fā)生在為處理物理問題進(jìn)行苦思冥想時(shí)那種受主體指揮和控制“現(xiàn)實(shí)思維”中，也能夠發(fā)生在主體當(dāng)初并不在思索所要想處理問題，甚至在某種漫無(wú)目標(biāo)、不受主體控制“潛意識(shí)”中。靈感出現(xiàn)一閃而過(guò)，稍縱即逝，中國(guó)古代偉大文學(xué)家蘇軾說(shuō)過(guò)：“作詩(shī)火急追之逋，情景一失永難摹?！彼裕芏嘣?shī)人和科學(xué)家隨身帶著筆和紙，方便記下突如其來(lái)靈感創(chuàng)意！第27頁(yè)（四）隨機(jī)性

直覺思維隨機(jī)性含有兩方面含義，首先，靈感出現(xiàn)經(jīng)常是人們預(yù)料不到；其次，直覺思維結(jié)果可能是正確，也可能是錯(cuò)誤，它是對(duì)物理問題直覺猜測(cè)，其結(jié)論正確性要靠試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。

第28頁(yè)

但隨機(jī)中有必定。知識(shí)、方法、經(jīng)驗(yàn)和思想融合+連續(xù)思索，往往產(chǎn)生靈感。愛因斯坦說(shuō)過(guò)：“過(guò)量思索是促成靈感到來(lái)必經(jīng)階段?！笨茖W(xué)史上任何一個(gè)靈感產(chǎn)生都是長(zhǎng)久艱辛探索結(jié)果。不花費(fèi)“踏破鐵鞋無(wú)覓處”，絕對(duì)不會(huì)“得來(lái)全不非工夫”。研究物理問題當(dāng)“山重水復(fù)疑無(wú)路”時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)“柳暗花明又一村”，靈感是對(duì)艱辛勞動(dòng)者一個(gè)獎(jiǎng)賞！第29頁(yè)（五）創(chuàng)造性靈感創(chuàng)造性表現(xiàn)在它在處理問題時(shí)候是不拘一格地進(jìn)行思維，打破常規(guī)考慮，所以，往往能得到一些出乎意料新觀點(diǎn)、新發(fā)覺，引發(fā)認(rèn)識(shí)上一個(gè)新飛躍。德國(guó)著名物理學(xué)家愛因斯坦在少年時(shí)就思索著這么一個(gè)問題：假如一個(gè)人坐在一道光線上，看另一道光線，將會(huì)有什么樣結(jié)果呢？這便是日后相對(duì)論中慣性系等效賴以產(chǎn)生理想試驗(yàn)。第30頁(yè)

二、物理直覺思維形式

1、直覺

是利用相關(guān)知識(shí)組塊和形象直感對(duì)當(dāng)前問題進(jìn)行敏銳分析、推理，并能快速發(fā)覺處理問題方向或路徑思維形式。在物理學(xué)中，直覺又有三種表現(xiàn)形式：第31頁(yè)（1）直覺判斷：指人腦對(duì)客觀存在物理對(duì)象、物理現(xiàn)象、物理過(guò)程、物理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、特征、規(guī)律等一個(gè)快速識(shí)別、直接了解和整體判斷。（2）直覺啟示：當(dāng)主體沉思于某一物理問題而百思不得其解時(shí)，突然某一時(shí)刻，因?yàn)橐粋€(gè)偶然外部刺激，使他“茅塞頓開”，直以為出問題答案或處理問題方法或路徑。（3）直覺想象：當(dāng)研究某一物理問題時(shí)，外界提供信息不充分，那么，主體充分發(fā)揮想象力，把大腦中全部知識(shí)組塊和“潛知”調(diào)動(dòng)起來(lái)，并進(jìn)行重新組合、加工，然后與原有信息結(jié)合，從而把一個(gè)未曾料到關(guān)系、模型、形象構(gòu)想出來(lái)。[7]第32頁(yè)2、靈感英國(guó)著名病理學(xué)家貝弗里奇認(rèn)為：“靈感是指對(duì)情況一個(gè)突如其來(lái)頓悟或了解?！卞X學(xué)森認(rèn)為，靈感是潛意識(shí)，當(dāng)醞釀成熟時(shí)突然溝通涌現(xiàn)于意識(shí)成為靈感。[8]我以為，靈感是以已經(jīng)有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在意識(shí)高度集中之后產(chǎn)生一個(gè)極為活躍精神狀態(tài)，這時(shí)人思維會(huì)對(duì)百思不得其解問題，產(chǎn)生突發(fā)性飛躍和敏銳頓悟，從而處理問題，或產(chǎn)生新看法或新思想。第33頁(yè)

引發(fā)物理靈感大致有兩種情形：

一是外界偶然刺激，包含得到哲學(xué)啟發(fā)，得到大自然或生活經(jīng)驗(yàn)啟示，得到相鄰學(xué)科啟示，受到某種情景觸發(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)相互作用，使得潛意識(shí)取得足夠“能量”，躍遷到顯意識(shí)。

第34頁(yè)直覺是創(chuàng)造先導(dǎo)，

靈感是創(chuàng)造活動(dòng)頓悟。

第35頁(yè)

三、物理直覺思維能力培養(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)科基本結(jié)構(gòu)。心理學(xué)上格式塔學(xué)派認(rèn)為：知識(shí)整體由部分組成，但整體比部分之和意義更大。布魯納提倡結(jié)構(gòu)教學(xué)法，他說(shuō)“不論選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生了解該學(xué)科結(jié)構(gòu)?！笔裁词俏锢韺W(xué)科基本結(jié)構(gòu)呢？物理學(xué)科基本結(jié)構(gòu)就是指物理學(xué)基本概念、基本原理和基本方法、觀念以及它們之間相互聯(lián)絡(luò)所組成理論框架。第36頁(yè)

知識(shí)結(jié)構(gòu)：知識(shí)形成、內(nèi)涵、外延、聯(lián)絡(luò)及應(yīng)用方向等；

認(rèn)知結(jié)構(gòu)：認(rèn)知過(guò)程（詳細(xì)——抽象——詳細(xì)）、認(rèn)知方法（觀察試驗(yàn)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(shí)記、了解、利用、綜合、評(píng)價(jià)）；布魯納指出：“結(jié)構(gòu)了解，能使學(xué)生從中提升他直覺處理問題效果。”無(wú)結(jié)構(gòu)零亂信息難以形成直覺思維，當(dāng)有秩序、有結(jié)構(gòu)信息從提供信息中忽隱忽現(xiàn)時(shí)，就會(huì)活躍直覺思維。第37頁(yè)內(nèi)涵和意義：合外力對(duì)物體所做功等于物體動(dòng)能改變；即合外力做功是物體動(dòng)能改變?cè)蚝土慷?。特點(diǎn)外延內(nèi)涵由來(lái)動(dòng)能定理W合=EK2-EK1定理是演繹規(guī)律：在恒力直線運(yùn)動(dòng)中，可依據(jù)牛頓第二定律F合=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22-v12=2as推導(dǎo)而來(lái)。適用范圍和成立條件：對(duì)低速、宏觀物體，相對(duì)慣性參考系，不論受力和軌跡情況怎樣，均成立。應(yīng)用最正確方向：對(duì)解已知空間位移關(guān)系（“位移類”）動(dòng)力學(xué)問題最方便；在電學(xué)中有它主要地位。第38頁(yè)

例1、如圖1所表示，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(dòng)，最終落到D點(diǎn)。已知AB=s，半圓軌道半徑為R，小木塊與AB段之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求小木塊最終落到D點(diǎn)時(shí)速率。解：對(duì)小木塊從A→B→C→D全過(guò)程，因AB段粗糙機(jī)械能不守恒，而動(dòng)能定理適用,列式為：-μmgs=mvD2/2-mv02/2，于是

vD=（v02-2μgs）1/2。Av0DBC圖1第39頁(yè)

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

直覺思維是一個(gè)瞬間思維，它是形象思維與抽象思維凝結(jié)、簡(jiǎn)縮或躍進(jìn)。所以，整個(gè)高中教學(xué)要有計(jì)劃地全方面介紹、系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生形象思維、抽象思維和直覺思維各種方法與物理學(xué)研究方法。不知道方法，就只能永遠(yuǎn)被關(guān)在科學(xué)門外。

第40頁(yè)

高中物理教材特點(diǎn)

高中物理教材(包含新課標(biāo)教材）主要以知識(shí)邏輯發(fā)展為根本編寫，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，教師應(yīng)對(duì)這些方法進(jìn)行系統(tǒng)地總結(jié)和歸納，使學(xué)生取得較系統(tǒng)方法論知識(shí)，形成“方法場(chǎng)”。第41頁(yè)如，研究物理事實(shí)用試驗(yàn)觀察法；物理研究對(duì)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)覺物理規(guī)律用試驗(yàn)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；相同問題用類比法；臨界問題用辯證法；認(rèn)識(shí)未知對(duì)象用黑箱法……

第42頁(yè)

1、研究對(duì)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（經(jīng)過(guò)實(shí)例歸納出力是物體對(duì)物體作用）、機(jī)械運(yùn)動(dòng)（物體位置發(fā)生改變）、勻變速直線運(yùn)動(dòng)（在相等時(shí)間內(nèi)速度改變相等）、勻速圓周運(yùn)動(dòng)（在相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)弧長(zhǎng)相等）、機(jī)械波（機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳輸），等等。

3、物理量定義用比值法或乘積法：如加速度、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、介質(zhì)折射率等用比值法，功、沖量、動(dòng)量等用乘積法。第43頁(yè)

4、發(fā)覺物理規(guī)律用試驗(yàn)歸納法、演繹推理法和類比推理法等：

試驗(yàn)歸納法：如胡克定律、牛頓第二定律、機(jī)械能、動(dòng)量守恒定律、光反射、折射定律、光電效應(yīng)規(guī)律等；

演繹推理法：動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、功效原理等；

類比推理法：歐姆定律(類比傅立葉熱流規(guī)律而發(fā)覺）、電場(chǎng)力做功規(guī)律（類比重力做功規(guī)律）等。

第44頁(yè)

5、等效法：力合成與分解、運(yùn)動(dòng)合成與分解（平拋運(yùn)動(dòng)可分解為兩種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)來(lái)研究）、把恒定重力場(chǎng)與恒定電場(chǎng)所成為一個(gè)新等效重力場(chǎng)來(lái)研究；

6、模擬法：電場(chǎng)中等勢(shì)線描繪（用恒定電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)）；

7、相同問題用類比法：安培依據(jù)磁鐵磁場(chǎng)與通電螺線管磁場(chǎng)相同性，經(jīng)過(guò)類比法提出分子電流假說(shuō)。

第45頁(yè)

8、數(shù)學(xué)方法：麥可斯韋依據(jù)電磁場(chǎng)理論建立了麥可斯韋方程組，推出電磁波在真空中傳輸速度與光在真空中傳輸速度相等，提出光是電磁波假說(shuō)，以后被赫茲試驗(yàn)所證實(shí)。

9、未知對(duì)象用黑箱法：認(rèn)識(shí)原子核式結(jié)構(gòu)采取了黑箱法。用α粒子射線打擊金薄片，依據(jù)α粒子轟擊金薄片前后行為改變，猜測(cè)金原子結(jié)構(gòu)。第46頁(yè)

10、臨界問題用辯證法：接觸與分離是一對(duì)矛盾，接觸與分離臨界條件是彈力為零；物體受最大靜摩擦力臨界狀態(tài)是受力物體相對(duì)于施力物體處于“即要滑沒有滑，很快就要滑，但就是還沒滑”這么一個(gè)量質(zhì)轉(zhuǎn)變特殊狀態(tài)。

第47頁(yè)

再次，要培養(yǎng)學(xué)生利用組塊思維習(xí)慣。

組塊思維是直覺思維主要表現(xiàn)，要在學(xué)生形成知識(shí)組塊基礎(chǔ)上，訓(xùn)練學(xué)生利用組塊思維習(xí)慣：重視基本問題教學(xué)，使學(xué)生掌握基本問題類型、物理情景以及解法和結(jié)論；注意新舊問題比較和聯(lián)想，將新問題轉(zhuǎn)化為舊問題，將舊問題結(jié)論和方法遷移應(yīng)用于新問題；處理問題時(shí)經(jīng)過(guò)理想模型構(gòu)建，提供直覺思維突變模塊，訓(xùn)練快速、正確處理問題并進(jìn)行組塊思維習(xí)慣。第48頁(yè)經(jīng)過(guò)物理系列問題分析，總結(jié)出它們共性，對(duì)訓(xùn)練學(xué)生組塊思維，提升直覺遷移力是很有利。如，對(duì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生機(jī)理和電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)、磁流體發(fā)電機(jī)等問題原理放在一起分析作比較，歸納出它們共同點(diǎn)，等等。第49頁(yè)1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)

當(dāng)eE=evB時(shí)，自由電子沿棒方向不再定向移動(dòng)，ab間電勢(shì)差即為電動(dòng)勢(shì)：

ε=Uab=El=Blv。

ablvBveEevB第50頁(yè)2、電磁流量計(jì)

當(dāng)穩(wěn)定時(shí)，正負(fù)離子受力平衡

qE=qvB，這時(shí)ε=BDv，所以流量為：Q=vS=πεD/4B。

·aBbDvvvqEqvBqEqvB第51頁(yè)3、磁流體發(fā)電機(jī)

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

ε=Uab=Ed=Bdv。

S閉合：I=Bdv/（R+r），方向：c→R→d。

qvBqEvvqEqvBbavdBRdc第52頁(yè)4、霍爾效應(yīng)試驗(yàn)表明，在磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，霍爾電勢(shì)差為UAAˊ=KIB/d當(dāng)eE=evB時(shí)，下側(cè)面和上側(cè)面AAˊ之間電勢(shì)差保持恒定UAAˊ=Eh=Bhv。qEqvBvvbIAˊABh第53頁(yè)

上述四個(gè)物理問題共同點(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(shí)自由電子或正負(fù)離子不再偏移，電動(dòng)勢(shì)或電勢(shì)差恒定：ε=Bdv或U=Bdv。

第54頁(yè)

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

第一、重視過(guò)程教學(xué)，增加對(duì)物理知識(shí)了解深度、厚度和長(zhǎng)度。

要重視物理概念、規(guī)律和物理問題提出、形成或發(fā)覺過(guò)程教學(xué)，注意利用理想模型、理想條件、理想試驗(yàn)來(lái)啟發(fā)學(xué)生想象力。處理問題時(shí)，要建立物理過(guò)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(guò)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)生直覺思維經(jīng)驗(yàn)。

第55頁(yè)

如，對(duì)碰撞過(guò)程微觀展示與分析，如圖2所表示，有利于學(xué)生對(duì)“彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞定義、所遵照規(guī)律”正確了解：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改變到狀態(tài)Ⅴ，兩小球完全恢復(fù)形狀，碰撞過(guò)程中不但動(dòng)量守恒，而且機(jī)械能守恒（壓縮階段有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，恢復(fù)階段這部分彈性勢(shì)能又逐步轉(zhuǎn)化為動(dòng)能），所以碰撞前后動(dòng)能相等；v1v1ˊvV2ˊv2v壓縮階段恢復(fù)階段Ⅴ21ⅣⅢⅡⅠm1m2圖2第56頁(yè)非彈性碰撞從狀態(tài)Ⅰ改變到狀態(tài)Ⅳ，不能完全恢復(fù)原狀，碰撞過(guò)程中只有動(dòng)量守恒；完全非彈性碰撞只有壓縮階段，從狀態(tài)Ⅰ改變到狀態(tài)Ⅲ，動(dòng)量守恒，但絲毫不能恢復(fù)形狀，壓縮階段降低動(dòng)能不是儲(chǔ)存為彈性勢(shì)能，而是因?yàn)閮?nèi)摩擦全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了，所以，碰撞過(guò)程中機(jī)械能不守恒，而且動(dòng)能損失最大。（物理方法：依據(jù)碰撞模型，從物理過(guò)程、物理意義角度了解與分析，得出結(jié)論）

第57頁(yè)設(shè)v2=0，由動(dòng)量守恒得m1v1=

m1v1ˊ+m2v2ˊ碰撞前后動(dòng)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依據(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：依據(jù)物理過(guò)程所遵照物理規(guī)律列出數(shù)學(xué)方程，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理問題，得出結(jié)論）第58頁(yè)

第二、重視整體分析，增強(qiáng)宏觀直覺調(diào)控力。在處理物理問題時(shí)，從宏觀上對(duì)問題作整體分析，抓住物理問題框架結(jié)構(gòu)和本質(zhì)關(guān)系，確定處理問題總體思緒和路徑，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大跨度、大步驟整體思維，培養(yǎng)跳躍式思維能力。如研究對(duì)象整體化、物理過(guò)程全程化解題方法應(yīng)用，有利于增強(qiáng)宏觀直覺調(diào)控力。

第59頁(yè)

例2、如圖3所表示，固定斜面AB下端與光滑圓弧軌道BCDB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(gè)質(zhì)量為m小物體，從斜面上A點(diǎn)無(wú)初速滑下，已知小物體與AB斜面動(dòng)摩擦原因?yàn)棣?。求小物體在斜面上能夠經(jīng)過(guò)總旅程。

圖3RODCBθA第60頁(yè)

解：從全過(guò)程出發(fā)，每當(dāng)小物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)，因?yàn)槟Σ涟l(fā)燒均要消耗機(jī)械能，使小物體最大高度不停降低，當(dāng)在B點(diǎn)以下光滑圓弧軌道上滑動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，小物體左右振動(dòng)最大高度不再降低。依據(jù)能量守恒定律可知⊿EP降低=⊿E內(nèi)增加

即mg·Rcosθ=μmgcosθ·s總

，所以s總=R/μ。這是全過(guò)程直覺洞察、調(diào)控表現(xiàn)。第61頁(yè)

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)生多方位了解概念、規(guī)律內(nèi)涵，多角度體驗(yàn)研究方法。習(xí)題教學(xué)中，經(jīng)常選擇富有啟發(fā)性問題，或者對(duì)某一問題采取各種知識(shí)路徑和方法求解，或者改變提問角度、改變問題條件、改變習(xí)題類型等方式，把一個(gè)問題改變成多個(gè)問題，讓學(xué)生思索、分析，有利于培養(yǎng)思維發(fā)散力。第62頁(yè)

例3、從不高空中O1點(diǎn)，以相等速率v0朝著一切可能方向，同時(shí)拋出若干個(gè)小球，試證：這些小球在落地前任何時(shí)刻都處于同一個(gè)球面上。O1(0,-b)

O····x···ya圖4第63頁(yè)

解法一：以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在一個(gè)豎直面上建立平面直角坐標(biāo)系，如圖4所表示。研究該豎直平面上運(yùn)動(dòng)小球在任意時(shí)刻都處于同一圓周上，命題即證。設(shè)某個(gè)小球拋出時(shí)初速方向斜向上與x軸正向夾角為α，則它在時(shí)刻t坐標(biāo)為x=v0cosαty=v0sinαt-gt2/2第64頁(yè)設(shè)v0t=a，gt2/2=b；在任意確定時(shí)刻t，a、b都有確定值，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圓參數(shù)方程。表明圓心位置沿y軸向下以加速度g作自由落體運(yùn)動(dòng)，而圓半徑（a=v0t）隨時(shí)間成正百分比增大（節(jié)日焰火，從遠(yuǎn)處看有象一個(gè)球形狀，便是上述所證實(shí)道理）。第65頁(yè)

解法二：構(gòu)想各小球從O點(diǎn)拋出同一時(shí)刻，從O點(diǎn)自由落下一物體P，以物體P為參考物，則因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)，斜上拋、斜下拋運(yùn)動(dòng)，豎直上拋、豎直下拋運(yùn)動(dòng)均可看作是初速方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)，以物體P為參考物，各小球自由落體分運(yùn)動(dòng)與參考物本身自由落體運(yùn)動(dòng)抵消了，在P上觀察，各個(gè)小球向空間各個(gè)方向均作速度為v0勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以，任意時(shí)刻各個(gè)小球均處于以P為圓心，v0t為半徑球面上。第66頁(yè)

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(duì)各種可能性作出正確選擇主要能力。

第67頁(yè)經(jīng)過(guò)力學(xué)教學(xué)，要使學(xué)生從整體上掌握力學(xué)主規(guī)律之間聯(lián)絡(luò)和特點(diǎn)（右圖表所表示）。同時(shí)經(jīng)過(guò)實(shí)例分析與探究，總結(jié)出解題優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)：“處理滿足守恒定律條件過(guò)程題選取守恒定律；處理與加速度直接相關(guān)瞬時(shí)題選取牛頓第二定律；處理與時(shí)間直接相關(guān)過(guò)程題選取動(dòng)量定理；處理與對(duì)地位移直接相關(guān)過(guò)程題選取動(dòng)能定理；處理與相對(duì)位移直接相關(guān)過(guò)程題選取能量守恒定律；一條規(guī)律處理不了時(shí)，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。”第68頁(yè)

能量規(guī)律牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律牛頓定律萬(wàn)有引力定律F=Gm1m2/r2④

勻變速直線運(yùn)動(dòng)慣性定律①F合=ma

②F=―Fˊ③vt=v0+at

⑤s=v0t+at2/2

⑥vt2―v02=2as⑦s=(v0+vt)t/2⑧

動(dòng)能定理W

合=EK2-EK1=mv22/2-mv12/2變形W其它力=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(guò)程，各種形式能總和保持不變動(dòng)量規(guī)律動(dòng)量定理F合t=pˊ―p=mvˊ-mv系統(tǒng)∑F合t=pˊ―p動(dòng)量守恒定律條件：∑F外=0結(jié)論：pˊ=

p1、平拋運(yùn)動(dòng)vx=v0（勻變速曲線運(yùn)動(dòng)）

vy=gt

x=v0ty=gt2/2

2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)v=2лr/T，(變加速運(yùn)動(dòng))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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)F=-ｋｘ（變加速運(yùn)動(dòng)）第69頁(yè)例4、如圖5所表示，質(zhì)量為M木板B放在光滑水平面上，一質(zhì)量為m物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）在B左端以速度v0開始運(yùn)動(dòng)。A、B之間動(dòng)摩擦原因?yàn)棣?，要使A剛好不滑離B右端，則B長(zhǎng)度應(yīng)是多少？v0BA圖5第70頁(yè)解：物體A受B給予方向向左滑動(dòng)摩擦力，在B上作勻減速運(yùn)動(dòng)速度逐步減小，而木板B則受A對(duì)它方向向右滑動(dòng)摩擦力在光滑水平面上作加速運(yùn)動(dòng)，其速度逐步增大，A不滑離B臨界條件是，A剛滑到B右端時(shí)，A、B速度恰相同（設(shè)為v），則依據(jù)動(dòng)量守恒定律，得

第71頁(yè)

mv0=（M+m）v①設(shè)木板B長(zhǎng)度為L(zhǎng)，依據(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）。

本題也能夠選擇其它力學(xué)規(guī)律列式解，但選擇動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律解是最簡(jiǎn)單，在一次測(cè)驗(yàn)中，有90％學(xué)生都采取了上述方法解題，表現(xiàn)出了學(xué)生較強(qiáng)直覺思維選優(yōu)能力。

第72頁(yè)

3、勉勵(lì)大膽猜測(cè)，打破思維定勢(shì)，提升直覺思維敏銳性、前瞻性和創(chuàng)造性。

（1）勉勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)。牛頓說(shuō)過(guò)，沒有大膽猜測(cè)就不可能有偉大發(fā)覺。第73頁(yè)當(dāng)人們普遍接收牛頓關(guān)于光粒子說(shuō)時(shí)，惠更斯提出了光波動(dòng)說(shuō)，被很多人認(rèn)為是“亂說(shuō)八道”。當(dāng)以后全部試驗(yàn)都證實(shí)了光是波動(dòng)時(shí)，愛因斯坦又提出一個(gè)新粒子說(shuō)——光量子說(shuō)，當(dāng)初也引發(fā)許多人大驚小怪。在愛因斯坦證實(shí)了波動(dòng)光含有粒子性以后，法國(guó)年輕物理學(xué)家德布羅意深入提出一個(gè)大膽驚天動(dòng)地學(xué)說(shuō)：一切實(shí)物粒子都含有波動(dòng)性，當(dāng)初世人為之嘩然。但以后電子衍射試驗(yàn)證實(shí)了其學(xué)說(shuō)合理性。第74頁(yè)猜測(cè)是一個(gè)合情推理，屬于綜合程度較高直覺認(rèn)識(shí)過(guò)程。布魯納說(shuō)：“應(yīng)該給學(xué)生一定訓(xùn)練，使之認(rèn)清猜測(cè)合理性?！?/p>

第一，類比猜測(cè)。在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，類比顯著地起著啟示、探索、開路和創(chuàng)新作用，許多新概念、新規(guī)律、新理論提出借助于類比猜測(cè)。如類比水波、聲波猜測(cè)光波性質(zhì)；盧瑟福將原子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系模型類比，猜測(cè)原子核式結(jié)構(gòu)模型，等等。在物理教學(xué)中，能夠經(jīng)過(guò)類比引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)。

第75頁(yè)

比如,萬(wàn)有引力定律F=Gm1m2/r2和庫(kù)侖定律F=kQ1Q2/r2表示形式完全相同，所以，可讓學(xué)生猜測(cè)，萬(wàn)有引力場(chǎng)與庫(kù)侖力場(chǎng)所含有一些相同性質(zhì)：重力場(chǎng)中因?yàn)橹亓ψ龉εc路徑無(wú)關(guān)，所以能夠引入重力勢(shì)能概念，物體在重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，假如只有重力做功，那么動(dòng)能與重力勢(shì)能能夠相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能守恒。電場(chǎng)中因?yàn)殡妶?chǎng)力做功也有與路徑無(wú)關(guān)特點(diǎn)，所以，也可引入電勢(shì)能概念，假如只有電場(chǎng)力做功，那么，動(dòng)能與電勢(shì)能能夠相互轉(zhuǎn)化，但它們總和不變（即兩種場(chǎng)都含有能性質(zhì)）。在電場(chǎng)教學(xué)中，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，類比重力場(chǎng)讓學(xué)生猜測(cè)電場(chǎng)所含有性質(zhì)，實(shí)踐表明，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生直覺猜測(cè)、類比遷移能力是很有效。

第76頁(yè)有學(xué)生經(jīng)過(guò)類比探索發(fā)覺：浮力做功也有與路徑無(wú)關(guān)特點(diǎn)，他引入了浮力勢(shì)能概念，直覺地建立了包含浮力勢(shì)能在內(nèi)“類機(jī)械能守恒定律：物體在液體中運(yùn)動(dòng)，假如不考慮液體阻力，只有重力和浮力做功，那么，動(dòng)能、重力勢(shì)能和浮力勢(shì)能之間能夠相互轉(zhuǎn)化，但它們總和保持不變”。浮力勢(shì)能概念本身并不主要，但學(xué)生這種類比能力和直覺創(chuàng)新精神是值得贊揚(yáng)。第77頁(yè)

第二，審美猜測(cè)。從物理學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)上看，以物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)為研究對(duì)象物理學(xué)理論體系，展現(xiàn)了異乎尋?！皩?duì)稱、友好、簡(jiǎn)練、多樣統(tǒng)一”等形式美。如利用“對(duì)稱性”解題，簡(jiǎn)練明快，直覺猜測(cè)、對(duì)稱美感蘊(yùn)涵其中。在物理學(xué)中，物理模型、物體運(yùn)動(dòng)、場(chǎng)分布、電路和光路等，往往含有對(duì)稱特點(diǎn)。這些都能促成直覺顯現(xiàn)，突破常規(guī)，開拓思緒，使問題快速而簡(jiǎn)捷地得到處理，有時(shí)甚至一眼看出問題答案。

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例4、如圖5所表示，一條長(zhǎng)為l細(xì)線上端固定，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m帶電小球，置于方向水平、大小為E勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知當(dāng)細(xì)線離開豎直位置為α角時(shí)，小球處于平衡狀態(tài)。求小球帶何種電荷，帶電量為多少？假如使細(xì)線偏角由α增大到φ，然后將小球由靜止釋放，則角φ多大時(shí)，才能使細(xì)線抵達(dá)豎直位置時(shí)小球速度剛好為零？mgqEFAAˊOEαα圖5第79頁(yè)學(xué)生利用三力平衡特點(diǎn)很輕易求出小球帶正電，電量為q=mgtgα/E。但利用功效關(guān)系求時(shí)感到比較困難。應(yīng)提醒學(xué)生注意單擺運(yùn)動(dòng)對(duì)稱特點(diǎn)，促成直覺顯現(xiàn)，一下看出φ大小。因?yàn)樾∏蛴葾點(diǎn)靜止釋放后，將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置振動(dòng)（O點(diǎn)是重力場(chǎng)與電場(chǎng)所場(chǎng)最低點(diǎn)）。依據(jù)振動(dòng)對(duì)稱性，小球在速度為零兩振幅位置A和Aˊ

時(shí)，偏離平衡位置角度相等，所以φ=2α。第80頁(yè)

在物理教學(xué)中，考查物理問題、物理對(duì)象、物理過(guò)程、物理規(guī)律、物理理論美學(xué)特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行審美教育，使學(xué)生含有鑒賞科學(xué)美能力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理猜測(cè)。直覺往往受思維主體審美情感所支配。愛因斯坦認(rèn)為理論前提簡(jiǎn)單性應(yīng)該是評(píng)價(jià)理論價(jià)值主要標(biāo)準(zhǔn)。貝弗里奇認(rèn)為，有相當(dāng)部分科學(xué)思維并無(wú)足夠可靠知識(shí)作為有效推理依據(jù)，而勢(shì)必只能憑借鑒賞力作用來(lái)作出判斷。第81頁(yè)能夠說(shuō)，由美感產(chǎn)生直覺是最高層次直覺。數(shù)學(xué)家阿達(dá)瑪也認(rèn)為，科學(xué)美感這種特殊美感，是我們必須信任向?qū)А?/p>

什么是科學(xué)美？

科學(xué)美就是人類對(duì)自然情感，人類認(rèn)識(shí)自然一個(gè)境界，人類改造自然一個(gè)進(jìn)程！

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（2）采取各種教學(xué)方法，開展各種課外創(chuàng)新活動(dòng)。

在課堂教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生實(shí)際情況和詳細(xì)教學(xué)內(nèi)容，選擇便于學(xué)生探索問題和發(fā)表看法教學(xué)方法，如探索發(fā)覺法、討論法等。探索發(fā)覺法是經(jīng)過(guò)學(xué)生探究、以再發(fā)覺方式，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、試驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力、問題處理能力和探究能力等，它利用有利于學(xué)生在教師指導(dǎo)下，大膽猜測(cè)、提出問題、探