1. 物理研究中科學思維方法主要有哪些
有控制變數法,等效替代法,類比推理法,模型法,力學中常用的主要方法有整體法,隔離法,圖像法,電學中則主要方法是電路的等效替代法。
2. 物理思維品質包括哪幾個方面,如何理解
思維品質,實質是人的思維的個性特徵。思維品質反映了每個個體智力或思維水平的差異,主要包括深刻性、靈活性、獨創性、批判性、敏捷性和系統性六個方面。優秀的思維品質來源於優秀的邏輯思維能力。
深刻性
深刻性是指思維活動的抽象程度和邏輯水平,涉及思維活動的廣度、深度和難度。人類的思維主要是言語思維,是抽象理性的認識。在感性材料的基礎上,去粗取精、去偽存真,由此及彼、由表及裡,進而抓住事物的本質與內在聯系,認識事物的規律性。個體在這個過程中,表現出深刻性的差異。思維的深刻性集中表現為在智力活動中深入思考問題,善於概括歸類,邏輯抽象性強,善於抓住事物的本質和規律,開展系統的理解活動,善於預見事物的發展進程。超常智力的人抽象概括能力高,低常智力的人往往只是停留在直觀水平上。
靈活性
靈活性是指思維活動的靈活程度。它的特點包括:一是思維起點靈活,即從不同角度、方向、方面,能用多種方法來解決問題;二是思維過程靈活,從分析到綜合,從綜合到分析,全面而靈活地作「綜合的分析」;三是概括—遷移能力強,運用規律的自覺性高;四是善於組合分析,伸縮性大;五是思維的結果往往是多種合理而靈活的結論,不僅僅有量的區別,而且有質的區別。靈活性反映了智力的「遷移」,如我們平時說的,「舉一反三」、「運用自如」等。靈活性強的人,智力方向靈活,善於從不同的角度與方面起步思考問題,能較全面地分析、思考問題,解決問題。
獨創性
獨創性即思維活動的創造性。在實踐中,除善於發現問題、思考問題外,更重要的是要創造性地解決問題。人類的發展,科學的發展,要有所發明,有所發現,有所創新,都離不開思維的獨創性品質。獨創性源於主體對知識經驗或思維材料高度概括後集中而系統的遷移,進行新穎的組合分析,找出新異的層次和交結點。概括性越高,知識系統性越強,伸縮性越大,遷移性越靈活,注意力越集中,則獨創性就越突出。
批判性
批判性是思維活動中獨立發現和批判的程度。是循規蹈矩、人雲亦雲,還是獨立思考、善於發問,這是思維過程中一個很重要的品質。思維的批判性品質,來自於對思維活動各個環節、各個方面進行調整、校正的自我意識。它具有分析性、策略性、全面性、獨立性和正確性等五個特點。正是有了批判性,人類才能夠對思維本身加以自我認識,也就是人類不僅能夠認識客體,而且也能夠認識主體,並且在改造客觀世界的過程中改造主觀世界。
敏捷性
敏捷性是指思維活動的速度,它反映了智力的敏銳程度。有了思維敏捷性,在處理問題和解決問題的過程中,能夠適應變化的情況來積極地思維,周密地考慮,正確地判斷和迅速地作出結論。比如,智力超常的人,在思考問題時敏捷,反應速度快;智力低常的人,往往遲鈍,反應緩慢;智力正常的人則處於一般的速度。
系統性
系統性是指思維活動的有序程度,以及整合各類不同信息的能力。
3. 物理中,一般用什麼思維探究問題,和有那些
物理中一般用逆向思維探究問題
一、
歐姆定律部分
1.
I=U/R(歐姆定律:導體中的電流跟導體兩端電壓成正比,跟導體的電阻成反比)
2.
I=I1=I2=…=In
(串聯電路中電流的特點:電流處處相等)
3.
U=U1+U2+…+Un
(串聯電路中電壓的特點:串聯電路中,總電壓等於各部分電路兩端電壓之和)
4.
I=I1+I2+…+In
(並聯電路中電流的特點:幹路上的電流等於各支路電流之和)
】、
5.
U=U1=U2=…=Un
(並聯電路中電壓的特點:各支路兩端電壓相等。都等於電源電壓)
6.
R=R1+R2+…+Rn
(串聯電路中電阻的特點:總電阻等於各部分電路電阻之和)
7.
1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn
(並聯電路中電阻的特點:總電阻的倒數等於各並聯電阻的倒數之和)
8.
R並=
R/n(n個相同電阻並聯時求總電阻的公式)
9.
R串=nR
(n個相同電阻串聯時求總電阻的公式)
10.
U1:U2=R1:R2
(串聯電路中電壓與電阻的關系:電壓之比等於它們所對應的電阻之比)
11.
I1:I2=R2:R1
(並聯電路中電流與電阻的關系:電流之比等於它們所對應的電阻的反比)
二、
電功電功率部分
12.P=UI
(經驗式,適合於任何電路)
13.P=W/t
(定義式,適合於任何電路)
14.Q=I2Rt
(焦耳定律,適合於任何電路)
15.P=P1+P2+…+Pn
(適合於任何電路)
16.W=UIt
(經驗式,適合於任何電路)
17.
P=I2R
(復合公式,只適合於純電阻電路)
18.
P=U2/R
(復合公式,只適合於純電阻電路)
19.
W=Q
(經驗式,只適合於純電阻電路。其中W是電流流過導體所做的功,Q是電流流過導體產生的熱)
20.
W=I2Rt
(復合公式,只適合於純電阻電路)
21.
W=U2t/R
(復合公式,只適合於純電阻電路)
22.P1:P2=U1:U2=R1:R2
(串聯電路中電功率與電壓、電阻的關系:串聯電路中,電功率之比等於它們所對應的電壓、電阻之比)
23.P1:P2=I1:I2=R2:R1
(並聯電路中電功率與電流、電阻的關系:並聯電路中,電功率之比等於它們所對應的電流之比、等於它們所對應電阻的反比)
功
W=Fs
(總功)
W=G物H(W有用功
限滑輪)
功率
P=W/t=FS=FV(V速度)
機械效率
W總=W有用+W額外
機械效率=有用功/總功*100%
機械效率=G物h/Fs=G物/Fn=G物/(G物+G動)
(n繩子段數)
浮力
F浮=P水V排g
壓強
p=F/S(物質處於任何狀態下都能適用)
p=ρgh(h為深度)
壓力:
F=pS
受力面積:
S=F/p
5、
浮力的計算
(有3種)
稱量法:F浮=G—F
公式法:F浮=G排=ρ排V排g
漂浮法:F浮=G物(V排<V物)
懸浮法:F浮=G物(V排=V物
4. 能否詳細回答什麼是物理思維能力
物理思維主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等四個要素。
所謂物理思維,就是說,任何事情都要根據理論或者定論得出,必須要有依據,不能靠所謂的常識來解釋問題。要有依據。
5. 初中物理應著重哪些科學思維能力
一、動態思維能力
新課標倡導物理學科要培養全體學生的科學素養。在物理教學中積極開展學生動態思維能力培養的研究討論,能很好地促進這一教育目標的落實。動態思維能力是學生處理動態物理問題時,把握情景實質,提煉物體模型並靈活運用其它知識解決問題的能力,是學生思維發展水平和良好思維品質的重要體現。
1、始終以研究對象具體變化作為問題分析和討論的立足點。研究對象是物理問題發展和變化的載體,是物理問題和物理規律應用的契合點。物理問題的動態發展,包括研究對象的轉換,工作條件的改變,都是圍繞一定的研究對象展開的。如在探究電流跟電壓的關系時,必須明確研究對象是一定值電阻還是某兩點間的電壓,才能比較順暢而正確地得出結論。對於具體的實際問題,研究對象不夠明確,還要注意研究模型的抽象。如把扳手、電工鉗等抽象成杠桿等。
2、構建學生完整、准確的物體概念體系。物理概念作為物理思維的語言,對其深刻把握和理解是學生思維能力發展的基礎。如「比熱容」概念的建立形成。學生的動態思維基礎必須確立比熱容是物質的基本屬性之一,同種物質的比熱容與物體質量和溫度無關,卻和物質的狀態有關。從而形成一些推論。所謂概念的動態基礎,就是學生對物理概念變化的可能性情況及原因的認識其有效形成方式,可以藉助直觀和物理實驗,也可以是學生應用中的加深訓練。
二、知能遷移能力
遷移是知識點間的靈活運用和有效的轉換,構建廣域的知識網路結構,使新知識、新情境處在舊知識的鏈接中,減少學生對知識的陌生感。
1、提高對首次知識的理解,實現共性知識之間遷移。在物理學中,有很多知識的形成、得出、應用是非常相近或相似的。我們稱其為共性知識,而把出現在教材前面的稱其為首次知識。例如密度、速度、功率等這樣一組概念,它們都可以用比值法來定義得出。我們可以把它們看成是共性知識。我們在講授速度時就一定要著眼於理解,使學生得出路程大、速度大或時間少、速度大的說法是錯誤的。形成路程一定時,時間少、速度大等一系列推論,這樣在處理其他幾個概念時,只要做必要的引導與修正就可以了。如下表:
概念
定義
公式
推論
首次知識
速度
運動物體在單位時間內通過的路程
v=S/t
路程一定時,所用的時間越少,物體速度越大;運動時間一定時,通過的路程越多,速度越大.
共性知識
密度
某種物質單位體積的質量
ρ=M/V
體積一定時,質量越大,密度越大;質量一定時,體積越大,密度越小。
功率
單位時間內完成的功
P=W/t
時間一定時,做的功越多,功率越大;做功一定時,所用時間越少,功率越大。
2、選用合適的教學程序,假設不同的問題情境,實現知、能的遷移,培養遷移能力。
教師應有意識地優化教學思路,為學生提供便於知識遷移的情景。一般來說,教師善於指導學生對知識進行整理歸納形成一般規律,學生遇到新情景時便能進行有效的比較和聯想。這就要求教師在課堂教學中注意有意識地提供遷移情景,有意識地培養學生的遷移習慣。在點撥學生進行知識遷移的過程中,歸類比較的學習方法能起到較好效果,會激發學生對所學知識、技能通過多方位的聯系求同或求異。例如,在電路問題中,我們就要引導學生抓住分析連接方式,畫出對應的有效電路圖這一關鍵,學生就很容易運用這一方法去分析,解決電路問題,達到能力的自學遷移,也解決了知識的無限性與課堂教學有限性的矛盾。
以上所述兩種能力的培養不是單純的知識性問題,而是要做到知識與方法的統一。這要教師對教育素材的精心准備和挖掘,對學生進行科學思維方法的引導,提高學生自主探究的興趣與效率。
6. 物理的思維方法有哪些
極限思維,例子試管對底部的壓力問題,橫著的時候壓力為0;
整體分析;有的時候把整體選為研究對象會簡化問題。
具體分析:具體到某一個,或某一部分作為研究對象。
圖像思維:想像出變化的過程。
聯系實際:比如說慣性剎車的問題,人向前歪。
當然舉的這些例子只是簡單的例子,如何應用思維方法到高中物理的學習中需要的是思考,學而不思則惘,思而不學則殆。
7. 物理學的幾種主要思維方式
1.模型法
物理模型是一種理想化的物理形態,將復雜的問題抽象化為理想化的物理模型是研究物理問題的基本方法。科學家通常利用抽象化、理想化、簡化、類比等把研究對象的物理學本質特徵突出出來,形成概念或實物體系,即為物理模型。模型思維法就是對研究對象或過程加以合理的簡化,突出主要因素忽略次要因素,從而解決物理問題的方法。從本質上說,分析物理問題的過程,就是構建物理模型的過程。通過構建物理模型,得出一幅清晰的物理圖景,是解決物理問題的關鍵。實際中必須通過分析、判斷、比較,畫出過程圖(過程圖是思維的切入點和生長點)才能建立正確合理的物理模型。
2.等效法
當研究的問題比較復雜,運算又很繁瑣時,可以在保證研究對象的有關數據不變的前提下,用一個簡單明了的問題來代替原來復雜隱晦的問題,這就是所謂的等效法。在中學物理中,諸如合力與分力、合運動與分運動、總電阻與各支路電阻以及平均值、有效值等概念都是根據等效的思想引入的。教學中若能將這種方法滲透到對物理過程的分析中去,不僅可以使問題的解決變得簡單,而且對知識的靈活運用和知識向能力轉化都會有很大的促進作用。
3.極端法
所謂極端法,就是依據題目所給的具體條件,假設某種極端的物理現象或過程存在並做科學分析,從而得出正確判斷或導出一般結論的方法。這種方法對分析綜合能力和數學應用能力要求較高,一旦應用得恰當,就能出奇制勝。常見有三種:極端值假設、臨界值分析、特殊值分析。
4.逆思法
在解決問題的過程中為了解題簡捷,或者從正面入手有一定難度,有意識地去改變思考問題的順序,沿著正向(由前到後、由因到果)思維的相反(由後到前、由果到因)途徑思考、解決問題,這種解題方法叫逆思法。是一種具有創造性的思維方法,通常有:運用可逆性原理、運用反證歸謬、運用執果索因進行逆思。
5.估演算法
所謂估演算法就是對某些物理量的數量級進行大致推算或精確度要求不太高的近似計算方法。估算題與一般的計算題相比較,它雖然是不精確不嚴密的計算,但確是合理的近似,它可以避免繁瑣的計算而著重於簡捷的思維能力的培養。解估算題的基本思路是:(1)抓住主要因素,忽略次要因素,從而建立理想化模型。(2)認真審題,注意挖掘埋藏較深的隱含條件。(3)分析已知條件和所求量的相互關系以及物理過程所遵守的物理規律,從而找到估算依據。(4)明確解題思路,步步為營層層剝皮求出答案,答案一般保留一到兩位有效數字。
6.虛設法
在物理解題中,我們常常用到一種虛擬的思維方法,即從給定的物理條件出發,假設與想像某種虛擬的東西,達到迅速、准確地解決問題的目的,我們把這種方法較虛設法。虛設法常見的幾種情形是:虛設條件、虛設過程、虛設狀態、虛設結論等。
7.圖像法
所謂圖像法,就是利用圖像本身的數學特徵所反映的物理意義解決物理問題(根據物理圖像判斷物理過程、狀態、物理量之間的函數關系和求某些物理量)和由物理量之間的函數關系或物理規律畫出物理圖像,並靈活應用圖像來解決物理問題。
8. 物理研究中科學思維方法主要有哪些
探討物理創造性思維的特性(新穎性、靈活性、綜合性、跨越性)、過程(准備→孕育→頓悟→驗證)和結構(一個指針;發散、聚合思維——用於解決思維的方向性;兩條策略:辨證思維、縱橫思維——提供宏觀的哲學指導策略和微觀的心理加工策略;三種思維:抽象思維、形象思維和直覺思維——用於構成創造性思維過程的主體);作出物理創造性思維的腦運作機制的猜想(物理創造性思維是物理抽象思維、形象思維和直覺思維在大腦內通過左右腦縱橫調控、聚合發散、辨證運作、優化組合的高級認識過程);結合物理教學實踐提出培養、訓練物理創造性思維的方法和教學策略:1、激勵創造性思維的興趣與慾望;2、奠定創造性思維的三維基礎;3、孕育物理創造性思維的新方法;4、培養創造性思維的實踐能力和物化能力;最後總結成效和體會。