1. 物理研究中科学思维方法主要有哪些
有控制变量法,等效替代法,类比推理法,模型法,力学中常用的主要方法有整体法,隔离法,图像法,电学中则主要方法是电路的等效替代法。
2. 物理思维品质包括哪几个方面,如何理解
思维品质,实质是人的思维的个性特征。思维品质反映了每个个体智力或思维水平的差异,主要包括深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性和系统性六个方面。优秀的思维品质来源于优秀的逻辑思维能力。
深刻性
深刻性是指思维活动的抽象程度和逻辑水平,涉及思维活动的广度、深度和难度。人类的思维主要是言语思维,是抽象理性的认识。在感性材料的基础上,去粗取精、去伪存真,由此及彼、由表及里,进而抓住事物的本质与内在联系,认识事物的规律性。个体在这个过程中,表现出深刻性的差异。思维的深刻性集中表现为在智力活动中深入思考问题,善于概括归类,逻辑抽象性强,善于抓住事物的本质和规律,开展系统的理解活动,善于预见事物的发展进程。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观水平上。
灵活性
灵活性是指思维活动的灵活程度。它的特点包括:一是思维起点灵活,即从不同角度、方向、方面,能用多种方法来解决问题;二是思维过程灵活,从分析到综合,从综合到分析,全面而灵活地作“综合的分析”;三是概括—迁移能力强,运用规律的自觉性高;四是善于组合分析,伸缩性大;五是思维的结果往往是多种合理而灵活的结论,不仅仅有量的区别,而且有质的区别。灵活性反映了智力的“迁移”,如我们平时说的,“举一反三”、“运用自如”等。灵活性强的人,智力方向灵活,善于从不同的角度与方面起步思考问题,能较全面地分析、思考问题,解决问题。
独创性
独创性即思维活动的创造性。在实践中,除善于发现问题、思考问题外,更重要的是要创造性地解决问题。人类的发展,科学的发展,要有所发明,有所发现,有所创新,都离不开思维的独创性品质。独创性源于主体对知识经验或思维材料高度概括后集中而系统的迁移,进行新颖的组合分析,找出新异的层次和交结点。概括性越高,知识系统性越强,伸缩性越大,迁移性越灵活,注意力越集中,则独创性就越突出。
批判性
批判性是思维活动中独立发现和批判的程度。是循规蹈矩、人云亦云,还是独立思考、善于发问,这是思维过程中一个很重要的品质。思维的批判性品质,来自于对思维活动各个环节、各个方面进行调整、校正的自我意识。它具有分析性、策略性、全面性、独立性和正确性等五个特点。正是有了批判性,人类才能够对思维本身加以自我认识,也就是人类不仅能够认识客体,而且也能够认识主体,并且在改造客观世界的过程中改造主观世界。
敏捷性
敏捷性是指思维活动的速度,它反映了智力的敏锐程度。有了思维敏捷性,在处理问题和解决问题的过程中,能够适应变化的情况来积极地思维,周密地考虑,正确地判断和迅速地作出结论。比如,智力超常的人,在思考问题时敏捷,反应速度快;智力低常的人,往往迟钝,反应缓慢;智力正常的人则处于一般的速度。
系统性
系统性是指思维活动的有序程度,以及整合各类不同信息的能力。
3. 物理中,一般用什么思维探究问题,和有那些
物理中一般用逆向思维探究问题
一、
欧姆定律部分
1.
I=U/R(欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比)
2.
I=I1=I2=…=In
(串联电路中电流的特点:电流处处相等)
3.
U=U1+U2+…+Un
(串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)
4.
I=I1+I2+…+In
(并联电路中电流的特点:干路上的电流等于各支路电流之和)
】、
5.
U=U1=U2=…=Un
(并联电路中电压的特点:各支路两端电压相等。都等于电源电压)
6.
R=R1+R2+…+Rn
(串联电路中电阻的特点:总电阻等于各部分电路电阻之和)
7.
1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn
(并联电路中电阻的特点:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)
8.
R并=
R/n(n个相同电阻并联时求总电阻的公式)
9.
R串=nR
(n个相同电阻串联时求总电阻的公式)
10.
U1:U2=R1:R2
(串联电路中电压与电阻的关系:电压之比等于它们所对应的电阻之比)
11.
I1:I2=R2:R1
(并联电路中电流与电阻的关系:电流之比等于它们所对应的电阻的反比)
二、
电功电功率部分
12.P=UI
(经验式,适合于任何电路)
13.P=W/t
(定义式,适合于任何电路)
14.Q=I2Rt
(焦耳定律,适合于任何电路)
15.P=P1+P2+…+Pn
(适合于任何电路)
16.W=UIt
(经验式,适合于任何电路)
17.
P=I2R
(复合公式,只适合于纯电阻电路)
18.
P=U2/R
(复合公式,只适合于纯电阻电路)
19.
W=Q
(经验式,只适合于纯电阻电路。其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热)
20.
W=I2Rt
(复合公式,只适合于纯电阻电路)
21.
W=U2t/R
(复合公式,只适合于纯电阻电路)
22.P1:P2=U1:U2=R1:R2
(串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)
23.P1:P2=I1:I2=R2:R1
(并联电路中电功率与电流、电阻的关系:并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)
功
W=Fs
(总功)
W=G物H(W有用功
限滑轮)
功率
P=W/t=FS=FV(V速度)
机械效率
W总=W有用+W额外
机械效率=有用功/总功*100%
机械效率=G物h/Fs=G物/Fn=G物/(G物+G动)
(n绳子段数)
浮力
F浮=P水V排g
压强
p=F/S(物质处于任何状态下都能适用)
p=ρgh(h为深度)
压力:
F=pS
受力面积:
S=F/p
5、
浮力的计算
(有3种)
称量法: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)
悬浮法:F浮=G物(V排=V物
4. 能否详细回答什么是物理思维能力
物理思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等四个要素。
所谓物理思维,就是说,任何事情都要根据理论或者定论得出,必须要有依据,不能靠所谓的常识来解释问题。要有依据。
5. 初中物理应着重哪些科学思维能力
一、动态思维能力
新课标倡导物理学科要培养全体学生的科学素养。在物理教学中积极开展学生动态思维能力培养的研究讨论,能很好地促进这一教育目标的落实。动态思维能力是学生处理动态物理问题时,把握情景实质,提炼物体模型并灵活运用其它知识解决问题的能力,是学生思维发展水平和良好思维品质的重要体现。
1、始终以研究对象具体变化作为问题分析和讨论的立足点。研究对象是物理问题发展和变化的载体,是物理问题和物理规律应用的契合点。物理问题的动态发展,包括研究对象的转换,工作条件的改变,都是围绕一定的研究对象展开的。如在探究电流跟电压的关系时,必须明确研究对象是一定值电阻还是某两点间的电压,才能比较顺畅而正确地得出结论。对于具体的实际问题,研究对象不够明确,还要注意研究模型的抽象。如把扳手、电工钳等抽象成杠杆等。
2、构建学生完整、准确的物体概念体系。物理概念作为物理思维的语言,对其深刻把握和理解是学生思维能力发展的基础。如“比热容”概念的建立形成。学生的动态思维基础必须确立比热容是物质的基本属性之一,同种物质的比热容与物体质量和温度无关,却和物质的状态有关。从而形成一些推论。所谓概念的动态基础,就是学生对物理概念变化的可能性情况及原因的认识其有效形成方式,可以借助直观和物理实验,也可以是学生应用中的加深训练。
二、知能迁移能力
迁移是知识点间的灵活运用和有效的转换,构建广域的知识网络结构,使新知识、新情境处在旧知识的链接中,减少学生对知识的陌生感。
1、提高对首次知识的理解,实现共性知识之间迁移。在物理学中,有很多知识的形成、得出、应用是非常相近或相似的。我们称其为共性知识,而把出现在教材前面的称其为首次知识。例如密度、速度、功率等这样一组概念,它们都可以用比值法来定义得出。我们可以把它们看成是共性知识。我们在讲授速度时就一定要着眼于理解,使学生得出路程大、速度大或时间少、速度大的说法是错误的。形成路程一定时,时间少、速度大等一系列推论,这样在处理其他几个概念时,只要做必要的引导与修正就可以了。如下表:
概念
定义
公式
推论
首次知识
速度
运动物体在单位时间内通过的路程
v=S/t
路程一定时,所用的时间越少,物体速度越大;运动时间一定时,通过的路程越多,速度越大.
共性知识
密度
某种物质单位体积的质量
ρ=M/V
体积一定时,质量越大,密度越大;质量一定时,体积越大,密度越小。
功率
单位时间内完成的功
P=W/t
时间一定时,做的功越多,功率越大;做功一定时,所用时间越少,功率越大。
2、选用合适的教学程序,假设不同的问题情境,实现知、能的迁移,培养迁移能力。
教师应有意识地优化教学思路,为学生提供便于知识迁移的情景。一般来说,教师善于指导学生对知识进行整理归纳形成一般规律,学生遇到新情景时便能进行有效的比较和联想。这就要求教师在课堂教学中注意有意识地提供迁移情景,有意识地培养学生的迁移习惯。在点拨学生进行知识迁移的过程中,归类比较的学习方法能起到较好效果,会激发学生对所学知识、技能通过多方位的联系求同或求异。例如,在电路问题中,我们就要引导学生抓住分析连接方式,画出对应的有效电路图这一关键,学生就很容易运用这一方法去分析,解决电路问题,达到能力的自学迁移,也解决了知识的无限性与课堂教学有限性的矛盾。
以上所述两种能力的培养不是单纯的知识性问题,而是要做到知识与方法的统一。这要教师对教育素材的精心准备和挖掘,对学生进行科学思维方法的引导,提高学生自主探究的兴趣与效率。
6. 物理的思维方法有哪些
极限思维,例子试管对底部的压力问题,横着的时候压力为0;
整体分析;有的时候把整体选为研究对象会简化问题。
具体分析:具体到某一个,或某一部分作为研究对象。
图像思维:想象出变化的过程。
联系实际:比如说惯性刹车的问题,人向前歪。
当然举的这些例子只是简单的例子,如何应用思维方法到高中物理的学习中需要的是思考,学而不思则惘,思而不学则殆。
7. 物理学的几种主要思维方式
1.模型法
物理模型是一种理想化的物理形态,将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本方法。科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来,形成概念或实物体系,即为物理模型。模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化,突出主要因素忽略次要因素,从而解决物理问题的方法。从本质上说,分析物理问题的过程,就是构建物理模型的过程。通过构建物理模型,得出一幅清晰的物理图景,是解决物理问题的关键。实际中必须通过分析、判断、比较,画出过程图(过程图是思维的切入点和生长点)才能建立正确合理的物理模型。
2.等效法
当研究的问题比较复杂,运算又很繁琐时,可以在保证研究对象的有关数据不变的前提下,用一个简单明了的问题来代替原来复杂隐晦的问题,这就是所谓的等效法。在中学物理中,诸如合力与分力、合运动与分运动、总电阻与各支路电阻以及平均值、有效值等概念都是根据等效的思想引入的。教学中若能将这种方法渗透到对物理过程的分析中去,不仅可以使问题的解决变得简单,而且对知识的灵活运用和知识向能力转化都会有很大的促进作用。
3.极端法
所谓极端法,就是依据题目所给的具体条件,假设某种极端的物理现象或过程存在并做科学分析,从而得出正确判断或导出一般结论的方法。这种方法对分析综合能力和数学应用能力要求较高,一旦应用得恰当,就能出奇制胜。常见有三种:极端值假设、临界值分析、特殊值分析。
4.逆思法
在解决问题的过程中为了解题简捷,或者从正面入手有一定难度,有意识地去改变思考问题的顺序,沿着正向(由前到后、由因到果)思维的相反(由后到前、由果到因)途径思考、解决问题,这种解题方法叫逆思法。是一种具有创造性的思维方法,通常有:运用可逆性原理、运用反证归谬、运用执果索因进行逆思。
5.估算法
所谓估算法就是对某些物理量的数量级进行大致推算或精确度要求不太高的近似计算方法。估算题与一般的计算题相比较,它虽然是不精确不严密的计算,但确是合理的近似,它可以避免繁琐的计算而着重于简捷的思维能力的培养。解估算题的基本思路是:(1)抓住主要因素,忽略次要因素,从而建立理想化模型。(2)认真审题,注意挖掘埋藏较深的隐含条件。(3)分析已知条件和所求量的相互关系以及物理过程所遵守的物理规律,从而找到估算依据。(4)明确解题思路,步步为营层层剥皮求出答案,答案一般保留一到两位有效数字。
6.虚设法
在物理解题中,我们常常用到一种虚拟的思维方法,即从给定的物理条件出发,假设与想象某种虚拟的东西,达到迅速、准确地解决问题的目的,我们把这种方法较虚设法。虚设法常见的几种情形是:虚设条件、虚设过程、虚设状态、虚设结论等。
7.图像法
所谓图像法,就是利用图像本身的数学特征所反映的物理意义解决物理问题(根据物理图像判断物理过程、状态、物理量之间的函数关系和求某些物理量)和由物理量之间的函数关系或物理规律画出物理图像,并灵活应用图像来解决物理问题。
8. 物理研究中科学思维方法主要有哪些
探讨物理创造性思维的特性(新颖性、灵活性、综合性、跨越性)、过程(准备→孕育→顿悟→验证)和结构(一个指针;发散、聚合思维——用于解决思维的方向性;两条策略:辨证思维、纵横思维——提供宏观的哲学指导策略和微观的心理加工策略;三种思维:抽象思维、形象思维和直觉思维——用于构成创造性思维过程的主体);作出物理创造性思维的脑运作机制的猜想(物理创造性思维是物理抽象思维、形象思维和直觉思维在大脑内通过左右脑纵横调控、聚合发散、辨证运作、优化组合的高级认识过程);结合物理教学实践提出培养、训练物理创造性思维的方法和教学策略:1、激励创造性思维的兴趣与欲望;2、奠定创造性思维的三维基础;3、孕育物理创造性思维的新方法;4、培养创造性思维的实践能力和物化能力;最后总结成效和体会。