运用形象思维探寻解题思路及其教学对策

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1、运用形象思维探寻解题思路及其教学对策何耀平甘肃省渭源县第一中学748200物理形象思维就是以物理表象为思维材料而进行的思维方式，这种思维方式是非逻辑性思维方式，具有联想广阔、转向灵活的特点。物理解题过程是一个复杂的思维过程，大多数学牛因害怕而产牛了思维障碍，没有解题思路，导致解题无法入手。由于形象思维起主要作用的是解题过程的前一部分，所以在分析和解决物理问题时，如能恰当地进行形象思维，就能指引学牛探寻解决问题的最佳途径。一、识别或建立物理模型模型就是人们对认识对象所做的一种简化的描述。在物理学研究及解决问题的过程中，我们常常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理客休（如质点、点电荷、理想

2、气体等），建立起物理概念，得出物理规律。由于模型都是在一定条件下、一定范围内对实际客体的近似,所以物理概念都是在一定条件下、一定范围内适用，物理规律也都是在一定条件下才成立的。物理习题有两类：一类是把实际问题进行抽象处理呈现给学牛，要解决这类习题，学牛只需识别抽象题中所提供的模型；另一类是把实际问题编成习题呈现给学牛，要解决这类习题则要求学牛自己建立一个合适的摸型。但不管怎样,学牛只有找出合适的摸型，才能运用正确的物理概念，应用正确的物理规律，然后通过逻辑推理或数学推演，使问题得到解决。如果模型建立困难，后面的逻辑思维就无法进行；如果模型建立错误，就不可能得到正确的结果。为此，教师首先必须

3、教给学牛建立模型的方法，然后强调各物理模型的特征及其适用条件和范围，比如，质点是一个理想化的物理模型，研究物体运动时，只有在不考虑物体的行状和大小时，才能把物体看成质点。最后通过变式训练，使学生对各种抽象的物理模型有具体的认识。比如，杠杆是一个简单机械模型，一根硬棒在力的作用下能绕固定点转动，那么它就是杠杆。这个模型是比较抽象的，因为它把实际原型的其它特征都舍弃了，但实际原型是很具体的，有各式各样的结构特征。为了能使学生从各种实际对象中识别出杠杆模型来，就必须对学生进行变式训练。教学中经常的做法是：直与曲进行变换，固定点位置变换等。例如：两个半径为r、电量为Q的铜球，从相距较远处移到相距为

4、4r处，当它们带同种电荷吋，相互作用力的大小为F1；当它们带异种电荷、电量分别为+Q、・Q，相互作用力的犬小为F2,则o对于本题，有不少学生会选择选项C或D,原因是把球看成是点电荷,或者说电荷均匀分布在铜球表面，可以等效成置于球心的等量点电荷，导致适用模型错误。实际上，两球相距太近，不能看成是点电荷，有相互影响，电荷不能均匀分布的球体表面，如图所示。当两球带同种电荷吋，两球外侧的电荷密度增大；当两球带异种电荷时，两球内侧的电荷密度增大。因此，Fl

5、建立物理模型是解题的前提，那么想象清晰的物理过程图景则是解题的关键和保证，物理过程想象不出或不完整，就会导致解题无法入手。那么，如何让学生提高想象物理过程图景的能力？笔者认为教学中可采取以下措施：1•学生在平吋解题吋要画出示意图。画示意图确实能帮助学生搞清物理过程，如果学生没有这个习惯，教师要强迫学生画出示意图，时间长了，学生的想象能力就得到了发展。2.熟练掌握各种物理图象，如波形图、光路图、电路图、物体受力图、轨迹图等。图象可以帮助学生对所研究的物理过程形成直观全面的认识，对于多个物理过程的题目，若辅以相关的图象，可将纷繁的物理情景逐一清晰地呈现出来。3.对于一些复杂的物理过程，可利用计

6、算机多媒体进行处理。由于多媒体信息集声咅、文字、图像、动画等于一体，可以对物理过程进行特定的分解、慢放，使一些抽象的、难于理解的物理情境、物理过程、物理关系变得更直观、形象和生动。比如碰撞过程，物体间的相互作用进行得很快，很难看清作用的细节。通过多媒体软件制作，将碰撞分为几个阶段，如接触、挤压、分离，其至更细致一些，并通过电脑慢放，就能真切地观察和感受到物体相互碰撞作用的整个过程。又比如楞次定律中“阻碍”的含义学生很难理解，利用多媒体演示就很形象直观，物理过程的想象就变得很容易了，学生的想象能力也得到了发展。三、虚拟处理物理过程虚拟过程是对物理现象和过程进行大胆假设而且符合客观规律的创新过

7、程。如能熟练运用虚拟的思想方法对物理过程进行分析和处理，则更符合学生的心理特点和认知规律，就能在学生头脑中更真实、更丰富地再现物理过程，从而形成各具特色的对物理过程的分析。从不同角度选择不同的切入点，提出不同的解决问题的途径，既有利于形成浓郁的物理气氛，启发学生的物理思维，更能培养学生的创新能力。总之，牢固的基础知识和解题经验的不断积累是形成思维的基础，只有将形象思维和逻辑思维有机地结合在一起，从物理模型、物理情境、物理