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第24章 提高成绩从弱科突破(5)

在学习类推法时,我们要注意的是:首先,必须弄明白两类现象之间能够类推的原因。例如,电流可以用水流进行类推,是由于水流和电流都是物质粒子的定向运动,电荷的定向运动是受电场力的作用,水粒子的运动是由于受到重力的作用;其次,类推要在一定范围内进行,要防止过分类推。例如:轻杆、轻绳和轻弹簧都有弹力,结构相似,但对这种物品的性质就不能过分类推。轻杆不仅可以产生纵向弹力,还能产生横向弹力,故弹力的方向不一定沿杆;轻绳和轻弹簧的弹力在方向上有可类推之处,但轻绳一般不考虑伸长,但弹簧的伸缩却是不能忽略的。再如,电场力和万有引力的计算之间存在着可以类推的因素,但如果有人在计算两球形带电体间的库仑力时,像计算两球之间的万有引力那样,把两个球心的距离作为电荷相互作用的距离,这就犯了过分类推的错误。

⑤想像训练法想像可以在物理的学习中发挥重要作用。在概念的形成过程中,新感知的现象要进一步加工成头脑中具有较高概括水平的物理表象,同时头脑中的原有表象也在进行组合或改造,与新表象融合在一起,形成既形象又概括的物理概念图景。在中学物理的学习中要形成“理想气体”、“质点”等物理模型就包含着想像和幻想的成分。认识“电场”、“磁场”、“原子结构”等,也必须具有丰富的想像力。了解气体分子运动论的知识、电磁波的产生,也要根据已掌握的物理知识和事实,发挥高度的抽象和联想能力去认识它们的规律。

在物理问题的解决过程中,想像也发挥着重要作用。解决物理问题不仅需要想像得出问题的空间关系和物理图景,而且需要想像在整个解题思路中起导向和创造作用,这种导向作用表现为通过想像获得对问题轮廓整体的认识,引导解题活动有目的地向着预想的方向发展。另外,想像还具有创造作用,具体表现为:通过想像独立提出新的解题方法,或独立设计出新的实验方案。

由于想像在物理学中的重要作用,所以,必须加强物理的想像训练。

构想理想化的形象,就是要培养自己借助于想像构造理想化的模型,想像理想过程,进行想像中的理想实验。如:想像氢原子核外有一系列以核为中心的同心圆,形成电子运动的不同轨道;想像电子从一条轨道向另一条轨道跃迁时发射或吸收光子;想像“电子云”的形象,并知道用电子云浓度的大小来表示电子在某一位置出现概率的大小;等等。

⑥求异思维法求异思维能力是一个非常重要的创造性思维能力,培养物理学中的求异思维能力,核心的一条就是学会在物理的学习中转换思路的方法。

转换思路包括如下几个方面:

a变换研究对象。

在有些物理学的研究或物理问题解决中,研究对象是惟一的。但在更多的时候,我们可以通过研究对象的转换而使同一个问题具有不同的解决途径。如运动学中的追击问题,两物体能否相遇,可以研究其加速度关系,也可以研究位移,还可以研究时间;电学中研究灯泡的亮度,可以研究功率,也可以比较电流、电压等。

b变直接为间接。

当按常规的思路无法解决问题时,可以采用间接的方式来解。如:我们无法利用I=Ft的公式求冲量的大小,但是,我们可以根据动量变化与冲量之间的等价关系,间接地求出冲量。

c变换参照物由于运动具有相对性,所以,选择不同的参照物去研究物体的运动,复杂程度不同。如研究飞驰的列车里单摆的摆动,取列车本身为参照物要比取地面为参照物所进行的研究简单得多。取不同的参照物研究同一对象,无疑是一种非常好的求异思维训练方法。

把所学的物理知识组织成一个知识系统任何知识都不是孤立的东西,它总是某个知识系统中的一个有机部分。所以,我们在学习每一门知识的过程中,都要善于把零散的知识放到整体中去认识、了解和掌握。这样才能真正地学好它。因此,在学习整个物理学知识的时候,应该注意随时对物理知识进行组织,以便形成知识系统。也只有这样,我们才能促进物理知识的扩展,由点到线,全面地掌握知识;才能使自己的思维处于非常灵活、敏捷的状态,在解决问题时才能从不同的角度、不同方位去思考,掌握思维的方法和技巧,举一反三,触类旁通,发展思维能力。

实践表明,学生在学习完一部分内容后,根据自己的理解画出体系图是对物理知识进行组织,形成知识系统的一种非常有效的方法。一般说来,一个好的体系图应该反映出如下三个方面的内容:知识的总体系,知识的主干和分支以及重点知识的层次。图就比较系统地表示了高中力学知识体系,表述了各个知识点的位置和层次。

高中力学知识体系图由上图中可以看出,高中力学知识的总体方面:①力和运动之间的关系问题是力学的中心问题;②通过描述运动的物理量(右起第三列)和表示力的效果的物理量(左起第二列),全面系统地揭示了力和运动之间多重因果关系的基本规律(左起第三列)。在知识的主干和分支方面,可以看出:A,牛顿第二定律是力学体系的核心,以它为核心,交汇点的纵列和横排是知识体系的主干,其余部分则为相对独立的分支,B,牛顿第一定律是牛顿第二定律的起点和基础,而动量定理、动能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律是以牛顿第二定律为基础的推理系统。在高中力学重点知识的层次方面,平行四边形法则、牛顿第三定律、机械能守恒定律、动量守恒定律、加速度、运动、匀变速直线运动等,用粗线方框标出的概念或者规律是高中力学的重点知识。

当然,由于不同的人在认识以及表达方式上都存在差异,所以,同样的知识表达出来的层次图会有差异。但只要他们对物理知识进行组织时注意了以上的三个方面,并且注意把这些外在的组织形式转化为内在的知识结构,就一定能够大有所获。

善于运用数学知识解决物理问题数学是表达物理概念和规律的最准确、最精练、最概括的语言,是研究解决物理问题的必不可少的工具。运用数学知识解决物理问题具体表现为把物理问题转化为数学问题,然后运用数学的方法进行推理和运算。培养运用数学知识解决物理问题的技能,主要是学习把物理问题转化为数学问题,并进一步求得解决问题的方法。

①矢量三角形法该法是利用矢量三角形与几何图形的相似关系,或者矢量三角形与方位三角形之间的相似关系,寻求解决问题的途径。在力学与运动学中,常用该法解决力矢量和速度矢量的合成与分解。例如,当物体受三个共点力的作用而保持平衡时,可以将该三力首尾相连构成一个封闭三角形,如果此三角形为直角三角形,可以利用正、余弦或正、余切关系解决问题,若此三角形为普通三角形,则可先推断几个角的值,然后利用正弦定理或拉密定理求解。另外,在运动学中,速度、加速度的合成或分解与受力分析非常相似。

②正交分解法就是利用直角坐标系,把各个共点矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上,从而把矢量运算简化为代数运算的方法。该法主要适用于静力学中多于三个力作用的平衡问题和动力学中多于两个力作用的问题。

正交分解法的主要技巧在于如何建立直角坐标系。坐标系建立的最根本原则就是使未知力落在坐标轴上,并尽可能使较多的力落在坐标轴上,从而方便计算。一般来说,物体运动的加速度方向应与一个坐标轴一致,因为力是使物体产生加速度的原因;在静力学中,水平面上的物体一般取水平方向为X轴更加方便。

③作图与列表这种方法就是利用物理模型,把已知条件转换成简单的图表,形象地描述出问题的情境或过程,通过分析比较或简单运算,从而获得正确结论的方法。例如,把实验的数据填入表格或者标示在平面直角坐标系上并且描出变量之间关系的曲线,从而发现自变量与因变量之间的具体关系。

④估算法就是根据一定的物理模型,对物理问题的结果进行大致推算的方法。例如,在热学中我们要估算分子的直径,我们采用的是“油膜法”,将一滴油滴到水面上让它尽可能地铺开,使它形成一层单分子油膜,测出油膜的面积,最后用油滴的体积除以油膜的面积即得到油分子的大致直径。表面看来,估算的时候,仿佛条件不够,但实际上已经反映出了其主要物理特征。

⑤微分析法微分析法又叫微元法。就是先将研究对象分割成许多微小的单元,或从研究对象上选取某一“微元”加以分析,从而解决问题的分析方法。微分析法的优点在于化曲为直、化变量为常量,并使难以确定的量转变为容易确定的量。例如,在静力学中求均匀分布的铁链中的张力;求磁场或电场中圆环形导线中的张力;求流动的水或风转化为电能的功率的问题,都是运用微分析的方法求得的。

⑥一题多解法一题多解法就是利用数学上存在的一题多解的现象来解决物理学中的一题多解的问题。物理运动的多样性,是物理问题一题多解的根本原因。在考虑一个问题是否多解时,可以从以下几个方面来考虑:矢量在空间是否有存在多个方向的可能;标量是否有正、负区别;成像是否存在虚实;运动是否有重复性;图像是单调变化还是双向逼近;等等。例如,静力学中受静摩擦力作用的物体,由于静摩擦力有两种可能的方向,所以,与之对应的使物体保持平衡的外力也就有两个解;再如,求竖直上抛的物体距出发点距离为h时所用的时间,在这里距离达到h的点有两个,一个在抛出点的正上方,一个在抛出点的正下方,在正上方时还可能有往返的问题,所以,有可能得到3个时间值。

由于数学在物理学中的广泛应用,所以,运用数学解决物理问题的方法还有很多,但以上这些方法是很重要又很有代表性的方法,牢固掌握并经常运用这些方法,必将提高你解决物理问题的能力。

重视和做好物理实验物理是一门以实验为基础的学科,物理学所表达的定律,绝大多数是用实验探索得出来的。

科学家通过大量实验进行观察,取得数据,然后加工整理,运用数学工具,将大量的数据归纳总结上升为规律。重要的实验结果往往可以更新物理观念,直接影响科学技术的进步。从1901年到1980年,在颁发的74次诺贝尔物理学奖项中,有2/3以上的奖项是奖给物理实验或与实验相关的项目的,由此足见物理实验在物理学中的地位是何等重要。

中学物理实验,根据实验的性质可划分为验证性实验、应用性实验和探索性实验;根据实验教学的方式又可分为教师演示实验与学生分组实验。无论哪一类实验,同学们在学习中都应高度重视,尤其应特别珍惜每一次亲自动手的实验机会。

①明确实验的目的做任何事情都必须有一个明确的目的,做实验也不例外。物理实验的目的就是通过实验观察和实验手段,使同学们有效地掌握基础物理知识,掌握初步的实验技能和培养动手能力。

②掌握实验的步骤与方法在明确实验目的以后,做好实验的关键是掌握实验步骤和方法,实验步骤表示实验操作的先后顺序,它是按实验课题、实验目的、实验装置的特殊性能的要求所设计的程序,本身是科学而严密的。所以,在实验过程中必须严格按照实验设计的程序进行操作,决不能随心所欲,任意改变。

③注意实验中的观察与思考做实验主要是为了促进对物理基础知识的掌握。同学们通过理解实验原理、操作实验仪器、观察实验现象和分析实验结果等活动,使观察能力、思维能力、操作能力都得到了初步的锻炼。在实验过程中,为了进行正确的思维活动,必须认真观察,并在观察中进行深入思考,这样才能加深对基础知识的理解,而新的发现和创造也往往产生于观察与思考中。

④做好实验的分析与总结做物理实验时,仅仅记下一些物理量的大小和实验现象是不够的,还需要将测得的数据进行归纳整理,由表及里、去粗取精,运用数学工具(如代数法和图像法),总结出物理规律。

做完实验后要写出系统的实验报告,实验报告要求自己设计,其内容包括“实验目的”、“仪器与装置”、“实验原理”、“实验步骤”、“数据记录与计算”、“结论与问题讨论”

等。实验报告要力求条理清楚、文理通顺、图表正确。书写实验报告的能力是自然科学研究中必须具备的一种基本能力。

几种独特的物理学习法①“三多法”

所谓“三多法”就是指“多理解,多练习,多总结”。

多理解,即多层次、多角度地理解。多理解就是紧紧抓住课前预习和课上听课,真正听懂。

多练习,既指巩固知识的练习,也指心理素质的“练习”。就是在考试后归纳分析自己的错误、弱项,以便日后克服,真正弄清自己的优势和弱点,从而更明白日后听课时应“多理解”什么地方,课下应多练习什么题目,形成良性循环。

多总结,首先要对课堂知识进行详细分类、整理,特别是定理,要深入理解它的内涵、外延、推导、应用范围等,总结出各种知识点之间的联系,在头脑中形成知识网络;其次要对多种题型的解答方法进行分析的概括。

②专题复习法专题复习法有两个层次:一方面是从一个知识点、一道习题、一种方法开始加以拓宽。由“点”及“线”及“面”,使高中物理复习真正做到突出重点、解决难点,把普通的提高到“专业”的角度;另一方面是把分散于各章节的、零星的、不连贯的概念、方法、思维形式加以归纳。由“离”到“合”,由“厚”到“薄”,使学生从根本上掌握一些研究物理问题的基本方法和思维形式,从而达到提高物理学习之目的,把分散的提高到“专业”的角度。

8.提高化学弱科成绩的方法

化学是一门以实验为基础的学科,通过对大量实物和化学实验现象的观察,可以获得丰富的感性知识,有助于理解和记忆已所学的化学知识。

化学学习,贵在得法。当代着名的科学家和科学史学者贝尔纳曾经指出:“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法则可能阻碍才能的发挥。”化学研究如此,化学学习也是如此。化学学习方法历来为人们所注意,是化学学习论的重要议题之一。

化学学习方法有其特点和发生、发展过程。本章在概述其形成、特点和分化的基础上,总结、论述各种常用的化学学习方法,并结合高考化学试题的特点讨论化学学习方法的科学选择和优化问题。

深刻认识化学的学科特点①以实验为基础的科学从化学学科建立和发展来看,实验是它的重要基础。纵观化学史,化学的形成和发展是与实验密切相关的。1661年波义耳通过实验为化学元素做了明确的定义并把化学确立为科学。