資料僅供參考文件編號：2022年4月版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發布日期：物理學中常用的幾種科學思維方法

物理教學中不僅要注重基礎知識、基本規律的教學；更應加強對學生進行物理學研究問題和解決問題的科學思維方法的指導與訓練。英國哲學家培根說過：“跛足而不迷路，能趕過雖健步如飛，但誤入歧途的人”。學習也是這樣，只有看清路，才能少走或不走彎路。可見，掌握物理學科的特點，熟悉物理研究問題和解決問題的方法是至關重要的。學好中學物理，不只是一個肯不肯用功的問題，它還有一個方法問題，掌握正確的思路和方法往往能起到事半功倍的效果。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征突出出來，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并做科學分析，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（由前到后、由因到果）思維的相反（由后到前、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．估算法.所謂估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于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，假設與想象某種虛擬的東西，達到迅速、準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征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，并靈活應用圖像來解決物理問題。中學物理中常見的圖像有：矢量圖（幾何圖）、正比例圖像、反比例圖像、一次函數圖像、二次函數圖像、正弦（或余弦）函數等。矢量的加減運算遵守平行四邊形定則，從矢量的合成或分解圖上，不僅可直觀反映各矢量間的大小、方向關系，而且可以直觀地反映某一矢量隨另一矢量的變化而變化的情況，所以在討論相關的矢量間的動態變化關系時，圖解法有其他方法不可替代的獨到作用。圖像題的解題應注意：（l）搞清圖像研究的是什么，并根據題目所反映的物理規律確定物理量之間的函數關系。（2）明確圖像的物理意義：識別橫坐標、縱坐標所代表的物理量及其物理意義，明確物理圖像的中點、線段、截距、峰值、斜率、“面積”等的物理意義。（3）對圖像進行分析、比較、判斷，找出規律得出結論。常用方法有觀察分析法、比較判斷法、分析計算法。利用圖像法解題的優點在于可以直觀地觀察出物理過程的動態特征，使思路更加清晰，常能找到巧妙的解題途徑。8.等效法.等效法是把復雜的物理現象、物理過程轉化為簡單的物理現象、物理過程來研究和處理的一種科學思想方法，它是物理學研究的一種重要方法。在中學物理中，合力與分力、合運動與分運動、總電