学科核心素养的养成:高中学科思想方法与教学有效融合的探究

　　《学科核心素养的养成：高中学科思想方法与教学有效融合的探究》：　　3.等效替代思想方法　　等效替代法思想方法，是指在研究物理概念和规律过程中，某些因素所起的作用可以用另一些因素替代，不仅其效果与前面的因素相同，而且更方便揭示所研究物理问题的实质和应该遵循的物理规律，同时还不会对我们所研究的问题产生附加影响，于是它们可以互相替代的方法。等效替代法思想方法将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程简单化，转化为易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理，是物理科学家研究问题的方法，是学生在学习物理中常用的方法，同时也是新课标要求学生掌握的探究问题的物理方法之一。掌握等效替代法及应用，体会物理等效思想的内涵，有助于提高考生的科学素养，初步形成科学的世界观和方法论，为终身的学习、研究和发展奠定基础。新高考的选拔愈来愈注重考生的能力和素质，其命题愈加明显地渗透着物理思想、物理方法的考查，等效思想和方法仍将体现于高考命题的突破过程中。　　4.类比思想方法　　类比思想方法是解决陌生新问题的一种常用策略。它是指运用已有的知识、经验将陌生的、不熟悉的问题与已经解决了的熟悉的问题或其他相似事物进行类比，找相似和相异的地方，即异中求同或同中求异，从而创造性地解决问题的方法。类比思想方法作为一种重要研究问题的思维方法和推理方法，可分为两个思维阶段：**阶段，分析比较；第二阶段，联想。在**阶段，必须对问题进行比较与分类、分析与综合、归纳与演绎，才能找出事物异同点；第二阶段，通过联想（即由新信息引起的对已有知识的回忆），*终得出创新性结论。在物理学发展过程中，该方法是许多物理学家*常运用的一种解决问题的方法，例如研究磁感应强度的定义可以类比电场强度的定义等。由这种方法所得出的结论，虽然有时不一定很可靠、精确，但富有创造性，往往能将人们带入完全陌生的领域，并给予许多启发。我们在教学过程要重视类比思想方法的渗透，在类比中联想，在联想中升华思维，既有模仿又有创新，培养学生的创新能力。　　5.转换思想方法　　转化思想方法也是常用的物理思想之一，是分析问题和解决问题的一个重要的基本思想，不少物理思想都是转化思想的体现。转化思想方法，即把生疏问题转化为熟悉问题、把抽象问题转化为具体问题、把复杂问题转化为简单问题、把一般问题转化为特殊问题、把高次问题转化为低次问题、把未知条件转化为已知条件、把一个综合问题转化为几个基本问题、把顺向思维转化为逆向思维等的方法。就物理解题的本质而盲，即意味着转化。因此，学生学会物理转化思想方法，有利于实现学习迁移，从而可以较快地提高学习质量和物理能力。常见的转换方法有研究对象的转换、时间角度的转换、空间角度的转换、物理模型的转换等等，通过改变问题的思考角度，从而达到使问题简化的目的。转化思想方法的使用过程中，常常结合假设法（即对于待解答的物理问题在与题设条件不相违的情况下，人为根据某种需要加入某些条件，加以合理的论证，从而使问题被较为简洁地解答）、逆向思维法、模拟想象法、整体和隔离法互换法等方法。　　6.对称思想方法　　在物理上，对称性一般定义为：对物理系统实施某种（如时间、空间、状态、运动、结构等）变换操作，如果该系统对变换保持某种不变性，则称该系统具有相应的对称性。这里的变换操作又称对称变换，变换的形式不同决定了对称性的不同类型。常见的变化形式为平移、旋转、反演、反映、置换等。一个系统能够经受的变换操作的数目愈多，它的对称性愈高。物理中对称显示自然界的和谐和统一，符合辩证唯物的思想，同时体现自然界的美。采用对称思想方法研究物理问题，相当于转换角度、转换思路解决问题，但这种新角度和新思路又不是凭空产生，而是在原角度和原思路基础上的对称变换。例如法拉第发现电磁感应定律，就是在坚信电和磁是对称统一的基础上，通过坚持不懈地研究才得到的。我们在教学过程要关注对称思想方法，能提高学生解决问题能力。　　7.量纲分析思想方法　　量纲分析思想方法是自然科学的重要的研究方法。物理学中（例如长度、体积、质量、时间、速度、功、电压、电流等等）的物理量往往有一定的量度单位，这些单位反映物理现象，使人们较直观感受到数量大小。物理基本单位是基本物理量的度量单位，由选定的一组基本单位和由物理量的定义方程式与物理定律推导出的单位组成的一系列完整的单位体制称为单位制。在量制中，以基本量的幂的乘积表示该量制中一个量的表达式，这个表达式就是该量的量纲。量纲分析思想方法的优点：（1）使抽象物理概念直观化，使学生易感知，例如感知1N力大小时，由F=ma体会到1N可以使质量lkg物体产生1m/s2加速度；（2）通过量纲分析可以检查反映物理现象规律的方程在计量方面是否正确，甚至可提供寻找物理现象某些规律的线索。量纲分析思想方法可以帮助学生认识物理学科知识体系，从而激发学生创新能力。　　8.极限和临界思维法　　物质的运动从一种形式或性质转变为另一种形式或性质时，往往存在着一个对应的状态与条件，一旦物体偏离这一状态或条件，物质的运动或性质将发生质的变化。我们将发生这一变化的状态或条件称为极限点或临界点，通过极限点或临界条件来研究物理问题的方法是极限和临界思维法。极限和临界思维法是分析复杂的运动和变化的状态的一种重要方法。极限和临界值通常是物体两种物理状态或两个运动过程的转折点，抓住极限和临界相当于掌握了关键点，能迅速解决问题，从而获得事半功倍的效果。我们在教学过程要重视物体运动过程和运动状态的分析，关注极限和临界状态，培养学生分析问题和解决问题能力。　　……