物理思維
我從小物理就特別好,從初中到高中一直是全年級頭名。高二時,老師已經教不了我了,因為我問的問題她答不起。到高三的時候,說句懸的,部分物理題我甚至到了不接觸物理知識就可以回答的程度了。你要問什麼是物理思維。我根據我的經驗談談吧。不一定對。畢竟我們不是搞教育理論研究的。我不談物理考試的應試技巧,那些相信你老師說得很多了。只談思維。在我看來,所謂的物理思維,或者是物理能力,就是把復雜的問題簡單化,把新問題轉化成為老問題的能力。懂得將復雜問題簡單化的學生,懂得把新問題轉化成老問題的學生,所有的物理題在他看來是一個樣子。不懂得這方法的學生,做再多的題也沒用。考試題也好,競賽題也好, 本質都是一樣的。都是書上那些定理演化來的。就拿力與運動來說吧。最關鍵的部分就是力或者運動的合成。難題多半出在這部分。但你只要記住,把斜線變成橫縱的直線就OK了。關於能量動量學,更簡單,說穿了就是忽略過程,只談結果的學問。你只要找到那個能量動量恆定不變的系統,問題就解決了。電學也一樣,你抓住電勢高低,同電勢的電線上,接點可隨意移動(這通常是競賽部分了)一切問題都難不住你。其實,從初中到高中,物理定理很多,但關鍵的就那幾條,懂得那幾條的本質,你就學會了物理思維。至於其他關於計算的小定理,那就是靠你數學的了。不屬於物理思維。簡單的我就不多說了。著重提下難題出現的地方。力學、運動學:就是學會受力或運動分析,把一切力或運動轉化成橫縱坐標的體現。電學:記住電總是從高電位流向低電位。電力圖,只要不經過電阻,接點可隨意移動。能量學:動能,動量兩者相近,你只要找到了那個恆定不變的系統,再記住,兩者碰撞時,物體或者小系統內部的事與大系統無關,就OK了。不過,一般高中題出不到這么難。舉個簡單的例:被壓縮彈簧兩頭分別連著一個物體。當把彈簧以N米/秒的速度向著距離X米外的牆推出,彈簧一邊做著自身的往復運動,一邊向牆撞去。忽略彈簧廠度,如果以知彈簧的彈性系數Y以及形變數S,和兩端物體的質量M1,M2。問,彈簧多少秒後與牆相撞?這問題其實很簡單:X/N秒後。彈簧內部怎麼動,與整個彈簧系統的運動無關。這就是我上面說的幾個本質,幾個基本定理之一。抓住本質,把新問題,變成老問題,就是物理思維。至於我上面說的不涉及物理知識把一些物理問題解決了,那其實不過是在你掌握本質後一種物理思維自我的升華。物理不過是自然規律的一部分具體體現,在一些大的規律上,其實物理也好,歷史也好,有這某些共同點,所以有時用歷史走向,哲學知識,也可以解決一少部分的物理題,這沒什麼好奇怪的。並不像你們想的那麼懸。最後提一點,多注意身邊的事情,用你學的物理去解釋那些問題,對你物理知識的運用,物理思維的培養有相當的好處。其實那些物理特別出眾的人,都是十分喜歡觀察四周的事情的。
② 物理的思維特點是什麼
物理學的研究,無論是概念的建立還是規律的發現、概括,都需要思維的加工,與一般的思維過程相比較,在共性之中,物理學科的思維又有其個性。對這種個性的准確了解和把握,有助於加強物理教學中的針對性和靈活性。
1.模型化
物理學科的研究,以自然界物質的結構和最普遍的運動形式為內容。對於那些紛繁復雜事物的研究,首先就需要抓住其主要的特徵,而捨去那些次要的因素,形成一種經過抽象概括了的理想化的「典型」,在此基礎上去研究「典型」,以發現其中的規律性,建立新的概念。這種以模型概括復雜事物的方法,是對復雜事物的合理的簡化。而抽象概括和簡化的過程,也正是人腦對事物的思維加工過程。模型就是一種概括的反映,就是概念,亦即是一種思維的形式。
把握好物理模型的思維,是學生學習物理的困難所在之一。然而,在中學物理教學中,模型佔有重要的地位。物理教學,首先是引導學生步入模型這個思維的大門,適應並掌握這種思維形式,具備掌握物理模型的思維能力。
2.多級性
任何一門學科,其內容都不會是孤立的存在,不可避免地會與其他學科有或多或少的聯系。在本學科內,一個物理問題的提出、解決,其後所牽涉到的問題,可能有許多個環節,問題的解決所經歷的思維過程,往往需要分作幾個過程、階段或幾個方面、幾步。須經歷分析、綜合的相互轉換,往復循環,逐級上升。本文謂此特點為物理思維的多級性。
一般說,物理思維的多級性,亦包括了模型的轉換。無疑,這種思維的多級性,要求更高的思維能力,這是對於思維能力培養的一次推進。而對於步入新階段學習的學生來說,是一個新的水平,也是對思維惰性的一個沖擊。從開設物理課開始,便須注意不斷地引導並培植學生發現新問題、解決新問題的敏銳能力,鼓勵學生勤於鑽研、深於追究的思維品質。
3.多向性
許多物理問題的解決,並不只有一種辦法。同一個問題,從不同的方面出發,用不同的方法,都可以得到同一個結果。
還有一些問題則不同,並不只有一個結果存在,需要作全面的分析。而解決這類問題所需要的思維過程,須是開放性的。即依據一定的知識或事實,靈活而全面地尋求對問題的各種可能的答案。這種特點,被稱作發散思維或求異思維。
求異、發散是思維的靈活性、廣闊性的體現,要求個體具有能從常規、呆板或帶有偏見的思維方式中解脫出來,把思維從曾經歷過的路上轉移開來,以探求新的解決辦法,又能從不同的角度、方向、方面去思考問題,用多種方法去解決問題。
而且,在思考中能靈活地進行分析和綜合的轉換,全面地把握問題,細心地權衡哪些思維是有利的,哪些思維是正確的。
4.表述的多樣性
物理問題的表達方式也是多種多樣的。例如表述物理規律,可以用文字敘述,也可以用公式表示,還可以藉助於畫圖像。有些問題還可以用各種圖示。概念的表述,亦有類似的方式。每一種表述,都是一種語言,同樣是一種思維。
這種表述的多樣性,在解決問題的過程中,要求首先對思維的方法要加以選擇、優化。選擇和優化是對思維的批判性品質的表現,也是思維靈活性品質的表現。物理教學,就需培養學生選擇表述方式的意識,學會並掌握物理語言,准確地運用適當的語言思考、論述物理問題的習慣和能力。
5.思維的轉換
思維的轉換是物理思維的又一個特點。它要求個體及時地更換自己的思維方向,轉換思維的方式,改變語言表達方式,以更簡捷、有效的方式進行分析、綜合。研究對象的轉換、物理模型的轉換、物理模型和數學模型的轉換等是常見的。
思維的轉換,既是物理思維的特點,也是學生學習物理甚覺困難的又一所在。
思維的轉換,是思維的靈活性品質的體現,在物理教學中,需要有意識地培植這種品質。
6.假設與驗證
為著解決某一問題的思維,所必須經歷的步驟,一般說有如下四步,即發現問題、認清問題、提出假設、驗證假設得出結論。而其中的假設與驗證是思維過程的中心環節或關鍵環節。在解決有多種可能的問題時,結論與假設有關的,必須加以驗證。驗證假設的思維是人的認識深化的過程。驗證的方法,可以是間接的方法,即推理的方法,也可以是直接的檢查,即知覺的方法。但無論以怎樣的方法來作驗證,都直接地培養了學生思維的廣闊性和深刻性。
7.等效思維
等效方法的運用,是物理思維的又一個特點。所謂等效,即效果相同。例如矢量的合成分解、等效電路等屬之,都是簡化復雜問題的方法。把復雜的對象等效作一個模型,以便能夠應用已有的知識去處理。這種等效處理的方法本身,就是一種思維。
8.實踐性
物理知識的另一個特點是它與實踐的緊密聯系。許多知識是實踐觀察的總結。
就其來源於實踐而又應用於技術這一點講,物理知識是非常具體的、通俗的。而就其概括實踐來講,無論是初級經驗的概括,還是高級科學的概括,它又是那麼抽象,既具體又抽象的特點,要求解決物理問題的思維,必須具有相應的特點。
一些論述需要作抽象的概括,而另一些論述則必須考慮到現實狀況,作聯系實際的思考。脫離實際必然導致思維的謬誤。因而,在物理教學中,必須時刻注意聯系實際,以期培養學生具有既能(河南作抽象的概括,又能具體地應用、聯系實際的思維品質。
③ 「物理高手進(談談什麼是物理思維)」
物理思維,就是物理學中的科學思維,是具有意識的人腦對客觀物理事物(包回括物答理對象、物理過程、物理現象、物理事實等)的本質屬性、內部規律性及物理事物間的聯系和相互關系的間接的、概括的和能動的反映。物理思維的主體是具有特殊生理和心理機制的人,物理思維的客體是客觀物理事物。
物理學是研究物質運動最一般的規律、物質的基本結構及物質間的相互作用的一門學科,它的研究對象具有客觀性,不以人的意志而轉移。而我們要認識這種自然界物質的運動、相互作用等的本質規律和特徵,就必須在頭腦中形成對整個物理世界本質的、完整的、深刻的反映,就要對觀察過的物理現象、物理事實、物理過程等在大腦中形成清晰的物理圖景,並反復加工、合理改造、去粗取精,把感性認識上升為理性認識,此即物理思維。
物理思維品質結構中的各要素是密切聯系、互為因果、相互制約的,它們相互作用而達到均衡發展和完美結合,才構成物理智慧。
④ 怎樣培養物理思維
到目前只感覺到了最小作用量原理和maxwell方程組以及協變性的味道,量子的連續和離散的辯證關系永遠值得思考。其他的,每一次推導都足以耗費大量時間。學數學的,這方面好。
當然物理感覺,看多了,思考多了,包括哲學方面的思考還是有些用處。
最重要的還是要形成一個整體的構架。
其實呢,物理系那幫傢伙整天強調圖像圖像,就是因為他們的數學不太給力啦。數學系的同學們有嚴謹性強迫症,老想證明什麼,物理學又沒有公理體系,沒法證明的。物理學定律本質上都是靠實驗驗證,而不是理論上證明的。還有就是很多模型是理想化的,有適用范圍的,不能太認真。
比如說點電荷這個概念在數學上就很奇怪,電荷密度是delta函數,這個delta 函數對於數學來說要泛函分析什麼開始構造,那就不是物理了,還有點電荷本身是一個奇異點,很多物理量在趨於那個點都發散,你要對這個較真的話,你就輸了,因為物理學中間的數學對象都是模糊的,所謂的點其實是有體積的小球,所謂的面實際上是有厚度的薄膜,現實是不存在理想化的幾何體的,而物理是試圖描述現實的,所以物理模型都不是嚴格的。
所謂物理圖像,哎,說得民科一點,就是void同學整天掛在嘴邊的「畫面感」⋯⋯就是把事物之間的聯系從理性認識變成感性認識最後固化到直覺裡面去。比如說電荷激發電場,規律就是高斯定律,這就是理性認識,然後學到這里,數學和物理就分歧了。數學家就會把高斯定律升華成微分幾何形式,更加理性了;而物理學家會坐下來計算幾個特例,然後把電荷和電場畫在一起,把圖貼在牆上睡覺前看一眼,幾天以後,這些圖像就固化到直覺了,以後看到電荷分布就不用計算了,電場會自己浮現出來,這種能力就算物理直覺。
電動力學的話公式很多,如果你去推導,你又輸了。我認識不少本來對物理很有興趣的同學,因為推導電動力學被摧殘了,因為全是矢量分析,分量有多,角標亂飛的,不要推一章你就暈了。說實話電動力學我就記住了一個Lagrangian
[;L=\frac{1}{4}F_{\mu\nu}F^{\mu\nu}+A_{\mu}j^{\mu};]
兩個運動方程:Maxwell 方程和Lorentz 力的那個公式,然後就是電磁場和規范之間的關系,還有規范變換的法則,其他所有的公式都可以忘掉了,只要知道在哪裡找它們就可以了。但是只有這些公式,不能算物理圖像。物理圖像就是把公式翻譯成可以畫在紙上的東西⋯⋯有時間想想通量、環量、散度、旋度這些概念都是什麼意思,給你張電場線的圖,能不能不直接看出哪裡散度大,哪裡旋度大。如果具有這個不用計算看圖說話的能力的話,電動力學就算是學好了。
⑤ 物理學中常用的幾種科學思維方法
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徵突出出來,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並做科學分析,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(由前到後、由因到果)思維的相反(由後到前、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.估演算法
所謂估演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於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,假設與想像某種虛擬的東西,達到迅速、准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徵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,並靈活應用圖像來解決物理問題。
⑥ 物理思維模式的特點有哪些
物理問題解決的思維模式 物理問題解決是包含有重要認知成分、一系列操作的心理活動。它要藉助一定的思維模式才能進行。所謂思維模式是指一種依時間順序排列的有順序性、結構性、策略性和規律性的連續系統,它是思維方法和思維內容的統一,思維規律和思維方法的統一。一個物理問題解決得正確與否,完滿與否,在已有足夠陳述性知識的前提下,則主要取決於解題過程的思維模式。 一物理問題解決的程序模式 問題解決是一種企圖達到目標的嘗試。問題解決者的任務就在於要找到某種能達到目標的操作序列①。通常一個物理問題包含著目標、條件及它們之間的聯系這三個要素,物理問題解決的任務就是去尋找條件和目標之間的聯系,並利用這種聯系去達到目標。這種聯系可能是一個概念、一個規律,也可能是一個幾何關系,或者是一系列的規律、公式、關系的組合。怎樣去尋找?這種尋找應沿著什麼方向進行呢?《牛頓力學的橫向研究》一書中所提出的人類問題解決的一般程序②給了我們很大的啟發,結合物理學科特點,我們認為物理問題解決應遵循如圖8-2所示的程序: 面對一個物理問題,解答者總是在他們已有和能夠達到的認知狀態中,猜測或搜索出一些概念、規律和方法,嘗試在問題的目標和條件之間尋找聯系。一旦確定某一或某些概念、規律和方法可能建立起這種聯系時,便將其應用於求解這個給定的問題,從而得到一個結果。然後將這一結果反饋檢驗,若結果是肯定的,則問題解決;若結果是否定的,則進行矯正,即修改或重新猜測,搜索出新的概念、規律和方法,再次去求解……這種循環往復,利用「猜測—試錯」最終使問題解決的思維程序,就是物理問題解決(實際上也適用於其他問題解決)的基本模式。 二 物理問題解決的行動模式 我們可以將解題的認知過程視為三個狀態:解題者所處的最初情境(條件和對條件的認識),稱為初始狀態;達到目標過程中所處的情境(尋求聯系的種種認識),稱為中繼狀態;達到目標時的情境(建立新的認知結構),稱為目標狀態。從初始狀態開始,存在著多種途徑、方法和選擇。例如,面對一個力學問題,就存在靜力學、運動學還是動力學問題的認識和選擇;若一旦確定是動力學問題,又存在著是使用牛頓第二定律或動量定理或動能定理來解決問題的認識和選擇;若一旦確定使用動量定理,又存在著是否守恆的認識和選擇……解題者一旦作出某種選擇,就改變了原有狀態,處於一種新的狀態。可見,在初始狀態和目標狀態之間,存在著許多的中繼狀態,解題者所能達到的所有中繼狀態構成了一個問題空間。物理問題解決的過程實質上就是對物理問題空間的搜索過程。 怎樣的搜索更為有效?有哪些指導搜索的方式呢?從問題解決的基本模式可以演繹出兩種搜索問題空間的主要方式,我們因其對搜索行動具有指導意義而稱之為行動模式。 1.嘗試錯誤式 嘗試錯誤式是由進行無定向的嘗試,重復無效動作,糾正暫時性嘗試錯誤,直至出現解決問題得以成功的動作等,一系列反應所組成的。 在沒有或辨不清意義聯系形式的問題的場合,嘗試錯誤式是不可避免的。例如在解決一些光學黑盒和電學黑盒問題時就常用這種方式。 例1 如圖8-3所示。黑盒內裝有一個電源和幾個阻值相同的電阻連成的電路。盒外有從電路引出的四個接線柱,用理想的電壓表測得各接線柱之間的電壓為U12=5V,U24=0V,U34=3V,U13=2V。試畫出盒內電阻的結構,要求所用電阻個數最少。 本題的解答即需要用嘗試錯誤的方式,去確定電阻個數和組合形式①。所得最後結果如圖8-4示。 2.頓悟式 和嘗試錯誤式的一系列刺激—反應形成聯結的解題方式相比,頓悟式解決問題則具有一定的「心向」。它致力於發現手段與目標之間的有意義的聯系,而這種聯系正是問題賴以解決的基礎。頓悟式解決問題就其特徵來說,好像是突然出現的。阿基米德在入浴時,由於浴缸的水外溢,而頓悟孕育已久的解決測定王冠含金量問題,就是一個典型的例子。 對於許多繁難的物理問題,從初態通向目標狀態的途徑十分隱蔽,而且在中途還會出現許多岔道。學會頓悟的策略,對於解決這些難題是很有啟發意義的。遇到難題時仔細審查題目中的變數,從整體著眼,力圖尋找一種合適的聯系。當一次探索不成功時,就進行變換和適應,力圖抓住主要變數和問題的實質。經過這種孜孜以求的頑強努力和思索,常常得到靈感,找到解決問題的有效途徑。 嘗試錯誤式和頓悟式雖然作為兩種問題解決的不同方式提出,但不應將他們絕對化,在問題解決的過程中,嘗試錯誤和頓悟實際上是兩種互相補充的方式,在頓悟過程中,實質上包含了許多嘗試錯誤的過程。 三 物理問題解決的過程模式 雖然問題解決活動,從根本上來說是一種個體行為。同一個問題對於不同的解題者而言,解決的過程常常是不同的。但作為一種心理活動,它仍然有著一些普遍的規律和共同特徵。國內外許多學者對問題解決的一般過程提出了許多很有價值的觀點,如國外有鄧克爾的三層次觀點:一般范圍—功能解決—特殊的解決;瓦拉斯的四階段觀點:准備—孕育—明朗—驗證;杜威的五步觀點:認知困惑—嘗試識別—結構重組—檢驗假設—理解應用①。國內有查有梁的;假設—實例—應用—反饋②的觀點等。這些觀點對於我們探討物理問題解決的過程模式具有很大的啟發意義。 物理的題型很多,從題目形式上,可分為選擇題、填空題、說理題、作圖題、計算題、實驗題、推理論證題等;從評卷方式上,又可分為主觀題和客觀題。每種題型都有著各自獨特的解題特點,但在思維程序上,也有著共性。思維模式的普適性即在於它必然反映出這種共性。在物理問題解決的過程中,思維模式具體反映出這樣一個序列步驟:物理問題解決出發點的形成方式—物理問題解決方向的形成方式—物理問題解決思路、步驟的建立方式—物理結論的確立和回顧方式。從這一步驟我們提出物理問題解決過程應經歷的四個基本環節,見圖8-5。 這四個環節構成物理問題解決的一般過程。下面我們對這4個環節的內涵逐一探討。 1.讀審 讀,是讀題
⑦ 物理的思維是什麼
意思是學物理常用的思維方法,思維其活動的結果,屬於認識。
一、逆向思維法
逆向思維是解答物理問題的一種科學思維方法,對於某些問題,運用常規的思維方法會十分繁瑣甚至解答不出,而採用逆向思維,即把運動過程的「末態」當成「初態」,反向研究問題,可使物理情景更簡單,物理公式也得以簡化,從而使問題易於解決,能收到事半功倍的效果.
二、對稱法
對稱性就是事物在變化時存在的某種不變性.自然界和自然科學中,普遍存在著優美和諧的對稱現象.利用對稱性解題時有時可能一眼就看出答案,大大簡化解題步驟。
從科學思維方法的角度來講,對稱性最突出的功能是啟迪和培養學生的直覺思維能力.用對稱法解題的關鍵是敏銳地看出並抓住事物在某一方面的對稱性,這些對稱性往往就是通往答案的捷徑。
(7)物理思維擴展閱讀
意識運動的引起是為思,思是意識的順向運動。
生命體在生命活動中,在意識的形態作用下,在原本意識里的事物形態與新出現的事物的形態出現了形態里的差異時,生命體的意識在差異中達成意識運動形式的引起,這引起的意識的運動就是思的本身,意識的運動的引起的內容就是問題的實質,實質的問題就是問題的主體。
意識的順向是以意識的主體的意識為參照來說明的,意識的參照是事物慣性的參照,也就是慣性行為在意識里的表現的形式表達。事物的發展變化已經超出了意識的印象時,意識在印象里的留戀是意識的慣性,以意識來講是意識的順向,在意識慣性的順向運動行為里,思進行著變化的考量。
⑧ 一個人,物理非常厲害,絕對可以說超乎常人,他的物理思維超乎常人,懂得的物理知識比他的老師還多,甚至
其實物理而言本身是一種邏輯。知識相對邏輯而言是第二位的。所以你可以看到學物理的人可以從事很多不同的職業同樣很出色,這在別的學科里不很常見。所以,只是物理知識豐富,不見得懂物理。只是物理和數學成績好,也許他不屑於其他課程,或者他不能掌握別的邏輯體系,這對於他的發展(或者說學習物理、或在物理上的成長)都是不利的。不應當以這樣的特立獨行為榮,這只是一種偏執。
⑨ 物理學的幾種主要思維方式
樹人網訊一、發散思維和收斂思維 發散思維必須對問題的共性有一個全方位、多層次的把握,聯系越多,發散也就越廣,可以做到一題多解,一題多串、舉一反三觸類旁通。而收斂思維必須對問題的個性有徹底的認識,分辨得越多,收斂得也就越准確,可以做到多題一解、一題多變。在大多數情況下,既要用到發散思維又要用到收斂思維。 二、分與合的辯證思維 分是在思考時把事物分解為各個部分或各個屬性,它主要著眼於研究事物的部分、局部、細節或階段,而和是在思考中把研究對象所有的各個部分和各個屬性綜合為一個整體。它主要首眼於研究事物的整體、全局和全過程。有分則有合,有合則有分;分與合的觀點以及由它產生的思維方式無不貫穿在高中物理教材的各個章節之中,尢其是在力學。 三、正向思維和逆向思維 有許問題,利用正向思維根本無法解決或解決起來很困難、煩瑣,而利用逆向思維可以收到「山重水復疑無路,柳岸花明又一村」之效。例如末速度為零的勻減速直線運動用逆向思維法轉換為初速度為零的勻加速直線運動。 四、形象思維和抽象思維 形象和抽象思維在物理學中應用十分廣泛,尤其在物理模型的建立和概念的形成中起十分重要的作用。如質點、點電荷、電場、磁場、電場線、磁場線、理想氣體、勻變速運動等理相化模型的建立。 五、等效思維和聯系思維 等效思維是以效果相同為出發點,對所研究的對象提出一些方案和設想進行一種等效處理的一種方式。這種方式具有啟迪思考、擴大視野、觸類旁通的作用。 如力學中,合力是分力的等效替代,質點是物體的等效替代,合運動是分運動的等效替代;為研究的方便將變速運動等效為勻速運動,將變力的沖量等效為恆力的沖量,將變力做功等效等均是用等效的思維方法。 六、圖像思維 圖象思維是利用物理圖象的物理意義並結合數學知識來分析和解決物理問題的思維方式。利用物理圖象解決物理問題既直觀、形象、又方便。 七、臨界思維和極限思維 臨界思維是利用物體處於臨界狀態的條件來解決物理問題的一種思維方式,在處理復雜問題時可以適當的將物理變化引向極限,然後分析其極限狀態,或者代入特徵數據進行討論,從而提示問題的本質,使過程簡化的一種思維方式。極限思維是根據已知的經驗事實,從邊疆性的原理出發,把研究的現象和過程外推到理想的極值加以考慮,使主要因素或問題的本質迅速地暴露出來,從而行出正確的判斷。臨界思維和極限思維解物理問題,往往能化繁為簡化難為易。