“存同求异”的思维方法浅析|求异思维

一、“存同求异”的思维方法在解题中的应用家有小儿在本地一颇有名气的中学读高中,她所在班级为该校高一年级四十多个班两千多学生的佼佼者,被誉为“火箭班”、“特快班”。前段时间的一天,她拿着一道物理题来问我,说是她们班的一次物理单元同步测试题,她们班几乎无人做对,叫我指导(我曾连续任教11年的高中物理教学)。该题的题目如下:一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾驶客车做匀速直线运动,此时他发现其正要通过正前方的高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经过t1=5s后听到回声;听到回声后又行驶t2=13s司机第二次鸣笛,又经过t3=3s后听到回声。请根据以上数据帮助该司机计算一下客车的速度,判断客车是否超速行驶,以便提醒他安全行驶。(已知此高速公路限速120km/h,声音在空气中的传播速度v声=340m/s)这是一道与交通安全紧密相关的高中物理运动学问题,仔细分析可知:题中有两个运动对象同时进行:一是汽车本身的匀速直线运动;二是汽车喇叭声的来回匀速率直线运动。解此题的关键在于认真分析、寻求两个运动不同之处,然后通过两者的相同之处联系起来,建立求解方程,问题即可迎刃而解。见下列解题过程:解:设客车此时的速度为v,驾驶员接收到第二次喇叭回声时客车与悬崖的距离为S0,客车和客车的喇叭声的运动状况分解见附图,则:1、对于客车的运动:根据:匀速直线运动的计算公式:s=v.t有:客车在三段时间t1、t2、t3中移动的路程分别为:S1= t1×v=5v;S2= t2×v=13v;S3= t3×v=3v见附图。2、对于客车喇叭声的运动:根据声音在空气中的匀速运动公式:s=v.t有:(1)、客车在T0位置第一次鸣号,喇叭声通过路程:S1、S2、S3、S0(见附图及附图1绿线)到达悬崖,之后回声返程为:S0、S3、S2,(见附图及附图1红线)在T1位置驾驶员收到回声,从鸣号到收到回声共用时:t1=5(s),则:t1=(S1+S2+S3+S0 + S0+S3+S2)/v声即:5=(5v+13v+3v+S0+S0+3v+13v)/340化简得:37v+2S0=1700……①(2)、客车在T2位置第二次鸣号,喇叭声通过路程:S3、S0(见附图及附图1蓝线)到达悬崖,(喇叭声碰到反弹)之后回声返程为:S0(见附图及附图1粉红线)在T3位置驾驶员收到回声,从鸣号到收到回声共用时:t3=3(s),则:T3=(S3+S0 + S0)/v声即:3=(3v+S0+S0)/340化简得:3v+2S0=1020……②联立①、②组成方程组:解方程组得:v=20(m/s)而v限 =120(km/h)≈33.33(m/s)>20(m/s)=v答:因为客车行车速度v=20m/s,小于此段高速公路限速v限=120km/h,所以客车此时以此速度行驶是安全的。至此,问题已了结,回顾解题的关键思路,不难看出,我们沿用了“存同求异”的思维方法解决了该问题。首先,我们将题中的两个运动的相同的条件计算出,如:车与喇叭声通过的路径有相同的部分(S1、S2、S3),车运动的时间和喇叭声传播的时间有共同的部分(t1、t2、t3)等。其次,找出题中所有不同的条件,如:题中有两个不同的匀速运动,运动速度不同(v、v声),运动路径有不同的部分(S0;客车是单程路程:S1+S2+S3;喇叭声是双程路程:S1+S2+S3+S0 + S0+S3+S2),喇叭声的去程和返程不同(如第一次鸣号,去程:S1+S2+S3+S0 ,而返程为:S0+S3+S2,第二次鸣号与此同理)。题中,能找出这些“不同”的条件是解题的关键所在,当然也需要那些“相同”的条件为基础。这就是“存同求异”思维方法在解题中的应用。其中,“存同”是基础,“求异”是关键、 是突破的核心、更是创新思维发展的需要。需要这样“存同求异”的思维方法来解决的各类问题比比皆是,我们的学生应注重培养这一思维方法于学习之中,养成良好的创新思维方法的习惯,从而为今后成长为创新型人才打下良好基础。其实,“存同求异”的治学之道,历来为学界有识之士所信奉。明清之际思想家黄宗羲在其《明儒学案》中说:“学问之道,以各人自用得者为真。凡倚门傍户、依样葫芦者,非流俗之士,则经生之业也。此编所列,有一偏之见,有相反之论,学者于其不同处,正宜着眼理会,所谓一本而万殊也。以水济水,岂是学问!”这里强调“一本而万殊”,不要“倚门傍户、依样葫芦”,不要“以水济水”,而要重视“一偏之见”、“相反之论”, “其不同处”,“着眼理会”,正是强调学术、学习活动应当“存同求异”。现代学者胡适、章士钊等针对喜“同”恶“异”的现象,认为“同固欣然,异也可喜”,要人做到“好同而不禁异”。学术、以及学生的学习活动就是要在“求异”中创新,在“求异”中发展。二、学生“存同求异”思维方法的健康发展是时代的要求“创新”是人类发展史上永不褪色的话题,至于“创新”在社会各行业发展中的重要地位也有不少的文章于以论证,这里就不在赘述。然而,“存同求异”的思维方法所体现正是创新的精神,在社会的各个领域、各个时代都需要大力张扬。时下不少企业的产品生产,都喜欢用一个口号,叫做“人无我有,人有我优,人优我强”,这里的“有”“优”“强”,就是以“异”求发展,以“异”求提高。如此“求异”求变,不正是当前时代创新精神的体现吗?我国著名的通信终端研发、制造商:中兴公司、华为公司正是以不懈的创新精神创下了辉煌业绩,震撼了世界同行,遭到了美国为保护其国家利益而以卑劣的手段加以排斥(美国诬告中兴公司、华为公司对国家安全构成威胁、此案现正进一步审理中)。莫泊桑说过:“应该时时刻刻躲避那些走熟的路,去另寻一条新的路。”他强调这是“制造新生命的唯一法门”。人们熟知的司马光砸缸和曹冲称象的故事,就是求异思维闪光的产物。学生在艰苦的学习活动中,要像季羡林先生所主张的那样“求异存同”,发展“求异”思维,把努力的重点落在“求异”上。学生正处思维快速发展黄金时段,力求发展“存同求异”的思维方法,对学生此后的创新之路会产生非常积极的影响。因而,我们应该倡导学生经常以“求异存同”的思维方法去解决学习及生活中的诸多问题。

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