算法方式在中学物理教学中的应用
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推理方式是从抽象的公理系统出发，通过演绎和归纳推理来解决给定问题的思维方式；算法方式是从具体的操作规范入手，通过操作过程的构造与实施来解决给定问题的思维方式。以推理方式为主导的公理系统的思维方式，它是人们习以为常的方式，从小学开始长期来的数学教学过程中，大量数学问题的证明过程，就采用了这一方式。如果我们向一组学生提出这样一个问题，时钟上的分针在12小时内转几圈。可以说几乎所有的学生都会拿起笔，通过列式计算来求解。而很少会有学生想到通过自己手表进行具体操作来求给定的解。当然本例中后者并不一定比前者简便，但有的问题运用算法方式来求给定问题的解就能使研究过程大大简化。本文试就算法方式在中学物教学中应用列举一些事例。
一、模型操作
我们要证明振动在一个周期内在媒质中传播的距离等于一个波长。如果采用推理方式，必须根据波动过程列出算式（列式过程从略）
所以x5=λ，这就是说振动在一个周期内在媒质里传播的距离等于一个波长。
如果采用模型操作，我们可用波动演示仪（这个模型一般学校均有）第一步操作，通过演示让学生找出哪些是同相质点，然后指出相邻两个同相质点间的距离为一个波长。第二步操作，让这些质点复位，处于平衡位置，然后指导学生观察：当第一个质点开始振动了一个周期之后，波传播到哪一个质点。通过两次操作一目了然，很快就能得出振动在一个周期内在媒质里传播等于一个波长。
二、作图操作
波的干涉现象中，如果有两个频率相同，相差Φ=0的波源S1、S2相距四个波长。试问在s1、s2之间有几个振动加强区。如果采用推理方式，当相干波源相差Φ=0时，若p点为振动加强区，则S1波到p点波程L2与S1波到p点波程L2，它们的波程差δ=L1-L2必须符合δ=Kλ的条件（证明从略），其中k=0，±1，±2，±3，±4，。由于L1+L2=4λ（己知条件）所以本题中k取0，±1，±2，±3。于是运用公式：
如果我们采用算法方式，通过作图操作也能清楚地解决上述问题。
如图3所示。在某一点如果是两列波峰相遇（即图上实线相交点），位移为正的最大值这就是振动加强区。在另一点如果是两列波的波谷相遇（即图上虚线相交点），位移为负的最大值，这一点也是振动加强区。由图上可见共有7个交点，所以共有7个振动加强。我们教科书中，关于两列波的干涉现象的原理说明，也是采用作图操作的方式，此法简单、明了、直观性好。
三、公式恒等变换操作
一个单摆摆长为L，悬点的正下方钉上一枚子钉，从而改变单摆向另一方摆动时的摆长，求此单摆的周期。我们如采用算法方式来思考这一问题，只要将单摆的周期公式进行恒等交换：
显然本题的解就是T=π+π
四、实验操作
在研究α粒子轰击氮核能够放出一个质子的事实中，人们设想这质子是α粒子直接从氮核中打出的，还是α粒打进氮核后形成的复核发生衰变时打出的呢？为了弄清这个机制，英国物理学家布拉凯特在云室里做了以上实验，他认为，如果质子是α粒子直接从氮核中打出的，那么在云室里就会看到四条径迹：入射粒子径迹，碰撞后α粒子的径迹，质子p的径迹，抛出质子后的核的反冲径迹。如果粒子打进氮核后形成一个复核，这复核立即发生衰变放出一个质子，那么在云室里就只能看到三条径迹：入射α粒子径迹，质子p的径迹，核的反冲径迹。布拉凯特摄了两万多张云室的照片，终于从四十多万条α粒子径迹的照片中，发现有八条产生了分叉，分叉的情况表明，上述的第二种设想是正确的。
我们根据一个典型算法的五个特征：有穷性、确定性、数据输入、信息输出、可执行性来分析上例。上例中通过拍摄两万多张云室的照片能找到八条3分叉，说明操作具有穷性；云室的照片究竟是三个分叉还是四个分叉两者必居第一，所以它的结果具有确定性；而实验过程各数据也是清楚；操作过程通过云室这个构造能获得信息输出――径迹，从而使操作具有可执行性。所以它是运用算法方式的典型。如果本例采用推理方式的思维方式来求给定问题的解，显然就相当困难了，因为对此过程很难建立一个数学模型。
综上所述，能采用推理方式来解决的问题，有时候也可以采用算法方式，而且用算法方式具有简便、明了、直观性特点。凡是难以建立数学模型的问题或者公理系统尚不完全的问题，可采用算法方式来获得圆满的解答。于是我们在物理教学过程中必须纠正偏重推理命题训练，轻视构造与发现命题的能力训练的倾向，努力培养学生具有多方位、多角度的思维能力。
（作者单位：福建省厦门市启悟中学）