上一节课我们学习了中学生科学思维培养的意义，那么在实际教学过程中，教师应该如何培养学生的科学思维呢？具体表现在哪些方面？

案例：例题:如图(a)所示，半径为R的光滑的细圆环的一条直径延长线上离环心为a(a>R)处有一点电荷q，今在此光滑细圆环上再套一带电小球，整个系统处在水平面内;要使此带电小球能在环上作匀速圆周运动，试问应当采取何种措施?
 

 

问题讨论

教师组织学生分组讨论如何解决该问题，提示学生可先采取“逆向思维”的方法。于是学生就会思考到要使小球做匀速圆周运动，需满足何种条件?他们很自然就会想到:(1)小球所受合外力全部用来提供匀速圆周运动的向心力，则小球沿圆环切向的分力为零。(2)小球做匀速圆周运动时，运动速度大小没有改变，合外力对小球不做功，处在电场中的小球必定在一等势线上运动。因此，本问题转化为求小球满足以上二条件的电措施，等等。

问题解决

通过对问题的讨论分析，学生很自然地想到了两种方法。教师可以为学生展示利用以上两种方法解决问题的思路过程如下:

法一:由思路(1)得:光滑环上任一点场强切向分量为零，则在面OAB内必定存在一电场与q的电场合成达到以上条件。假设存在一点电荷q'与q合成场强能达到以上条件，由于对称性，q'的位置应该在OA连线上的某一位置C(如图 (b))。令E为电荷q在小球处的场强，E'为q'在小球处的场强。Er为E沿光滑圆环切线方向的分量。Er'为E'沿光滑圆环切线方向的分量。令∠BOA=θ, ∠OBD=α, ∠OBO=α'，∠DBE=γ, ∠CBF=γ'.OA=a, OB=R, OC=b,
  

 

教师解析

由上可见，该方法的思路是把对电学问题转化为对力学中圆周运动问题的求解，最后返回到对电学中场强的解答中来，显然能很好地培养学生思维的流畅性。可见中学生科学思维的培养是需要策略的，那么如何培养呢？带着这些问题我们开始今天的内容。