淺談系統(tǒng)思維、轉(zhuǎn)化思維如何在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生品質(zhì)

摘 要：高中階段的物理教學(xué)工作意義重大，其不僅直接影響到學(xué)生的高考成績，對于學(xué)生今后的物理學(xué)習(xí)生涯也會(huì)產(chǎn)生重要的影響，所以重視高中階段的物理教學(xué)優(yōu)化，也是新時(shí)期教學(xué)工作的必然要求。物理作為一門自然科學(xué)，其本身是對于時(shí)間、空間等對象的本質(zhì)以及相互間關(guān)聯(lián)的探索過程。從這一角度而言，物理教學(xué)也是對學(xué)生探索精神以及邏輯思維能力的培養(yǎng)過程。系統(tǒng)思維與轉(zhuǎn)化思維作為兩種常見的思維方式，其在高中物理教學(xué)過程中的應(yīng)用也頗具現(xiàn)實(shí)意義。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合高中物理的教學(xué)實(shí)際，就以上兩種思維的應(yīng)用以及其對于學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)思維;轉(zhuǎn)化思維;高中物理

任何課程的教學(xué)，其初衷都不在于單純的學(xué)科知識學(xué)習(xí)，更大的價(jià)值在于通過某一學(xué)科的教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)科所能帶給他的優(yōu)秀品質(zhì)與思維邏輯。在復(fù)雜的問題面前保持的清醒，在困難面前探索出路的勇氣，這些都是學(xué)生一生的財(cái)富。在今后的教學(xué)工作中，系統(tǒng)思維以及轉(zhuǎn)化思維的應(yīng)用與落實(shí)也頗具現(xiàn)實(shí)意義。

一、 系統(tǒng)思維、轉(zhuǎn)化思維概述

（一）系統(tǒng)思維

系統(tǒng)思維是將對象作為一個(gè)整體來考慮，系統(tǒng)思維便是在處理具體事務(wù)時(shí)，所堅(jiān)持的原則性與靈活性充分結(jié)合的思維方式?？梢哉f，只有具備了系統(tǒng)思維，才能在面對具體事態(tài)的時(shí)候把握住事情的要害，同時(shí)不失時(shí)機(jī)地采用靈活的方式進(jìn)行處理。眾所周知，客觀事物本身存在著復(fù)雜的聯(lián)系，其同時(shí)也是在不斷變化的整體。而系統(tǒng)思維則是人們運(yùn)用系統(tǒng)的整體的觀點(diǎn)，將所思考對象的結(jié)構(gòu)以及相互間關(guān)系進(jìn)行客觀認(rèn)知的一個(gè)過程。作為系統(tǒng)思維方式的核心，整體性的原則也要求人們在面對任何問題的時(shí)候都應(yīng)該立足于整體，就整體對于部分以及環(huán)境之間的相互作用過程來重新認(rèn)識與把握整體。

（二）轉(zhuǎn)化思維

轉(zhuǎn)換思維是一種多視角思維方式，是從多個(gè)角度觀察同一現(xiàn)象，用聯(lián)系的發(fā)展的眼光看問題，會(huì)得到更加全面的認(rèn)識，從多個(gè)層次、多個(gè)方面、多個(gè)角度思考同一問題，會(huì)得到更加完滿的解決方案。轉(zhuǎn)化思維作為一種重要的解題思路，其本身也是一種基礎(chǔ)的思維策略。在研究與解決相關(guān)問題時(shí)，通過某種手段將具體的問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化模型，以此來獲取另一種解決方法。通常這個(gè)過程都是將復(fù)雜的問題簡單化，將不易解決的問題轉(zhuǎn)化為容易解答的問題?？梢哉f在物理乃至其他課程的學(xué)習(xí)中，轉(zhuǎn)化思想是無處不在的。其核心在于以運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)，以事物間存在的關(guān)聯(lián)為出發(fā)點(diǎn)看待問題，對于高中學(xué)生而言，顯然是一種必須具備的思維模式。

二、 系統(tǒng)思維、轉(zhuǎn)化思維在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生品質(zhì)的策略

（一）注重系統(tǒng)思維廣闊性的培養(yǎng)

廣闊性的本質(zhì)也在于將事物進(jìn)行全面的聯(lián)系與分析，這就要求學(xué)生具備對事物本身屬性的全面把握，實(shí)際上也是系統(tǒng)思維的性質(zhì)。在系統(tǒng)思維的基礎(chǔ)上，同時(shí)有意識、有目的去掌握影響這一事物的其他影響因素。在高中物理的教學(xué)過程中，注重學(xué)生思維廣闊性的培養(yǎng)意義重大，其本身也是系統(tǒng)思維的一種演化。

例如在圖像教學(xué)的過程中，要讓學(xué)生理解“六看”，看到圖像問題，要從六個(gè)方面加以考慮，當(dāng)然不完全說六個(gè)方面內(nèi)容都要具備。這“六看”是指：一是看橫坐標(biāo)的含義，二是看縱坐標(biāo)的含義，三看坐標(biāo)原點(diǎn)的值，四看斜率的意義，五看面積的意義，六看轉(zhuǎn)折點(diǎn)或交點(diǎn)有什么特殊的意義等，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)知識面的拓寬，這樣學(xué)生看到一個(gè)試題，就有了全面的思維，不全顧此失彼，在掌握了這些信息后，學(xué)生對于圖像便會(huì)產(chǎn)生深刻的理解。除此之外在習(xí)題練習(xí)的過程中，教師不僅需要啟發(fā)學(xué)生的常規(guī)思維，也需積極突破思維的局限性進(jìn)行積極的發(fā)散研究。通過“變式訓(xùn)練”式教學(xué)，也可以引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度探索結(jié)題的方法，例如在運(yùn)動(dòng)學(xué)中求減速類問題時(shí)，一定要思考物體減速到零時(shí)能不能返回的問題，這樣解題一般就不會(huì)出題。

在高中物理教學(xué)中，筆者提倡“六個(gè)一”教學(xué)策略，其中有一個(gè)策略是要有一個(gè)精美的思維導(dǎo)圖板書，就是在一節(jié)課中，把本節(jié)課的教學(xué)主要內(nèi)容作為中心主題，然后把本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容分塊作為一級主題標(biāo)出來，最后再一個(gè)內(nèi)容一個(gè)內(nèi)容的突破，整節(jié)課上完后就會(huì)在黑板上留下完整內(nèi)容的思維導(dǎo)圖板書，這實(shí)際上就是一種系統(tǒng)思維的培養(yǎng)策略。

（二）注重系統(tǒng)思維深刻性的培養(yǎng)

深刻性是指思維活動(dòng)的抽象程度和邏輯水平，涉及思維活動(dòng)的廣度、深度和難度。追本溯源，思維品質(zhì)的深刻性便是在面對具體問題時(shí)，要求學(xué)生既要看清事物的表面現(xiàn)象，也要看清事物的本質(zhì)。這也是辯證唯物主義所要求的具體表現(xiàn)。只有具備這樣的思維過程，其對于物體的思考與把握才是客觀全面的。

例如在高中物理的教學(xué)中，帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)便應(yīng)該緊密地圍繞“洛倫茲力與運(yùn)動(dòng)方向相垂直”的知識點(diǎn)進(jìn)行講解，只需說明速度方向、速度大小的關(guān)系，之后的運(yùn)動(dòng)方程、環(huán)繞半徑以及回旋周期等問題都能夠迎刃而解。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行知識點(diǎn)的挖掘，便能夠從能量觀點(diǎn)出發(fā)，明確因?yàn)槁鍌惼澚Σ蛔龉?，引?dǎo)了粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。又如，在高一年級入學(xué)的新生學(xué)習(xí)物理時(shí)，不太注意矢量的符號問題，這就要求教師在上課時(shí)，一定要明確要求學(xué)生，看到一個(gè)物理符號，大腦先思考是矢量或是標(biāo)量，如果是矢量，大小是多少，方向是多少，一定要思考完整，這樣解題思路不容易出錯(cuò)。由此可見，只有具備思維的深刻性，才能保證學(xué)生對所學(xué)習(xí)的知識有更深的理解。再如，在駕駛員在飲酒后追尾問題時(shí)，一定要設(shè)計(jì)成只要是飲酒，一般都會(huì)發(fā)生事故，讓學(xué)生一定完成了試題的求解，二是讓學(xué)生明白，不能飲酒后開車，開車就可能發(fā)生交通事故，在學(xué)習(xí)知識的同時(shí)對學(xué)生進(jìn)行思想教育。

（三）注重系統(tǒng)思維的靈活性的培養(yǎng)

靈活性是指思維活動(dòng)的靈活程度。它的特點(diǎn)包括：一是思維起點(diǎn)靈活，即從不同角度、方向、方面，能用多種方法來解決問題;二是思維過程靈活，從分析到綜合，從綜合到分析，全面而靈活地作“綜合的分析”;三是概括—遷移能力強(qiáng)，運(yùn)用規(guī)律的自覺性高;四是善于組合分析，伸縮性大;五是思維的結(jié)果往往是多種合理而靈活的結(jié)論，不僅僅有量的區(qū)別，而且有質(zhì)的區(qū)別?？梢?，思維的靈活性便是指在面對問題時(shí)能夠隨機(jī)應(yīng)變，能夠把問題進(jìn)行多角度的思考，不僅有利于學(xué)生物理學(xué)習(xí)成績的提高，對于學(xué)生今后的全面發(fā)展也是至關(guān)重要。為了培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性，在日常的教學(xué)過程中，也應(yīng)有意識地進(jìn)行疑問的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生去主動(dòng)地思考與探索。例如在講解帶電粒子在場中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的相關(guān)問題時(shí)，教材中著重在單個(gè)場中的運(yùn)動(dòng)情況，為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的思維靈活性，教師可以設(shè)置電場、磁場以及重力場重疊的情況下，粒子的受力與運(yùn)動(dòng)情況。通過多設(shè)計(jì)幾個(gè)彎路，引導(dǎo)學(xué)生積極地探求物理現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。又如在上運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像問題時(shí)，講

vt圖像時(shí)，可以聯(lián)系xt圖像來配合解決。在講運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=v0t+1/2at2時(shí)，可以聯(lián)系初中所學(xué)過的二次函數(shù)知識來學(xué)習(xí)，效果會(huì)更好，學(xué)生就能很快地明白為什么勻加速直線運(yùn)動(dòng)的xt圖像是一條拋物線，而根據(jù)v=v0+at，這個(gè)就是初中所學(xué)習(xí)過的一次函數(shù)，所以勻加速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像是一條直線，學(xué)生就能夠輕易上手了。

（四）注重系統(tǒng)思維敏捷性的培養(yǎng)

所謂的思維敏捷性實(shí)際上就是對于問題的快速有效認(rèn)知，能夠在復(fù)雜的物理現(xiàn)象中找到問題的癥結(jié)所在，同時(shí)設(shè)計(jì)出最為有效的解決方案。作為物理教師，應(yīng)在平時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)多為學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)，例如設(shè)置大容量的定時(shí)訓(xùn)練，要求學(xué)生按照要求進(jìn)行試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、即興口算、強(qiáng)大奪冠等活動(dòng)。保證學(xué)生在不同的環(huán)境下進(jìn)行自身思維敏捷性的鍛煉。

思維敏捷性的另一層含義在于不拘一格，在教學(xué)活動(dòng)中注重學(xué)生求異能力以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)也至關(guān)重要。在教學(xué)工作中，可通過變化題型、設(shè)計(jì)問法等方式來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，也可鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主的實(shí)驗(yàn)探索，來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及思維層面的敏感與創(chuàng)新。如高一學(xué)生在做這個(gè)題目時(shí)：“以10m/s的速度勻速行駛的汽車剎車后做勻減速運(yùn)動(dòng)。若汽車剎車后第2s內(nèi)的位移為6.25m（剎車時(shí)間超過2s），則剎車后6s內(nèi)汽車的位移是多大？”對于如何求加速度，就提出三種方法，一是利用數(shù)學(xué)方法x=v0t+1/2at2，通過計(jì)算x2-x1=6.25列方程組求組實(shí)現(xiàn);二是利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段位移的平均速度求出1.5s時(shí)的速度實(shí)現(xiàn);三是利用加速度的定義1秒的速度為10-a，2秒時(shí)的速度為10-2a求出，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。

（五）注重轉(zhuǎn)化思維能力的培養(yǎng)

思維方法的轉(zhuǎn)化能夠使人茅塞頓開，突破思維定勢，從“山重水復(fù)疑無路”之困境，步入“柳暗花明又一村”的良好境地。

如在高中物理教學(xué)中采用割補(bǔ)轉(zhuǎn)化的思維，如在天體運(yùn)動(dòng)知識的題目中，問一個(gè)實(shí)心圓中空被挖掉一部分后對其外的物體的吸引力是多少時(shí)，可以想象把這個(gè)挖掉的部分填回去，形成一個(gè)完整的物體，再把這個(gè)物體放在另一側(cè)相等距離的位置，這樣解決題就快速了。又如在分析處在磁場中的在磁體斜上方的物體受力情況時(shí)，可以考慮分析物體在平行于磁感線和垂直于磁感線的受力情況，這樣復(fù)雜的問題就可以簡單化了，達(dá)到了事半功倍的目的。在推導(dǎo)位移公式x=v0t+1/2at2時(shí)，首先通過微積分思想，讓學(xué)生明確v-t圖像與橫軸所圍成的面積就是位移，然后運(yùn)用梯形面積的計(jì)算公式就可以簡單推導(dǎo)出來了。

三、 結(jié)語

高中物理課程本身就是高中階段的重要環(huán)節(jié)，課程設(shè)置的目的一方面在于提高學(xué)生的物理知識，另一方面也期望于對學(xué)生思維品質(zhì)的引導(dǎo)與培養(yǎng)。系統(tǒng)思維、轉(zhuǎn)化思維作為兩種基本的思維品質(zhì)，其在高中物理教學(xué)中的滲透與融合也是對學(xué)生思維品質(zhì)培養(yǎng)的一種支持，希望在今后的高中物理教學(xué)過程中，能夠持續(xù)落實(shí)系統(tǒng)思維、轉(zhuǎn)化思維的優(yōu)化與應(yīng)用，為學(xué)生自身的發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。

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作者簡介：楊永忠，貴州省畢節(jié)市，貴州省畢節(jié)市民族中學(xué)。