高中物理學(xué)習(xí)中的思維探究

陳世明

思維探究能力在高中物理學(xué)習(xí)中尤為重要.筆者所在學(xué)校雖是一所城鄉(xiāng)結(jié)合部的省級示范校，但學(xué)生來自于城鎮(zhèn)和農(nóng)村，中差生較多，物理基礎(chǔ)不牢固.高二理科生中普遍存在物理學(xué)習(xí)困難的現(xiàn)象，呈現(xiàn)學(xué)科間的顯著不平衡.本文試從學(xué)生的學(xué)習(xí)方法尤其是思維方式、方法上去尋找其根源.

一、高中物理學(xué)習(xí)中思維探究的涵義

所謂物理思維探究，在筆者看來，就是指在學(xué)習(xí)物理知識的過程中具有創(chuàng)造性、研究性、目的性和價(jià)值性的物理思維活動.如牛頓在前人探索和研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地建立了牛頓運(yùn)動定律和萬有引力定律，從而奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)；愛因斯坦以他超凡的創(chuàng)造思維——四維時空觀，創(chuàng)立了相對論，從而改變了人類的時空觀，使物理學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個新的時代等等.對于一般的中學(xué)生來說，創(chuàng)新思維屬于思維探究的范疇.

二、高二理科生的物理學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

我校高二理科生的物理學(xué)習(xí)普遍存在著物理學(xué)習(xí)困難的現(xiàn)象，同其他學(xué)科相比，成績偏低甚至偏低幅度較大.調(diào)查顯示，學(xué)生的物理思維方式存在問題.這里僅以形象思維探究能力的缺失為例.形象思維在學(xué)生的物理學(xué)習(xí)中起著極為重要的作用.但據(jù)筆者觀察，我校的高二理科生多數(shù)人在頭腦中沒有建立起正確的物理模型，不會利用物理模型進(jìn)行思維，因此難以把文字?jǐn)⑹?、?shù)學(xué)表達(dá)式和現(xiàn)實(shí)過程聯(lián)系起來，也就難以正確地進(jìn)行分析、推理、判斷等邏輯思維活動.比如在一些基礎(chǔ)知識上，學(xué)生頭腦中如果沒有物質(zhì)原子結(jié)構(gòu)的初級模型的正確形象和電子運(yùn)動的動態(tài)過程的正確圖景，那么對于摩擦起電的理解、對于電的中和的理解、對于帶正電與帶負(fù)電的理解都產(chǎn)生了困難，更談不上能級的概念了.

另一方面，高二理科生中女生相對減少，其學(xué)習(xí)壓力逐漸增大.大部分的女生在物理的學(xué)習(xí)上表現(xiàn)出了更加突出的特點(diǎn)，那就是對物理的厭煩心理.由于對物理學(xué)習(xí)的興趣的減少，其學(xué)習(xí)成績也就愈加落后，成績越不理想，就愈加對物理的學(xué)習(xí)淡漠，形成惡性循環(huán).

三、高二理科生物理學(xué)習(xí)中思維探究能力的培養(yǎng)

1．激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維探究能力

思維探究式教學(xué)要求有精心設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)，如問題設(shè)計(jì)就是關(guān)鍵.提問恰到好處，能引起學(xué)生探究知識的欲望，激起探究興趣，使思維處于活躍狀態(tài).這樣，即有利于學(xué)生掌握知識，發(fā)展智力，培養(yǎng)能力.提問時要針對學(xué)生有疑難的地方（或稱關(guān)鍵處）設(shè)問，如：“為什么人造衛(wèi)星的發(fā)射速度越大，運(yùn)行速度反而越?。俊庇袝r提問要具有提示性和目的性，能讓學(xué)生知道如何去思考才有一個滿意的結(jié)果，有成功的感覺.如：“從磁通量的角度考慮，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？”等等.

2．重視物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的思維探究能力

物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)中的重要內(nèi)容，在物理實(shí)驗(yàn)中可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維.以“研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系”為例.做這個實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生在測出若干組數(shù)據(jù)后列表，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，作出擬合曲線，用相應(yīng)的函數(shù)表達(dá)這條曲線.如果再換其它彈簧做這個實(shí)驗(yàn)，可以得到相似的曲線；由此還可以解釋函數(shù)式中參數(shù)的物理意義.這個實(shí)驗(yàn)如果按驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)處理，必須先學(xué)習(xí)這個知識點(diǎn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前就知道相應(yīng)曲線的形狀，實(shí)驗(yàn)后假若有的點(diǎn)不在這條曲線上，則分析產(chǎn)生誤差的原因.但是，在這個研究課題中，學(xué)生事先并不知道它的圖像是什么樣的，只是在看到這些點(diǎn)的分布和走向之后，通過思維活動才能意識到它也許能用某個二次函數(shù)表示.在這種想法鼓舞下，有些學(xué)生會嘗試作出Ｔ2和ｍ的關(guān)系曲線，然后明確提出周期與小球質(zhì)量的定量關(guān)系.這樣探索性的實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維起到了很大的作用.

3．創(chuàng)設(shè)課外課堂，培養(yǎng)學(xué)生的思維探究能力

除了教材外，家庭和社會都有大量實(shí)際的物理問題，可供培養(yǎng)學(xué)生的思維探究能力.如家庭中新型電器、炊具中的物理原理；公共交通設(shè)施、交通工具中某些新裝置的物理原理；新型通信工具中的物理問題等.課外活動以課堂教學(xué)為基礎(chǔ)，與課堂教學(xué)有密切的聯(lián)系，不必完全受教學(xué)大綱的限制.它要求面向大多數(shù)學(xué)生，又不要求必須從事一樣的活動.它從各方面向?qū)W生提供學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)造的機(jī)會，使學(xué)生有可能根據(jù)自己的興趣、特長，選擇適合自己發(fā)展的活動，從而在活動過程中充分發(fā)揮思維能動性，創(chuàng)造出新的產(chǎn)品，如科文、科技作品、小發(fā)明等，使他們能夠感受到成功的喜悅，使思維、靈感得到充分展示.

4．關(guān)注性別差異，培養(yǎng)學(xué)生的思維探究能力

據(jù)筆者有關(guān)調(diào)查，我校高二女生的物理學(xué)習(xí)存在一定的問題.總體上講，在高一時物理的學(xué)習(xí)基本能跟得上進(jìn)度，但到了高二，其物理的學(xué)習(xí)與男生相比，在成績上要相差五個百分點(diǎn)，這與性別的特質(zhì)如生理特點(diǎn)和形象思維有著很大的關(guān)聯(lián).因此，我們在培養(yǎng)學(xué)生的思維探究能力時，要關(guān)注性別差異，在教學(xué)難度上要保持一定的平衡，在實(shí)驗(yàn)、課外活動的選擇上要多選擇一些女生感興趣的直觀素材，發(fā)揮女生形象思維強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，克服理性思維差的缺點(diǎn)，逐步培養(yǎng)其在物理學(xué)習(xí)上的探究能力.

總之，高中物理學(xué)習(xí)，特別是高二理科生的物理學(xué)習(xí)是高中教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn).因此，我們要激發(fā)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的興趣，培養(yǎng)其思維探究能力，以期在物理教學(xué)實(shí)踐中取得良好的效果.