如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

盛 軍

（張家港市新塍初級(jí)中學(xué)，江蘇 張家港 215631）

如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

盛 軍

（張家港市新塍初級(jí)中學(xué)，江蘇 張家港 215631）

在對(duì)學(xué)生諸多能力的培養(yǎng)中，科學(xué)思維能力的培養(yǎng)顯然是重中之重。作為新課標(biāo)要求下的物理教師，必須精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程，深入挖掘教材內(nèi)容，為學(xué)生搭建思維平臺(tái)，探尋學(xué)生科學(xué)思維的共振點(diǎn)，最大限度為學(xué)生創(chuàng)設(shè)最優(yōu)化的思維空間、時(shí)間和情境，才能把學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)化為物理思維能力的提高。本文根據(jù)筆者實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的幾種方法：展示科學(xué)思維典范、引導(dǎo)主動(dòng)思維、矯正錯(cuò)誤思維、訓(xùn)練多維思維。

科學(xué)思維能力；培養(yǎng)；引導(dǎo)主動(dòng)思維

在對(duì)學(xué)生諸多能力的培養(yǎng)中，科學(xué)思維能力的培養(yǎng)顯然是重中之重。作為新課標(biāo)要求下的物理教師，必須精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程，深入挖掘教材內(nèi)容，為學(xué)生搭建思維平臺(tái)，探尋學(xué)生科學(xué)思維的共振點(diǎn)，最大限度為學(xué)生創(chuàng)設(shè)最優(yōu)化的思維空間、時(shí)間和情境，才能把學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)化為物理思維能力的提高。本文擬就在物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力談點(diǎn)自己的做法。

一、展示科學(xué)思維過(guò)程

初中學(xué)生的思維具有較強(qiáng)的模仿性，教師在教學(xué)過(guò)程中展示經(jīng)典的思維過(guò)程，給學(xué)生以榜樣示范，讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生思維較早地納入到科學(xué)的軌道。這是學(xué)生學(xué)會(huì)思維之根本。

1.展示物理知識(shí)形成的思維過(guò)程

物理知識(shí)是物理現(xiàn)象與物理事實(shí)的抽象概括和規(guī)律性的反映，是前人思維活動(dòng)的結(jié)晶。在物理教學(xué)中，教師不僅要讓學(xué)生知道這一思維活動(dòng)的結(jié)果，更應(yīng)讓學(xué)生知道這一思維活動(dòng)的過(guò)程，將思路、方法的教學(xué)貫串于教學(xué)的始終。只要我們引起足夠的重視并對(duì)教材進(jìn)行充分的挖掘，必能將前人的精彩思維活動(dòng)體現(xiàn)于我們的課堂教學(xué)。

例如，牛頓第一定律中“運(yùn)動(dòng)物體在不受外力作用時(shí)作勻速直線運(yùn)動(dòng)”這一結(jié)論的得出，就經(jīng)歷了前人這樣的思維過(guò)程：因地球上完全不受外力的物體是沒(méi)有的，故不可直接由實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納得出，必須設(shè)法使一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體在運(yùn)動(dòng)方向上的受力逐漸減小，考察其運(yùn)動(dòng)情況，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)歷科學(xué)的思維，推想出運(yùn)動(dòng)物體在不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。

再如，“自然界中在只存在兩種電荷”的命題的形成包含以下的思維過(guò)程：由兩根跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“玻璃棒”）之間，兩根跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“橡膠棒”）之間等自然界中大量的帶同種電荷的帶電體之間的相斥現(xiàn)象，歸納出“同種電荷相互排斥”。由自然界中大量的像“玻璃棒”與“橡膠棒”之間的相互吸引現(xiàn)象分析出“自然界中的電荷不只一種”，并歸納出“異種電荷相互吸引”。再根據(jù)“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”的規(guī)律分析“自然界中大量帶電體，若跟‘玻璃棒’相吸引則必跟‘橡膠棒’相排斥，若跟‘橡膠棒’相吸引則必跟‘玻璃棒’相排斥”的現(xiàn)象得出“自然界中的電荷若跟‘玻璃棒’所帶電荷不同，則必跟‘橡膠棒’所帶電荷相同；若跟‘橡膠棒’所帶電荷不同，則必跟‘玻璃棒’所帶電荷相同”。從而最終得出：自然界中只存在像“玻璃棒”所帶電荷或像“橡膠棒”所帶電荷的‘兩種電荷’的結(jié)論。

由此可見(jiàn)，物理知識(shí)的形成都包含嚴(yán)密的思維過(guò)程，學(xué)生可以從知識(shí)的形成過(guò)程中得到有益啟示。這樣，學(xué)生獲得的不再是孤立的結(jié)論，而是蘊(yùn)涵結(jié)論的思維過(guò)程，掌握科學(xué)思維的一般方法。

2.展示教師解決物理問(wèn)題的思維過(guò)程

在教學(xué)過(guò)程中例題教學(xué)就是教師分析處理物理問(wèn)題的范例展示，其目的就是給學(xué)生指引一條通往成功的解題之路。因此，例題教學(xué)中教師要盡可能展示解題思路，切不可將其簡(jiǎn)化成教師解題的口頭或書(shū)面的表述表演，而讓學(xué)生在看過(guò)解題表述后，還留下“不知老師怎么想到這樣解”的遺憾。例如這樣一題：滑動(dòng)變阻器（R變）與定值電阻（R）串聯(lián)接到電壓（U源）恒定的電源兩段，當(dāng)變阻器阻值變大時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩段電壓（U變）如何變化？對(duì)于此題，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)邊引導(dǎo)邊分析，邊推理邊板書(shū)，其需要展示的思維過(guò)程為：判斷U變應(yīng)有兩條路可走：一是據(jù)U變=I×R變，看I和R變，因R變?cè)龃?，I減小，故無(wú)法判斷U變。二是據(jù)U變=U源-UR（R兩段電壓），看 U源和 UR，U源不變，只要看 UR，因R變?cè)龃?，I減小，據(jù)UR=I× R得UR減小，故U變?cè)龃蟆?/p>

這一過(guò)程，既有思路的暢通，又有思路的阻塞，展示了教師解題的全部思維過(guò)程，寓正確解題于思維必然之中，合乎情理。

二、引導(dǎo)主動(dòng)思維

引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)的進(jìn)行思維，這是讓學(xué)生學(xué)會(huì)思維之關(guān)鍵。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一個(gè)積極思維的條件和情境，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與思維的自覺(jué)性，這也能充分體現(xiàn)教師和學(xué)生的互動(dòng)關(guān)系。這就要求教師在教學(xué)中加強(qiáng)直觀性和啟發(fā)性，重在啟發(fā)和引導(dǎo)。凡是學(xué)生能做能想的，教師絕不包辦代替；凡是學(xué)生能自己分析得出的，教師決不給出答案?？傊處熞艚o學(xué)生充分的思維空間和時(shí)間，啟發(fā)要多層次、多角度、多手段，做到適時(shí)、適度。例如在設(shè)計(jì)“用電壓表和已知電阻測(cè)未知電阻”的實(shí)驗(yàn)中，教師可設(shè)計(jì)以下問(wèn)題，以便在啟發(fā)設(shè)計(jì)思路時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況給予必要適當(dāng)?shù)奶崾尽＂僖獪y(cè)未知電阻，最好要知道哪些物理量？②根據(jù)提供的器材可以直接測(cè)出哪些物理量？③電壓表可否間接測(cè)電流？④已知電阻中的電流可否代替未知電阻中的電流？通過(guò)這樣的循序漸進(jìn)的誘導(dǎo)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)電路如何設(shè)計(jì)、需要直接測(cè)量哪些量，便一清二楚，無(wú)需教師再作多言。

三、矯正錯(cuò)誤思維

學(xué)生在思維過(guò)程中出現(xiàn)思維錯(cuò)誤或思維障礙，這是學(xué)習(xí)過(guò)程中的必然，要充分認(rèn)識(shí)并理解這一點(diǎn)。心理學(xué)研究成果表明：每一個(gè)人都有特有的思維模式和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，而且不易改變。學(xué)生在解題中的錯(cuò)誤思維，只有讓它充分暴露出來(lái)，然后引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并加以改正，才能打破舊的錯(cuò)誤思維模式，通過(guò)同化順應(yīng)，重構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。即使未發(fā)生思維錯(cuò)誤的學(xué)生，也可以在對(duì)錯(cuò)誤思維的辨析中，引起注意，獲得新知。因此教師在教學(xué)過(guò)程中，要有意識(shí)地采取各種方法誘發(fā)學(xué)生展示其思維過(guò)程，讓學(xué)生可能的錯(cuò)誤思維加以暴露，或提供錯(cuò)誤思維模式，讓學(xué)生辨析，達(dá)到糾正錯(cuò)誤，防止不良思維傾向的目的。

例如：對(duì)于下題的解法，學(xué)生中會(huì)有兩種不同的途徑與結(jié)果。

題目：一個(gè)底面積為50cm2容器中，盛有6牛重的水，水的深度為0.1米，求水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。

兩種不同的途徑結(jié)果：

P＝F/S＝G/S＝6N/（50×10-4m2）=1.2×103Pa

P=ρg h=1.0×103Kg/m3×9.8N/Kg×0.1m=9.8×102Pa

教師安排上述不同解法的兩名學(xué)生上黑板板演，供全體學(xué)生辨析。這樣學(xué)生在比較中對(duì)P=F/S、P=ρg h兩式的適用范圍的認(rèn)識(shí)才會(huì)深刻，使用才會(huì)有所選擇，并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并主動(dòng)糾正。

四、訓(xùn)練多維思維

科學(xué)思維的品質(zhì)是思維能力的表現(xiàn)形式，而培養(yǎng)思維能力必須將物理教學(xué)的重點(diǎn)放在學(xué)生的思維訓(xùn)練上，只有通過(guò)訓(xùn)練，才能使學(xué)生掌握思維方法，只有通過(guò)多維訓(xùn)練，才能使學(xué)生形成正確解決物理問(wèn)題的思維體驗(yàn)，避免錯(cuò)誤。我們可以采用以下方法訓(xùn)練學(xué)生的多維思維：通過(guò)一題多法培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性；通過(guò)一題多果培養(yǎng)思維的深刻性；通過(guò)探索、猜想培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)創(chuàng)性；通過(guò)問(wèn)題轉(zhuǎn)化培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性。進(jìn)行多維思維訓(xùn)練目標(biāo)要明確，要在全方位訓(xùn)練的基礎(chǔ)上加強(qiáng)訓(xùn)練的針對(duì)性，既要注意重要思維形式的強(qiáng)化訓(xùn)練，又要防止學(xué)生思維簡(jiǎn)單定格與僵化。在思維訓(xùn)練中教師精心選編習(xí)題至關(guān)重要，切不可盲目選題，勿視雙基，隨便提高難度。

“科學(xué)思維”的教學(xué)關(guān)系學(xué)生“物理素養(yǎng)”的教育，是現(xiàn)代教學(xué)思想理論指導(dǎo)下的新教學(xué)模式。在教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)展示典范思維、引導(dǎo)主動(dòng)思維、矯正錯(cuò)誤思維、訓(xùn)練多維思維，讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)思維，提高科學(xué)思維能力，從而更好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和物理能力。

張華偉）