物理學(xué)科應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

崔志剛

摘要： 物理學(xué)科的研究，以自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和最普遍的運(yùn)動(dòng)形式為內(nèi)容。把握好物理模型的思維是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難點(diǎn)之一。在教學(xué)中必須注意不斷地引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題的敏銳能力，以及勤于鉆研、善于探究的思維品質(zhì)。要求學(xué)生及時(shí)地轉(zhuǎn)變自己的思維方向，轉(zhuǎn)換思維的方式。

關(guān)鍵詞： 物理模型發(fā)散思維求異思維品質(zhì)思維的轉(zhuǎn)換思維方式

物理概念的建立，以及規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、概括，都需要學(xué)生思維的加工。與一般的思維過程相比較，其思維又有獨(dú)特性。對(duì)這種獨(dú)特性的準(zhǔn)確了解和把握，對(duì)提高物理教學(xué)的針對(duì)性和靈活性有很大的幫助。

1.建立典型的模型

首先需要抓住其主要的特征，而舍去那些次要的因素，形成一種經(jīng)過抽象概括了的理想化的“典型”，在此基礎(chǔ)上去研究“典型”，以發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律性，建立新的概念。模型化物理學(xué)科的研究，以自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和最普遍的運(yùn)動(dòng)形式為內(nèi)容。這種以模型概括復(fù)雜事物的方法是對(duì)復(fù)雜事物的合理簡(jiǎn)化。而抽象概括和簡(jiǎn)化的過程，也正是人腦對(duì)事物的思維加工過程。

物理學(xué)科的研究，模型就是一種概括的反映，就是概念，亦即是一種思維的形式。把握好物理模型的思維，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的困難所在之一。所謂物理模型，就是人們?yōu)榱搜芯课锢韱栴}的方便和探討事物的本質(zhì)而對(duì)研究對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的描述或模型。由于物理學(xué)研究自然界中物質(zhì)最基本、最普遍的規(guī)律，以及物質(zhì)和結(jié)構(gòu)的相互作用，幾乎每一個(gè)具體問題都要涉及許多因素。因此，在中學(xué)物理教學(xué)中，模型占有重要的地位。在物理教學(xué)中，首先要引導(dǎo)學(xué)生步入模型這個(gè)思維的大門，適應(yīng)并掌握這種思維形式，具備掌握物理模型的思維能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維

任何一門學(xué)科，其內(nèi)容都不會(huì)是孤立的存在，不可避免地會(huì)與其他學(xué)科有或多或少的聯(lián)系。在本學(xué)科內(nèi)，一個(gè)物理問題的提出、解決，其后所牽涉的問題，可能有許多個(gè)環(huán)節(jié)，問題的解決所經(jīng)歷的思維過程，往往需要分為幾個(gè)過程、階段或幾個(gè)方面、步驟。須經(jīng)歷分析、綜合的相互轉(zhuǎn)換，往復(fù)循環(huán)，逐級(jí)上升。本文稱此特點(diǎn)為物理思維的多級(jí)性。

一般說，物理思維的特性，亦包括了模型的轉(zhuǎn)換。無疑，這種思維的多級(jí)性，要求更高的思維能力，這是對(duì)于思維能力培養(yǎng)的一次推進(jìn)。而對(duì)于步入新階段學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，是一個(gè)新的水平，也是對(duì)思維惰性的一個(gè)沖擊。從開設(shè)物理課開始，必須注意不斷地引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題的敏銳能力，以及勤于鉆研、深于追究的思維品質(zhì)。

3.注重學(xué)生的求異思維品質(zhì)

多向性許多物理問題的解決，并不只有一種辦法。同一個(gè)問題，從不同的方面出發(fā)，用不同的方法，都可以得到同一個(gè)結(jié)果。還有一些問題則不同，并不只有一個(gè)結(jié)果存在，需要作全面分析。而解決這類問題所經(jīng)歷的思維過程必須是開放性的，而且在思考中必須靈活地進(jìn)行分析和綜合的轉(zhuǎn)換，全面地把握問題，細(xì)心地權(quán)衡哪些思維是有利的，哪些思維是正確的。這種特點(diǎn)，被稱為發(fā)散思維或求異思維。

4.培養(yǎng)學(xué)生在物理方面思維的轉(zhuǎn)換

物理研究對(duì)象的轉(zhuǎn)換、物理模型的轉(zhuǎn)換、物理模型和數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換等是常見的。思維的轉(zhuǎn)換是物理思維的又一個(gè)特點(diǎn)。它要求個(gè)體及時(shí)地更換自己的思維方向，轉(zhuǎn)換思維的方式，改變語言表達(dá)方式，以更簡(jiǎn)捷、有效的方式進(jìn)行分析、綜合。

思維的轉(zhuǎn)換，既是物理思維的特點(diǎn)，又是學(xué)生學(xué)習(xí)物理甚覺困難的又一所在。

思維的轉(zhuǎn)換，是思維靈活性的體現(xiàn)，在物理教學(xué)中，需要有意識(shí)地培養(yǎng)這種品質(zhì)。

物理問題的表達(dá)方式也是多種多樣的。例如表述物理規(guī)律，可以用文字?jǐn)⑹?，也可以用公式表示，還可以借助于畫圖像。有些問題還可以用各種圖示。概念的表述，亦有類似的方式。物理教學(xué)，就需培養(yǎng)學(xué)生選擇表述方式的意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)并掌握物理語言，形成準(zhǔn)確地運(yùn)用適當(dāng)?shù)恼Z言思考、論述物理問題的習(xí)慣和能力。

５.在物理研究中幾種常見的思維方式

（１）假設(shè)與驗(yàn)證。物理研究對(duì)象的轉(zhuǎn)換、物理模型的轉(zhuǎn)換、物理模型和數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換等是常見的為著解決某一問題的思維。所必須經(jīng)歷的步驟，一般分如下四步，即發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)清問題、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)、得出結(jié)論。而其中的假設(shè)與驗(yàn)證是思維過程的中心環(huán)節(jié)或關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在解決有多種可能的問題時(shí)，結(jié)論與假設(shè)有關(guān)的，必須加以驗(yàn)證。驗(yàn)證假設(shè)的思維是人的認(rèn)識(shí)深化的過程。驗(yàn)證的方法，可以是間接的方法，即推理的方法，也可以是直接的檢查，即知覺的方法。但無論以怎樣的方法來進(jìn)行驗(yàn)證，都能直接地培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性和深刻性。

（２）等效思維。等效方法的運(yùn)用，是物理思維的又一個(gè)特點(diǎn)。所謂等效，即效果相同。例如矢量的合成分解、等效電路等屬之，都是簡(jiǎn)化復(fù)雜問題的方法。把復(fù)雜的對(duì)象等效作為一個(gè)模型，以便能夠應(yīng)用已有的知識(shí)去處理。這種等效處理的方法本身就是一種思維。

（３）實(shí)踐性。物理知識(shí)的另一個(gè)特點(diǎn)是它與實(shí)踐緊密聯(lián)系。許多知識(shí)是實(shí)踐觀察的總結(jié)。就其來源于實(shí)踐而又應(yīng)用于實(shí)踐這一點(diǎn)講，物理知識(shí)是非常具體的、通俗的。而就其概括實(shí)踐來講，無論是初級(jí)經(jīng)驗(yàn)的概括，還是高級(jí)科學(xué)的概括，都很抽象。既具體又抽象的特點(diǎn)，要求解決物理問題的思維，必須具有相應(yīng)的特點(diǎn)。

因而，在物理教學(xué)中，必須時(shí)刻注意聯(lián)系實(shí)際，以期培養(yǎng)學(xué)生具有既能作抽象的概括，又能具體地應(yīng)用、聯(lián)系實(shí)際的思維品質(zhì)。一些論述需要作抽象的概括，而另一些論述則必須考慮到現(xiàn)實(shí)狀況，作聯(lián)系實(shí)際的思考。脫離實(shí)際必然導(dǎo)致思維的謬誤。

參考文獻(xiàn)：

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［2］義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（滬科版）.

［3］張大昌.從物理課程看科學(xué)探究.