在物理教學(xué)中如何提高學(xué)生的思維能力

王紅升

摘 要：講授物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能是物理教學(xué)的基本任務(wù)，而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，則有利于學(xué)生長(zhǎng)期發(fā)展，現(xiàn)階段學(xué)生思維處于飛速發(fā)展并逐步走向成熟的階段，一個(gè)具備創(chuàng)新精神的教師對(duì)于創(chuàng)造天才的培養(yǎng)有著至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：思維能力；創(chuàng)新能力；物理教學(xué)

創(chuàng)造是人類(lèi)的特征之一，如果不會(huì)創(chuàng)造只會(huì)重復(fù)，人類(lèi)就不可能進(jìn)步，就不可能有更高、更好的生存條件和質(zhì)量。但沒(méi)有活躍的思維能力，就缺少創(chuàng)造的源泉，人類(lèi)的思維能力不可能自然而然地提高，它必須通過(guò)恰當(dāng)?shù)呐嘤?，亦即以學(xué)校教育為主的各種教育活動(dòng)。因材施教，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，才能適應(yīng)新世紀(jì)的科技發(fā)展的要求，才能順應(yīng)時(shí)代的要求。

一、打破舊的思想和思維模式，建立新的思維模式

創(chuàng)造性思維就是在客觀現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、綜合、判斷、尋找變異，得出新方法，建立新理論的一切思維活動(dòng)，是指新穎、不拘一格，產(chǎn)生新的思維成果的思想。當(dāng)遇到現(xiàn)成的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，按常規(guī)的方式無(wú)法解決的問(wèn)題時(shí)，就必須尋求新穎的、突破常規(guī)的解決方法。在物理學(xué)中，諸多概念的形成或規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都要經(jīng)歷一個(gè)破舊立新的過(guò)程。所以整個(gè)物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程就是一個(gè)破舊立新的過(guò)程。對(duì)學(xué)生而言，如果能夠逐步引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)某一概念或某一物理規(guī)律以后，根據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題的需要，在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上創(chuàng)造出一些新方法、新設(shè)計(jì)或新觀念，去解決實(shí)際問(wèn)題中所遇到的問(wèn)題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造的意識(shí)，逐漸讓學(xué)生體會(huì)到創(chuàng)造性思維能力的重要性。那么在教學(xué)中應(yīng)注意：

1.強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人

教師是學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者，教師同樣是學(xué)生活動(dòng)的參與者，和學(xué)生一起討論問(wèn)題，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和想法；教師也是學(xué)習(xí)的受益者，和學(xué)生一起探討，可以找到多條解決問(wèn)題的途徑，不僅可以拓寬學(xué)生思維，也可以拓寬教師思維；教師是學(xué)生的欣賞者，要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn)，這可以活躍學(xué)生的思維敏捷程度；教師是學(xué)生思維活動(dòng)的引導(dǎo)者，要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的趣味，樹(shù)立學(xué)生主動(dòng)思維的信心。

2.變接受性學(xué)習(xí)為探究性學(xué)習(xí)，在探究中提高

把學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)、探究研究等認(rèn)識(shí)活動(dòng)突顯出來(lái)，使學(xué)習(xí)過(guò)程更多地成為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，讓學(xué)生的思維能力得到系統(tǒng)發(fā)展。

3.讓學(xué)生大膽發(fā)言，積極爭(zhēng)辯

刨根問(wèn)底甚至標(biāo)新立異要加以鼓勵(lì)和保護(hù)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)書(shū)本的質(zhì)疑和對(duì)教師超越，贊賞學(xué)生獨(dú)特的和富有個(gè)性的想法，這樣有利于學(xué)生個(gè)性思維的飛躍。

二、倡導(dǎo)猜想、假說(shuō)，發(fā)展直覺(jué)思維能力

偉大的物理學(xué)家牛頓說(shuō)過(guò)：“沒(méi)有大膽的猜測(cè)，就不能做出偉大的發(fā)現(xiàn)?！币龑?dǎo)學(xué)生猜想有以下幾種方式：

1.逆向猜想

就是從結(jié)論或現(xiàn)象，倒著思考問(wèn)題，來(lái)猜想產(chǎn)生這一結(jié)果或現(xiàn)象的原因或條件，即利用逆向思維的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)猜想。一部分物理學(xué)史表明，逆向思維在物理學(xué)的發(fā)展中起著重要的推動(dòng)作用，曾導(dǎo)致許多重要的物理定律的建立和發(fā)現(xiàn)。當(dāng)1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象之后，許多人還在研究“電生磁”時(shí)，法拉第卻反過(guò)來(lái)猜想，“磁”是否產(chǎn)生“電”呢？經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和研究，終于發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)”，推動(dòng)了發(fā)電機(jī)的發(fā)明。那么，在教給學(xué)生這一知識(shí)時(shí)，我們就不要急于把結(jié)論告訴學(xué)生，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，然后在做實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。又如在學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)的原理時(shí)，也可以通過(guò)發(fā)電機(jī)的原理進(jìn)行猜想。

2.類(lèi)比猜想

就是把若干相同或相似的事物放在一起進(jìn)行比較，讓學(xué)生由舊事物的已知屬性去猜想新事物也具有相同或相似的屬性，例如，在學(xué)習(xí)影響電阻的大小的因素時(shí)，我是通過(guò)道路跟導(dǎo)體類(lèi)比來(lái)提出猜想的，首先認(rèn)識(shí)相似之處，人流需要道路，電流需要導(dǎo)體。然后通過(guò)道路的寬窄影響人流的快慢來(lái)猜想導(dǎo)體的橫截面積影響電阻的大??；油路和泥濘土路的不同影響人流的快慢，來(lái)猜想導(dǎo)體的材料影響電阻的大小；由路程越長(zhǎng)，人花費(fèi)力氣越大來(lái)猜想導(dǎo)體的長(zhǎng)短影響電阻大小。

3.歸納猜想

就是通過(guò)某類(lèi)物理對(duì)象中一些個(gè)別對(duì)象具有某種屬性，而猜想該對(duì)象全體都具有這種屬性。如，在教學(xué)生降低溫度是氣體液化的一種方法時(shí)，就是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活常見(jiàn)的液化現(xiàn)象，由學(xué)生自己歸納猜想提出。

4.直觀猜想

就是充分利用學(xué)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等作用，對(duì)所研究的事物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)觀察的現(xiàn)象，直接提出猜想。物理是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，很多的知識(shí)是可以利用這種方式提出的，如串聯(lián)或并聯(lián)電路的電壓、電流的特點(diǎn)、阿基米德原理，都可以先讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象直接推測(cè)出結(jié)論，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行論證。

中學(xué)生的思維正處于迅速發(fā)展的時(shí)期，形象思維有所增強(qiáng)，邏輯推理能力大有提高。我們要不失時(shí)機(jī)地提倡和引導(dǎo)學(xué)生善于大膽猜想，敢于提出假說(shuō)，發(fā)展思維能力。在物理教學(xué)中，可以模擬科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的探索過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)物理定律，從而培養(yǎng)他們的思維能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生善于大膽猜想，敢于提出假說(shuō)，要求在物理教學(xué)中發(fā)揚(yáng)教學(xué)民主的精神，使師生之間建立起一種平等、民主、親切、和諧的關(guān)系。以保證學(xué)生心情舒暢，思維敏捷，使各種智力和非智力的創(chuàng)造因子都處于最佳活動(dòng)狀態(tài)。

三、加強(qiáng)“物”和“理”的結(jié)合，培養(yǎng)想象能力，促使創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展

思維活動(dòng)分為形象思維和抽象思維。形象思維指憑借表象進(jìn)行的思維。形象思維所要解決的問(wèn)題是把思想形象化或建立一個(gè)新的形象體系，解決問(wèn)題的方式是進(jìn)行想象活動(dòng)。抽象思維又稱理論思維，指運(yùn)用概念進(jìn)行的思維。抽象思維所要解決的問(wèn)題是理論性的，解決問(wèn)題的方式是運(yùn)用概念進(jìn)行判斷、推理和證明。兩種形式中學(xué)生的思維活動(dòng)處于由形象思維向抽象思維發(fā)展過(guò)程，又因?yàn)閯?chuàng)造性思維具有獨(dú)特的特點(diǎn)，即創(chuàng)造性思維常常還需要?jiǎng)?chuàng)造想象的參與。而要在一個(gè)人的想象中形成創(chuàng)造性新形象，提出新的設(shè)想，就必須依靠這個(gè)人過(guò)去所積累的生活經(jīng)驗(yàn)，或者日常生活中所遇到的事物及其現(xiàn)象。所以，在物理教學(xué)中要注意把形象思維和抽象思維結(jié)合起來(lái)，加強(qiáng)“物”和“理”的結(jié)合。它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，促進(jìn)創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展尤其重要。通過(guò)物理模型，發(fā)揮學(xué)生的想象力。在教學(xué)中挖掘教材內(nèi)在的想象因素，培養(yǎng)學(xué)生的想象力。例如，分子動(dòng)理論的形成過(guò)程，就是要讓學(xué)生通過(guò)現(xiàn)象發(fā)揮想象和活躍的思維。像這類(lèi)問(wèn)題絕對(duì)不能靠簡(jiǎn)單的死記硬背書(shū)本知識(shí)就能解決，而是需要靠學(xué)生去想象，運(yùn)用創(chuàng)造性思維來(lái)解決。

四、重視實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)動(dòng)手實(shí)踐，檢驗(yàn)成果，鞏固思維品質(zhì)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅要讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體做法，掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)技能，還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)研究物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法，為培養(yǎng)他們的物理創(chuàng)新能力打下良好的基礎(chǔ)。如，常用的間接測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方法、“控制條件”的實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)量微小量的“累積法”“替代法”和“比較法”等。教師通過(guò)選擇典型的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)多種實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、討論和辨析來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

另外，教師可以把某些學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為探索性實(shí)驗(yàn)，使之達(dá)到不同層次的能力培養(yǎng)目標(biāo)。探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)較課堂教學(xué)有更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間，可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新欲望。學(xué)生在自己“探索”物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以把動(dòng)手和動(dòng)腦結(jié)合起來(lái)，鍛煉和培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力。教師應(yīng)選取合適的、需要探索的問(wèn)題作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教學(xué)中可以利用新舊知識(shí)間的聯(lián)系提出需要解決的問(wèn)題，并設(shè)計(jì)一系列有針對(duì)性、啟發(fā)性的問(wèn)題作為鋪墊，設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)應(yīng)充分滲透創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要利用學(xué)生的原有知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在運(yùn)用知識(shí)的探索過(guò)程中有所“創(chuàng)新”地解決問(wèn)題。教師應(yīng)讓學(xué)生明確探索性實(shí)驗(yàn)的基本環(huán)節(jié)，并在實(shí)驗(yàn)儀器的選取與操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)故障的排除及結(jié)論的得出等一系列環(huán)節(jié)中，及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，使學(xué)生在相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中得到鍛煉，如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，物理學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)技巧等。為了使能力的培養(yǎng)長(zhǎng)期化，教師可有計(jì)劃地組織學(xué)生進(jìn)行系列化的探索性實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和生活中的實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，使思維能力的培養(yǎng)和物理知識(shí)的學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來(lái)。例如，在講授了熱機(jī)的原理后，安排一個(gè)“熱水沖塞”這樣一個(gè)實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生剛學(xué)完課本的理論知識(shí)，正處于一個(gè)將理論知識(shí)應(yīng)用到生活實(shí)踐的階段具有強(qiáng)烈的創(chuàng)造欲望，此時(shí)進(jìn)行這樣的活動(dòng)，就引起了學(xué)生的極大興趣，先將原理講述一遍（利用一個(gè)試管做缸筒，在里面注入一定量的水，蓋上塞子，然后向試管加熱，試管的氣壓越來(lái)越大，最終將會(huì)把塞子頂飛出來(lái)）。在這樣的活動(dòng)中學(xué)生自己充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，平等自由地觀察試驗(yàn)現(xiàn)象，分析判斷試驗(yàn)結(jié)果，討論試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，極大地鍛煉了他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)造性思維能力，鞏固了創(chuàng)造性思維品質(zhì)。

我認(rèn)為，物理教學(xué)不僅要求學(xué)生掌握現(xiàn)成的知識(shí)，更重要的是要掌握科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。因此，在物理學(xué)科教學(xué)中要逐漸培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，擴(kuò)展學(xué)生思考、學(xué)習(xí)的空間，指導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的方法總結(jié)歸納知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)，培養(yǎng)出能獨(dú)立思考、主動(dòng)參與、提出問(wèn)題并相互質(zhì)疑等有創(chuàng)新意識(shí)特征的綜合人才。所以，希望通過(guò)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的研究和探索，使自己明確今后的教學(xué)目的以及教學(xué)任務(wù)，為培養(yǎng)創(chuàng)造型人才做出努力。

參考文獻(xiàn)：

邢紅軍.論科學(xué)技術(shù)發(fā)展與中學(xué)物理課程改革[J].中學(xué)物理教考，1998（04）.

？誗編輯 薛直艷