物理教學(xué)中思維能力的培養(yǎng)

葛廷鋒

物理學(xué)是觀察實驗與科學(xué)思維相結(jié)合的產(chǎn)物，是一門思維能力很強(qiáng)的學(xué)科。培養(yǎng)學(xué)生的思維能力可以為學(xué)生將來從事科學(xué)研究和發(fā)明創(chuàng)造打下初步基礎(chǔ)。筆者現(xiàn)根據(jù)自己在教學(xué)中所得的經(jīng)驗談兩點教學(xué)體會。

一、引入新課時注意啟發(fā)學(xué)生的積極思維

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的主導(dǎo)，教師在授課中根據(jù)教學(xué)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)的重要性，創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的教學(xué)背景引入新課，使學(xué)生從一開始便有明確的思維方向，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。這是教師講課成功的第一步。

那么，如何在物理教學(xué)中引入新課呢？我覺得應(yīng)重視以下幾個方面。

1.根據(jù)實際教學(xué)情況，選擇學(xué)生在生活中經(jīng)常接觸的典型事例作為引題，是啟發(fā)學(xué)生積極思維的一個有效途徑。物理學(xué)中的概念和規(guī)律一般是從大量的物理現(xiàn)象和物理實驗中總結(jié)出來的，而學(xué)生在長期的生活實踐中已對某些物理現(xiàn)象具備了一些的感性認(rèn)識。教師講課時應(yīng)充分利用這一條件，喚起學(xué)生對某些感性認(rèn)識的回憶，使他們進(jìn)入積極的思維狀態(tài)。例如，講授“力矩”這一概念時，教師可先提問：“隨手關(guān)門”，在離軸遠(yuǎn)、近不同各點施力，所需力的大小是否一樣？作為課題，師生共同討論得出：使物體轉(zhuǎn)動不但與力的大小有關(guān)，而且與力的作用點到轉(zhuǎn)軸的距離有關(guān)。這樣學(xué)生對力矩的概念就容易理解了。

2.通過實驗向?qū)W生提出需要研究的問題，是調(diào)動學(xué)生積極思維比較理想的方法。當(dāng)學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗不能解決這一問題時，他們的思維必然是積極的。因此，實驗在這方面起的作用是最生動的。例如，“靜電屏蔽”是學(xué)生比較難于理解的概念，教師在講課時可先做演示實驗。用帶電體的一端靠近通草球，通草球受到吸引力而擺動，再將帶電體靠近放在金屬網(wǎng)中的通草球時，通草球則不動了。此時，教師提出“靜電屏蔽”的概念，學(xué)生的思維活動就會積極起來。

3.從學(xué)生舊知識的基礎(chǔ)上提出課題，引導(dǎo)學(xué)生抓住新舊知識的縱橫聯(lián)系，幫助學(xué)生理解教材內(nèi)容的系統(tǒng)性和連貫性。例如，在利用電荷定向移動形成電流和磁場對電流的作用力的知識推導(dǎo)洛侖磁力公式時，教師可這樣提出課題：既然磁場對導(dǎo)體中的電流有力的作用，導(dǎo)體中的電流又是由自由電荷的定向移動形成的，那么運(yùn)動電荷所受的磁場力跟電流受力必然有聯(lián)系，它們之間到底有什么關(guān)系呢？經(jīng)過這樣提問，學(xué)生就會對舊知識加以回顧，同時增強(qiáng)對新知識的渴求。

當(dāng)然，以上各種教學(xué)方法并不是孤立的，在教學(xué)實踐中既可以單獨運(yùn)用，也可以綜合運(yùn)用?？偟脑瓌t是從教材的內(nèi)容和課題所要求達(dá)到的目的效果出發(fā)，不搞形式主義。

二、在授課過程當(dāng)中引導(dǎo)學(xué)生深入思維

教師不單單在引題中啟發(fā)學(xué)生積極思維，在授課過程中更應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深入思維。具體說來，應(yīng)重視如下幾個方面。

1.講述的思路要清晰。要做到思路清晰就必須要對課本深入分析和把握，對教參、課標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確、深入地研讀。一堂課要達(dá)到什么目的，需要透過課本看到背后所蘊(yùn)含的理念，而不是僅僅滿足于學(xué)生死記硬背得來的定律、定義和公式等。

以講解“牛頓第一定律”為例，先列出定律：一切物體在不受外力的作用下總是保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。用力推木箱移動，不推木箱停止，這種生活中的“經(jīng)驗”已經(jīng)在學(xué)生大腦中先入為主，當(dāng)然學(xué)生就會對第一定律提出質(zhì)疑。為此帶著這樣的疑問讓學(xué)生閱讀亞里士多德和伽利略的怎樣回答的，然后找出摩擦力。再以小車、木板、毛巾和棉被為器材進(jìn)行演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：平面越光滑小車運(yùn)動的距離越遠(yuǎn)，說明小車受到的阻力越小，速度減小的越慢。推論，如果小車不受力它將永遠(yuǎn)保持勻速運(yùn)動。然后，讓學(xué)生閱讀定律。這樣一步步將學(xué)生頭腦中原有的亞里士多德的力學(xué)學(xué)說替換為牛頓第一定律。

2.結(jié)論分析要透徹。每章、每節(jié)乃至每個問題被提出后，經(jīng)過必要的理論分析與數(shù)學(xué)推導(dǎo)，最后得到一定的結(jié)論，達(dá)到了某種最終目的。此時教師應(yīng)該對這些結(jié)論的物理性質(zhì)進(jìn)行充分剖析，指明得出這一結(jié)論的根本原因，同時說明它的適用條件和應(yīng)用范圍。例如，在講授“用伏安法測電阻”時，有學(xué)生提出：先用一個電壓表測出待測電阻的兩端電壓，然后拆去電壓表，再用一個電流壓表測出待測電阻的電流I，根據(jù)R=U/I，便可求得待測電阻R的準(zhǔn)確阻值。學(xué)生的思路只考慮到歐姆定律中的一個必要條件三個物理量在同一電路上，而沒有考慮到另一必要條件，只有兩個條件同時具備才可以。把某一時刻測量的電壓值與另一時刻測量的電流值代入到公式中計算電阻的阻值，顯然是錯誤的，因為這兩次實驗中，電流強(qiáng)度并不相同。

由上述例子可以看出，教師在講授物理概念、規(guī)律和公式時，著重結(jié)論分析，充分闡明結(jié)論的意義，明確結(jié)論的應(yīng)用范圍和條件，開拓學(xué)生的思路是何等的重要。

3.要教會學(xué)生掌握“鑰匙”。僅僅把問題提出來和得到什么結(jié)論講清了，課堂教學(xué)的任務(wù)還未全部完成。因此，教師在講完問題之后，應(yīng)該及時地給學(xué)生舉出多個實例，并概括出解決此類問題的各種方法，達(dá)到舉一反三。這就是人們常說的：不僅開一把鎖給學(xué)生看，還要教給他們使用鑰匙的方法，以便去開更多的“鎖”。即讓他們學(xué)會運(yùn)用這些方法，徹底掌握物理定律。以“力的分解”這個課題為例，由于力的分解就是矢量的分解，要想讓矢量的分解有確定的答案，就必須有附加的條件。在把一個力分解成兩個分力的問題中，所給條件應(yīng)包含兩個分力的方向，或包含一個分力的方向和量值，方向的選擇不是任意的，應(yīng)根據(jù)力的實際效果來確定。如單擺和圓錐擺，正是因為兩種情況下重力的實際效果不同，因而重力就采取了不同的分解法。在分析力的實際效果時，要以物體的運(yùn)動狀態(tài)為依據(jù)。

綜上所述，教師在物理教學(xué)中，教會學(xué)生掌握物理的基本知識技能和發(fā)展思維能力是相輔相成緊密聯(lián)系的。因而，教師不但要處理好基礎(chǔ)知識和技能的學(xué)習(xí)，而且要注意培養(yǎng)學(xué)生的思維。

【責(zé)編 張景賢】