理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)對學(xué)生思維和實踐能力的培養(yǎng)

摘要：縱觀初高中物理可知，力、熱、光、聲、電、原子物理在初高中教材中均有提到，但是在初中物理中這些知識都是停留在感知的層面上，初中的物理知識致力于讓學(xué)生感知物理的現(xiàn)象，至于這些物理現(xiàn)象和定理、定律是怎么發(fā)現(xiàn)的以及整個研究過程是無法在初中教材中獲得的，學(xué)生思維能力、實踐能力的培養(yǎng)更是捉襟見肘了。那要如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力和實踐能力呢？高中物理信息量明顯多于初中，其能力目標(biāo)也有明顯的區(qū)分，高中物理不僅要知其然更要知其所以然，更加重視物理現(xiàn)象、定律和定理的過程研究。因此，在高中物理教學(xué)中不僅要教好學(xué)生學(xué)好知識的同時還要讓學(xué)生學(xué)好怎么學(xué)，把教學(xué)重點放在學(xué)生思維能力和實踐能力的培養(yǎng)上，教學(xué)相長與實踐是檢驗和發(fā)展真理的理念放在教育教學(xué)的重要位置上，這是我們的工作重點。

關(guān)鍵詞：思維能力 實踐能力 知行合一 模型化教學(xué)

縱觀初高中物理可知，力、熱、光、聲、電、原子物理在初高中教材中均有提到，但是在初中物理中這些知識都是停留在感知的層面上，初中的物理知識致力于讓學(xué)生感知物理的現(xiàn)象，教材以大量的圖形和跟生活很貼近的文字，讓學(xué)生形成對物理的感性認(rèn)知，至于這些物理現(xiàn)象和定理、定律是怎么發(fā)現(xiàn)的，以及整個研究過程是無法在初中教材中獲得的，學(xué)生的思維能力、實踐能力的培養(yǎng)更是捉襟見肘了。那要如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力和實踐能力呢？我們首先來看看高中物理教材，高中物理信息量明顯多于初中，其能力目標(biāo)也有明顯的區(qū)分，高中物理不僅要知其然更要知其所以然，更加重視物理現(xiàn)象、定律和定理的過程研究。因此在高中物理教學(xué)中不僅要教好學(xué)生學(xué)好知識的同時還要讓學(xué)生學(xué)好怎么學(xué)，把教學(xué)重點放在學(xué)生思維能力和實踐能力的培養(yǎng)上，教學(xué)相長與實踐是檢驗和發(fā)展真理的理念放在教育教學(xué)的重要位置上是我們的工作重點。

教育學(xué)提出，知行合一是教育學(xué)的重心，知乃傳授學(xué)生予課本物理的理論知識，形成學(xué)生的感性認(rèn)知。行乃培養(yǎng)學(xué)生將知識理論應(yīng)用于解決問題，使學(xué)生形成分析問題解決問題的能力，更進(jìn)一步能提出問題的能力。在知行合一中的教學(xué)重點又趨向于能力的培養(yǎng)。能力是又主要體現(xiàn)在實踐中解決問題，實踐不能盲目地，毫無依據(jù)地行動，古語說的好三思而后，思要有理有據(jù)，行要有方式方法。因此在物理教學(xué)中我們不僅要著力培養(yǎng)學(xué)生的智，更要發(fā)展學(xué)生的能，智能的有機(jī)結(jié)合形成智力。智力的核心是思維能力，而思維的核心形態(tài)是抽象邏輯思維，行是體現(xiàn)學(xué)生的實踐能力以及在實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

物理學(xué)科的研究，以自然界物質(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和最普遍的運動形式為內(nèi)容。對于那些紛繁復(fù)雜事物發(fā)展的研究，首先，需要抓住其主要特征及個性，而舍去那些次要因素影響，形成一種經(jīng)過抽象概括的理想化的“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，建立新的物理概念。這種以模型概括復(fù)雜事物的方法，是對復(fù)雜事物的合理簡化。其次，是將物理過程模型化。其一，是創(chuàng)設(shè)合理的簡化的物理情景模型；其二，是將描述物理的參量關(guān)系數(shù)學(xué)圖像化、再次培養(yǎng)學(xué)生對物理問題的敏感度。

在物理教學(xué)中，充分把握好物理模型的思維，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的有效方法之一。然而，在物理教學(xué)中，模型占有重要的地位，模型的構(gòu)建依賴于物理情景的建立。物理教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生先是物理情景的設(shè)想而后步入模型思維的大門，再進(jìn)入事物的發(fā)展分析（物理過程分析），適應(yīng)并掌握這種思維形式是提高學(xué)生對物理模型的思維能力比較好的途徑。

提高學(xué)生的思維能力和實踐能力是高中物理教師教學(xué)過程中的重點和難點。如何提高學(xué)生的這些能力呢？

一、構(gòu)建物理模型

回顧物理學(xué)發(fā)展史，我們可以發(fā)現(xiàn)物理概念和規(guī)律，都是由于科學(xué)家們根據(jù)前人的理論基礎(chǔ)經(jīng)過大膽的猜想構(gòu)思，構(gòu)建出科學(xué)的、合理的理想化的物理模型，并通過一定的實驗檢驗或?qū)嵺`論證，物理模型與事實基礎(chǔ)很好吻合的前堤下獲得的，而我們的教學(xué)能盡最大可能的再現(xiàn)前人的猜想和實驗。

比如，可以在課堂中構(gòu)建伽里略讓小球從彎曲的斜槽上自由下落，提出問題讓學(xué)生思考：小球?qū)⒁仙母叨?？實踐證明無法上升到原來的高度；讓學(xué)生分析為什么？引導(dǎo)學(xué)生要讓小球達(dá)到原有的高度該怎么辦？提出假設(shè)當(dāng)斜槽理想光滑時，這個問題就解決了，小球就可沿另端斜槽上升到初始高度。再提出將另一端斜槽傾角減小會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果另端斜槽末端趨向于水平，小球無法達(dá)到初始高度將會出現(xiàn)什么樣的情況？如果末端光滑水平了，小球?qū)钦拥臓顩r呢？學(xué)生會自然而然猜到小球要一直運動下去，永不停止。這樣的物理情景再現(xiàn)，學(xué)生能從理想的模型中自然而然形成牛頓第一運動定律的理解，才能更好地理解慣性和慣性定律。進(jìn)一步從物體的所處的狀態(tài)引申物體的受力情況，不難得出物體等效不受力的作用。然而，課堂中設(shè)置的實驗并未能達(dá)到真正的理想光滑的物理場景，從中引導(dǎo)學(xué)生分析原因順其思路得到力與運動的本質(zhì)性的關(guān)系。又如，構(gòu)建用鐵粉放在磁體周圍的物理模型研究磁體周圍空間性質(zhì)，實驗現(xiàn)象形象化了磁體周圍的客觀物質(zhì)的分布狀況，鐵粉的分布顯示了磁棒周圍的磁力線形狀，從而建立了磁感線的概念。因此，合理的、理想化的物理模型的教學(xué)，是有利于學(xué)生從直觀的物理現(xiàn)象中形成感性認(rèn)識，教師加以合理的引導(dǎo)和分析，可以使學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性的認(rèn)識，從形象的思維上升的理性的邏輯思維。

在高中教材中，我們熟悉的理想化模型還有如質(zhì)點、彈簧振子、單擺、點電荷、點光源、薄透鏡、狹縫、薄膜，等等。正是引入了這些忽略次要因素的理想化物理模型，才使許多復(fù)雜的現(xiàn)實問題，通過模型化處理能夠比較順利地解決抽象的物理問題。物理模型教學(xué)不僅培養(yǎng)學(xué)生的感性認(rèn)識而且增加了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的樂趣，如果離開了物理模型，不僅增大了物理研究過程的難度，而且對物理學(xué)科的深入發(fā)展必然會障礙重重。

二、構(gòu)建數(shù)學(xué)圖像

將物理參量巧妙運用數(shù)學(xué)圖象，采用數(shù)形結(jié)合的途徑，能更好直觀地描述物理量之間的關(guān)系、形象展示物理規(guī)律，更有利將復(fù)雜的物理過程形象化。結(jié)合圖象，學(xué)生也能夠較容易地理解物理過程，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，找到解決問題的捷徑，解決繁雜物理問題。比如在物理教學(xué)中，v-t圖是常用的數(shù)學(xué)圖象。但一般，我們往往是將它應(yīng)用在勻速或者勻變速直線運動中，利用斜率求加速度大小，利用“面積”求位移大小，還可以利用v-t圖象解決追及、相遇等問題。然而，拓展v-t圖的應(yīng)用范圍，還可以應(yīng)用于非勻變速運動過程，利用圖線說明加速度不斷變化的運動規(guī)律。又如力做功的教學(xué)中也能巧妙利用F-S圖像理解功的問題，F(xiàn)-S圖像中的圖線與坐標(biāo)軸構(gòu)成的面積即力的做功，F(xiàn)-S數(shù)學(xué)圖像不僅可以解決恒力做功而且可以解決變力做功。因此，數(shù)學(xué)圖像在物理教學(xué)中的重點在于分析清楚坐標(biāo)軸、坐標(biāo)點、圖線、坐標(biāo)軸與圖線構(gòu)成的面、截距、斜率的物理意義。

利用圖象法不僅可以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力，還可以挖掘?qū)W生的探究能力以及物理現(xiàn)象的外延結(jié)論等，提高了學(xué)生的思維能力和實際解決問題的能力。同時還可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望和創(chuàng)新精神，也可以使學(xué)生體驗成功的快樂，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理積極性和應(yīng)用物理的能力。

在物理教學(xué)中，教師通過物理參量的數(shù)學(xué)圖像化將抽象的物理問題簡單化、模型化，盡量用學(xué)生可以直觀觀察和想象的事例和圖標(biāo)來說明問題，重視物理模型和圖象教學(xué)，教會學(xué)生化繁為簡，充分利用物理模型畫出物理圖形和物理數(shù)學(xué)圖像。因此，物理教師要深入研究教材，擬定教法，以適合學(xué)生心理水平和現(xiàn)有的知識水平，有效應(yīng)用物理模型和物理數(shù)學(xué)圖像促使學(xué)生積極思考和主動思維，從而創(chuàng)造條件，促進(jìn)學(xué)生從感性思維上升至抽象的邏輯思維，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的實踐能力。

三、實踐能力的培養(yǎng)

思維能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，其共同目的都在于使學(xué)生有一定的實踐能力，否則我們培養(yǎng)的學(xué)生就是“高分低能”。蘇霍姆林斯基說過：“兒童的智慧在他們的手指尖上”。中學(xué)生也不例外。因此，在物理教學(xué)中要注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。學(xué)生通過動手操作實踐，獲得感性經(jīng)驗，既能幫助學(xué)生理解知識，又可以調(diào)動積極情感，培養(yǎng)自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。

學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，首先應(yīng)調(diào)動學(xué)生主動參與教學(xué)活動的積極性。學(xué)習(xí)是一個動力轉(zhuǎn)化的過程，特別是物理課的教學(xué)，絕不是單純的學(xué)生聽老師講，學(xué)生只有在教師正確的領(lǐng)導(dǎo)下主動參與教學(xué)過程并且親自實踐，才能在理解的基礎(chǔ)上建構(gòu)起自己的知識體系，并發(fā)揮自己的聰明才智，從而逐步形成自己的實踐能力，如通過《恒定電流》和《傳感器》的學(xué)習(xí)后，我讓學(xué)生親自動手組裝由電池構(gòu)成的簡單照明，和玩具電動機(jī)的組裝、開關(guān)控制電路，實踐開關(guān)怎么連接可以在不同地點控制同一盞小燈泡（家里臥室的雙向控制開關(guān)）。使他們掌握了電路設(shè)計、電路討論、認(rèn)識簡單的家用電路設(shè)計；認(rèn)識日常生活中的傳感器的應(yīng)用，如手機(jī)屏幕傳感器、電子秤、機(jī)器人，等等。這不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更是達(dá)到了學(xué)以致用的目的。

實踐能力的培養(yǎng)，除了要讓學(xué)生主動參與以外，更主要的是指導(dǎo)并幫助學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的實踐方法，既不能隨心所欲，又不能簡單應(yīng)付。對于一些實驗和實習(xí)，要求學(xué)生要像科學(xué)家一樣，自行設(shè)計方案進(jìn)行實驗或?qū)嵙?xí)，對于實驗、實習(xí)的過程，要細(xì)致的觀察，認(rèn)真的記錄，仔細(xì)的研究、積極思考進(jìn)而得出自己的結(jié)論。這樣，才能逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、方法和實踐的能力。

實踐能力的培養(yǎng)，還應(yīng)鼓勵學(xué)生走出課堂，在生活實際中來觀察、研究、思考，并以此來鞏固加深對原本知識的理解。注意用課本上的知識來解決生活中的問題。比如，用反射原理制作潛望鏡、小孔成像制作簡易照相機(jī)、電磁理論制作金屬探測器、萊頓瓶、自制閃關(guān)燈等等。這些活動對于學(xué)生熟練操作技能，發(fā)揮創(chuàng)造個性和培養(yǎng)實踐能力都具有重要的意義

總之，物理教學(xué)，必須從本學(xué)科的特點出發(fā)，以辯證和唯物觀點為指導(dǎo)，以心理學(xué)理論為依據(jù)，理論與實踐相結(jié)合教學(xué)，對學(xué)生的思維能力和實踐能力培養(yǎng)是教學(xué)的重要途徑，也是物理教師教學(xué)的重中之重。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮源.素質(zhì)、教育目的與素質(zhì)教育.教育探索，2000，（09）.

[2]高中物理教材教法.