物理教學(xué)應(yīng)注意學(xué)生思維能力的培養(yǎng)

畢國麗

（浙江省鎮(zhèn)海中學(xué) 浙江 寧波 3152 00 ）

加強對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是物理教學(xué)的重要目標(biāo)之一．思維能力主要包括獨立的思維能力，批判性的思維能力和深刻性的思維能力．

一個學(xué)生的思維發(fā)展水平反映其學(xué)習(xí)能力，要使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，必須重視對學(xué)生思維的培養(yǎng)，提高其思維能力．因此，在物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生良好的物理思維能力成為教學(xué)重點．

1 引導(dǎo)學(xué)生思考 培養(yǎng)獨立的思維能力

獨立的思維能力表現(xiàn)為善于獨立地提出問題、分析問題、解決問題．就學(xué)習(xí)過程而言，具備獨立的思維能力是學(xué)好知識的前提．物理是一門思維學(xué)科，在物理教學(xué)活動過程中，重視培養(yǎng)學(xué)生思維的獨立性，意義頗深．

例如，學(xué)習(xí)“勻變速直線運動的規(guī)律”時，會碰到這樣一個問題，即汽車以36 k m／h的速度行駛，剎車后的加速度大小是4m／s2，則剎車后3s內(nèi)汽車通過的位移是多少？

學(xué)生初學(xué)時往往是通過位移公式

v0＝10 m／s

a＝－4m／s2

t＝3s

代入數(shù)據(jù)得出位移

x＝12 m

對照參考答案，發(fā)現(xiàn)不對．這時及時引導(dǎo)學(xué)生思考兩個問題，一是汽車經(jīng)過多長時間速度減為零，二是對于剎車問題中有無時間限制．通過上述兩個問題引導(dǎo)學(xué)生思考，使其發(fā)現(xiàn)所犯的錯誤以及找出正確的解決方法．

又如，在“測定滑動摩擦力”的實驗中，首先給出一個模型，如圖1（a），讓學(xué)生實際操作，并且發(fā)現(xiàn)其中的問題是彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，這時鼓勵學(xué)生分析原因，并且思考解決方案．原來，用手直接拉物塊很難讓其勻速前進，而物塊是在做變速運動，所以，彈簧測力計的讀數(shù)會變化，并且讀數(shù)也不等于摩擦力的大小，因此思考并改進得出方案2，如圖1（b）所示．

圖1

學(xué)生動手操作，發(fā)現(xiàn)依然存在問題，因為彈簧測力計水平放置，這樣讀數(shù)依然比較困難，繼續(xù)鼓勵學(xué)生思考如何改進實驗方案．通過多次探討交流，提出改進方案3，如圖1（c）．

要讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，真正成為具有獨立思維能力的人，就應(yīng)該在物理教學(xué)中堅持不懈地引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生多思考，會思考，啟發(fā)、活躍學(xué)生的思維，點燃學(xué)生思維的火花，讓學(xué)生的思維不斷閃現(xiàn)出創(chuàng)造的“靈光”，從而培養(yǎng)學(xué)生具有獨立的思維能力．

2 強調(diào)問題討論 培養(yǎng)批判性的思維能力

物理思維的批判性是指善于冷靜地考慮物理問題，能有主見地、科學(xué)地分析、評價事物．在實際教學(xué)工作中，我們往往忽視對這一思維能力的培養(yǎng)，殊不知，當(dāng)今科技發(fā)達的社會里，只有具備批判性思維能力的人，才能在眾多前人的理論中尋出突破口，從而脫穎而出．

在物理課堂教學(xué)實踐中，對某些物理情境比較模糊的問題，教師可通過提問的方式鼓勵學(xué)生勇于質(zhì)疑，誘導(dǎo)他們爭論并大膽發(fā)表自己的意見，以期建立清晰的物理情境與模型．

例如，有這樣一個例題，即如圖2所示，用長為l的細繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，再把小球拉到A點，使懸線與水平方向成30 °夾角，然后松手．問：小球運動到懸點正下方B點的速度為多少？

圖2

在教學(xué)中筆者首先讓學(xué)生解題，并讓其到黑板前板演，兩位學(xué)生到黑板前演示的結(jié)果均為

在此基礎(chǔ)上筆者問學(xué)生：你們認為上述解題思路正確嗎？若同意，請求出最低點的速度；若不同意，則說說你的理由．學(xué)生對這種類型的題目很感興趣，于是就圍繞題目展開了積極的爭論．有一些學(xué)生認為給出的思路是正確的，因為小球被長為l的細線系住，釋放后將繞O點做圓周運動，只有重力做功．另有極少數(shù)的學(xué)生不同意這個觀點，認為小球并沒有像他們所分析的那樣立即做圓周運動，因為當(dāng)小球剛被釋放時，細線未被拉緊，小球只受重力作用，做自由落體運動；當(dāng)小球下落至細線偏下與水平方向成30 °時，即圖3中的C位置，細線才被拉緊，此后小球開始做圓周運動，即小球前后有兩種運動狀態(tài)．話音剛落，又有學(xué)生發(fā)表了自己的觀點：按照你們的分析，在整個過程中都只有重力做功，機械能守恒，所以列出的方程式還是正確的．霎時間教室中安靜了下來，似乎學(xué)生中已無異議了．

圖3

于是筆者就及時誘導(dǎo)學(xué)生要全面分析和思考問題，即小球開始時是做自由落體運動，到達C位置時的速度方向是豎直向下的，然后小球開始做圓周運動，此時小球的速度方向為過C點的切線方向，現(xiàn)在兩者的方向一致嗎？速度是如何實現(xiàn)改變的？通過適當(dāng)點撥，學(xué)生的思維又被激活了，再次對物理過程進行了剖析．

（1）在C點豎直向下的速度可分解到沿半徑方向和垂直于半徑（即過C點的切線方向）兩方向上．

（2）當(dāng)細線（在C點）被拉緊的瞬間，細線的拉力對小球做了功，使小球沿半徑方向的動能減小為零．

這樣，不僅使學(xué)生在爭論中建立起正確的物理模型，并很快由此獲得正確的結(jié)論，而且有效地激發(fā)了學(xué)生思維的批判性．

3 善于擴展延伸 培養(yǎng)深刻的思維能力

思維的深刻性是指思維的抽象程度和思維活動的深度，就是善于透過紛繁的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)的思維能力，它是一切思維能力的基礎(chǔ)．在物理課堂教學(xué)實踐中，學(xué)生往往對一些看似“淺顯易懂”的內(nèi)容不求甚解，這種“思維惰性”使一些學(xué)生對學(xué)習(xí)中的疑點、難點淺嘗輒止，從而導(dǎo)致其思維表現(xiàn)出較大的膚淺性．為此，教師應(yīng)善于提出恰當(dāng)?shù)膯栴}，激起學(xué)生思維的波瀾，啟發(fā)學(xué)生對問題進行深入分析和深刻理解．

例如，在動態(tài)電路習(xí)題中有這樣一道題目：如圖4所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動勢，r為電源的內(nèi)電阻，以下說法中正確的是

A．當(dāng)R2＝R1＋r時，R2上獲得最大功率

B．當(dāng)R1＝R2＋r時，R1上獲得最大功率

C．當(dāng)R2＝0時，R1上獲得功率最大

D．當(dāng)R2＝0時，電源的輸出功率最大

圖4

學(xué)生利用閉合電路歐姆定律中的一個規(guī)律“當(dāng)外電路的總電阻等于電源內(nèi)阻時，電源輸出功率最大”，結(jié)合等效法（即在選項A中，把R1看做電源的一部分）得到選項A與選項B均正確．對于這道題目的講解，筆者先舉出了具體的數(shù)據(jù)，比如設(shè)E＝3 V，r＝1Ω，R1＝3Ω．如果選項B正確，代入數(shù)據(jù)會得出R1上獲得的功率為P＝0．75 W，對選項C，經(jīng)過計算得出當(dāng)R2＝0時，R1上獲得功率為P＝3 W．這時提出問題讓學(xué)生思考為什么用規(guī)律來解題得出的結(jié)論和計算得出的結(jié)論是不同的呢？原來在利用等效法時，看做電源一部分的電阻不能為變化的電阻．同時可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)研究的電阻是可變電阻時，利用等效法非常有效、快捷，但是研究的是定值電阻時，結(jié)論應(yīng)該是當(dāng)電路電流最大時，電阻獲得的功率最大．

習(xí)題講解到此，學(xué)生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了問題所在，但這時并不應(yīng)該結(jié)束，應(yīng)該對“等效法”拓展研究．

拓展1：“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗習(xí)題教學(xué)中的一道題目，如圖5，用一只電流表和兩個定值電阻測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于未考慮電流表內(nèi)阻，測量值E 比真實值______，測量值r比真實值______．

圖5

學(xué)生利用等效法可以快速地得出正確的結(jié)論，把電流表看做電源的一部分，等效電源的電動勢不變，而等效電源的內(nèi)阻大于實際電源的內(nèi)阻，故內(nèi)阻偏大．

拓展2：如圖6，用一只電壓表和兩個定值電阻測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于未考慮電壓表內(nèi)阻，測量值E 比真實值______，測量值r比真實值______．

圖6

利用等效法，將電壓表等效為電源的一部分，等效電源的電動勢為并聯(lián)后的電壓比實際的電動勢偏小，而等效內(nèi)阻為并聯(lián)后的內(nèi)阻也偏?。?/p>

通過以上的拓展研究，可以使學(xué)生更深刻地理解等效法的內(nèi)涵，以達到非常好的教學(xué)效果．

綜上所述，在物理教學(xué)實踐中培養(yǎng)學(xué)生良好的物理思維能力，是培養(yǎng)能力的一條主渠道，應(yīng)該引起充分重視．教學(xué)的根本任務(wù)不僅在于向?qū)W生傳授知識，更重要的是優(yōu)化學(xué)生的思維能力．

1 （美）斯滕伯格（Sternberg，R．J．）．認知心理學(xué)．楊炳鈞，等譯．北京：中國輕工業(yè)出版社，2000