淺談物理思維能力的培養(yǎng)

石元平

【摘 要】隨著素質(zhì)教育和新課改的推進(jìn)，物理課堂教學(xué)應(yīng)該突出學(xué)生的主體地位，思維能力作為學(xué)生學(xué)習(xí)能力的有機(jī)構(gòu)成部分，教師在日常教育教學(xué)上應(yīng)該給與培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】物理 思維能力 培養(yǎng) 想象力

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2016.04.163

新課改和素質(zhì)教育的理念始終把促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。教學(xué)的過程中在優(yōu)化教師的“教”的時候，更加突出學(xué)生的“學(xué)”，不斷革新教學(xué)思維，探究新的教學(xué)模式，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究的能力，培養(yǎng)他們的思維意識和能力，為學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

一、形象思維能力

形象思維與抽象思維是兩種基本的思維形態(tài)，傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)相對重視學(xué)生抽象思維、邏輯思維的訓(xùn)練，較為忽視對學(xué)生形象思維能力的培養(yǎng)。這種忽視物理學(xué)的形象思維的教學(xué)，往往使學(xué)生頭腦中未能建立起與物理知識相應(yīng)的形象，構(gòu)筑不起與物理知識相應(yīng)的物理圖景，制約了學(xué)生對物理學(xué)的學(xué)習(xí)和掌握。因此，我們高中物理教師在教學(xué)中要高度重視培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力。

（一）加強(qiáng)實(shí)物展示，強(qiáng)化形象化教學(xué)

表象作為形象思維基本材料，并不是頭腦中憑空臆造出來的，它根源于現(xiàn)實(shí)中的具體形象，離開了現(xiàn)實(shí)中的具體形象，形象思維就成了無源之水、無本之木。因此，在物理教學(xué)中我們要充分開展形象化教學(xué)，從所講授的概念、規(guī)律、問題的需要出發(fā)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、模型、板畫、幻燈等多種直觀的教學(xué)手段，向?qū)W生展示豐富多彩的感性材料，使學(xué)生通過眼、耳、鼻、舌、皮膚等多種外部感覺器官的感知，獲得對物理現(xiàn)象的充分感知，從而在頭腦中建立起正確的物理表象。

（二）善用物理圖景置換生活圖景，提高學(xué)生形象思維能力

生活圖景則是指學(xué)生在日常生活中形成的自然常識、信息和經(jīng)驗(yàn)。物理圖景是指反映客觀事物本質(zhì)特征的圖景。當(dāng)生活圖景與物理圖景一致時，能夠幫助學(xué)生建立正確的物理形象，否則將阻礙學(xué)生正確的物理形象的形成。因而，在物理教學(xué)的實(shí)踐活動中，為了能將正確的物理表象根植于學(xué)生的大腦中，我們還應(yīng)注意用科學(xué)圖景去置換學(xué)生的生活圖景。比如，在講“自由落體運(yùn)動”時，為置換學(xué)生頭腦中的不合理表象“重的物體下落快”，可以設(shè)計兩組對比實(shí)驗(yàn)并按序完成的。第一組實(shí)驗(yàn)：首先將一張紙片和一支粉筆從相同的高度同時釋放；其次，用兩張相同的紙片，一張平放，一張揉成團(tuán)，重做上述實(shí)驗(yàn)。第二組實(shí)驗(yàn)：首先，將“牛頓管”中的空氣抽出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；然后，將“牛頓管”中的閥門打開，再次做“牛頓管”實(shí)驗(yàn)。在這兩組實(shí)驗(yàn)中，由于觀察到的現(xiàn)象與學(xué)生頭腦中原有的表象“重的物體下落快”相矛盾，激發(fā)了學(xué)生的思考。再通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析及對第一組實(shí)驗(yàn)的觀察、思考，從而使學(xué)生在頭腦中建立起物體下落快慢與其重力及空氣阻力關(guān)系的正確表象。

（三）培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的想象力

想象是形象思維的一種基本形式，想象力是人們探索未知世界的一項重要能力。在高中物理教學(xué)中有意識地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的想象力，不僅是學(xué)好物理的一個必要條件，而且是培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力的一個重要方面。在物理教學(xué)中，也要幫助學(xué)生形成正確的物理圖景。

首先，把思維形象化、具體化，把被研究的物理現(xiàn)象及其過程在腦海中形成物理圖景、物理模型，構(gòu)想出理想化的物理形象，可以激發(fā)學(xué)生的想象力；其次，用類比的方法來理解抽象的問題，強(qiáng)調(diào)類比的作用。例如，類比高度研究電勢，類比水流研究電流，類比萬有引力研究庫侖力等；第三，大力發(fā)展學(xué)生的空間想象力。在教學(xué)過程中有意識地要求學(xué)生在文字?jǐn)⑹龅幕A(chǔ)上畫出圖形，以增強(qiáng)學(xué)生空間想象的自覺性，使空間想象力有充分的鍛煉機(jī)會；第四，鼓勵學(xué)生聯(lián)想。鼓勵學(xué)生在遇到問題時能從不同角度、不同方面思考、聯(lián)想，喚起許多與該問題有關(guān)的表象，并與新問題作對比，組構(gòu)新的物理形象，提高想象的豐富性和目的性。例如，借助于重力場中的某些性質(zhì)，根據(jù)重力場與靜電場的相似性，用類比的方法，推出靜電場的一些性質(zhì)；也可以用類比的方法建立“等效重力”解決電學(xué)中的力學(xué)問題。

二、抽象思維能力

任何一門科學(xué)都是由基本概念、基本規(guī)律、基本方法等組成的。概念規(guī)律緊密聯(lián)系。應(yīng)該知道，物理概念、物理規(guī)律揭露物理現(xiàn)象的本質(zhì)，物理規(guī)律建立了有關(guān)物理量間的聯(lián)系，它們之間是緊密聯(lián)系的。如果把它們隔離開來、脫離物理規(guī)律、死背概念定義和脫離概念、形式上對待規(guī)律內(nèi)容，是不可能很好理解和掌握物理概念、規(guī)律的。我們應(yīng)該主要通過規(guī)律來理解概念，通過概念來掌握規(guī)律。概念、規(guī)律、方法等是相互聯(lián)系的；不同的概念、規(guī)律、方法之間也是相互聯(lián)系的，從而形成了該門科學(xué)的知識和邏輯結(jié)構(gòu)。當(dāng)然這種結(jié)構(gòu)也在變化和發(fā)展著。應(yīng)該說，人的思維結(jié)構(gòu)和各門科學(xué)的知識、邏輯結(jié)構(gòu)都是人們對客觀現(xiàn)實(shí)世界的反映，是緊密聯(lián)系的。因此，從教學(xué)必須發(fā)展學(xué)生思維能力上來說，這也符合現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)。

三、探究能力

教師通過對高中物理應(yīng)用問題的研究，設(shè)計好課堂要提出的問題，提高問題的創(chuàng)新性，讓學(xué)生主動積極地參與其中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和探究興趣。

（一）發(fā)揮多媒體的輔助功能，提高學(xué)生的參與熱情

學(xué)生獲取信息的來源較豐富，教師要利用創(chuàng)新性的教學(xué)方式，對學(xué)生進(jìn)行一定的指引。例如，教師可以圖像動態(tài)模擬彈性力的學(xué)習(xí)引申到彈性力的實(shí)驗(yàn)探究，并且要讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，掌握基本的測量工具的使用方法。利用趣味性較強(qiáng)的多媒體教學(xué)可以提高學(xué)生的探究意識，提高對物理知識的理解能力。

（二）提高學(xué)生的探究應(yīng)用能力

高中物理課堂上可以讓學(xué)生進(jìn)行自主體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自我構(gòu)建的能力，最大限度地讓學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)新的知識，并在學(xué)習(xí)中強(qiáng)調(diào)猜想和假設(shè)的重要性。司以通過猜想的方式，導(dǎo)入課堂，例如，對于兩個帶電的物體來講，探究相互力的重要作用，教師要鼓勵學(xué)生進(jìn)行猜想，如帶電物體的大小、帶電物體電荷量及距離等，提升學(xué)生的猜想能力和探究意識。

（三）利用網(wǎng)絡(luò)資源促進(jìn)學(xué)生探究

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)比較普及，教師要創(chuàng)造和學(xué)生多溝通的機(jī)會，讓學(xué)生合理利用網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識更多新鮮事物，與物理相聯(lián)系，提高對物理的探究興趣，學(xué)生對物理學(xué)習(xí)有疑問，教師可以適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)來開展物理學(xué)習(xí)，提升探究意識。

總之，教師在教學(xué)中要不斷革新教學(xué)思維，探究新的教學(xué)模式，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究的能力，更好的培養(yǎng)學(xué)生的思維意識和能力。