物理教學兩種思維的訓練

張淑銀

一、演繹思維的訓練

演繹法是一種按照一定的邏輯規(guī)則從若干命題（前提）直接引出一個命題（結論）的推理方法，物理教學中針對高中生在演繹推理中直言推理成熟最早，假言、選言和復合推理發(fā)展同步，但成熟較晚，連鎖推理發(fā)展最差這一特點，改革課堂教學模式，加強演繹訓練，形成開放性教學模式。即教師設計出一種最優(yōu)的教學程序：提出課題——分析猜想——實驗、觀察（創(chuàng)設一定的情境，形成一個體驗、內化的習得過程）——建立概念——靈活運用。其相應的教學流程分六步進行（以高中《物理》《電磁感應》第一單元為例》

1.教師引出課題，學生自學本單元內容，獨立思考設疑（20分鐘，提出課題）。

2.學生間相互討論、爭論、答疑、教師隨時和學生交流，共同商討解決問題（20分鐘，分析猜想）。

3.學生分兩個一組在實驗室做高中《物理》第四章《電磁感應》中部分圖示實驗。研究、探討、再現(xiàn)規(guī)律和定律。教師巡回指導、解答學生問題（40分鐘，實驗、觀察）。

4.學生以搶答和答辯形式回答教師提出的系列問題，一個問題可由多位學生不斷補充回答，也允許學生辯論，直到學生認為滿意為止（40分鐘，建立概念）。

（1）怎樣才能產生電流？你會采用哪些方法利用磁場來產生電流？說明實驗所需要的儀器及實驗步驟。

（2）產生感應電流的條件是什么？導體和磁場間有相對運動時，導體中是否一定會產生感應電流？為什么？

（3）法拉第關于電磁感應現(xiàn)象闡述了什么物理原理？

（4）電磁感應現(xiàn)象實驗中的閉合回路有無電源？有的話是哪部分？

（5）產生感應電動勢的條件是什么？感應電動勢的大小與哪些因素有關？

（6）磁通量的變化量和磁通量的變化率有何區(qū)別和聯(lián)系？

（7）法拉第電磁感應定律和導體做切割磁力線運動時感應電動勢的表達式有無矛盾？為什么？

（8）應用法拉第電磁感應定律E=Blvsin0和E=n△φ/△t n解決有關問題時，什么情況下適合應用公式E=Blvsin0？什么情況下適合應用公式E=n△φ/△t n，什么情況下兩式通用？

（9）如何計算感應電流的大?。?/p>

（10）如何判斷感應電流的方向？

（11）楞次定律中“阻礙”的因果關系是什么？“阻礙”能否理解成“阻止”？如果引起感應電流的磁通量的變化被阻止了，感應電流還會繼續(xù)產生嗎？為什么？

（12）（教師在平臺實物展示儀上分別做磁鐵靠近輕質閉合鋁環(huán)A和不閉合B環(huán)的演示實驗后，提問學生）。磁鐵靠近B環(huán)時，B環(huán)為何不動？

（13）應用楞次定律確定感應電流的方向有哪幾個步驟？

（14）應用右手定則確定感應電流的方向有哪幾個步驟？

（15）在電磁感應現(xiàn)象中能量是怎樣轉化的？能量是否守恒？舉例說明。

5.老師小結。圍繞本單元的重點、難點，結合學生回答的不足之處進行系統(tǒng)性的小結（建立概念）。

6.學生課堂檢測。共做四道選擇題、四道選擇題、兩道計算題（25分鐘）。作業(yè)布置：練習一、練習二、練習三中的選擇、判斷題在課堂自學時完成，計算題為書面作業(yè)。

該教學設計的特點為：不是把教學建立在學生已有的發(fā)展水平上，而是把教學建立在學生尚未完全成熟的心理機能的基礎上，讓學生有目的地進行觀察、抽象思維和隨意注意等，使教學跑在發(fā)展的前面。

——教師在教學“舞臺”上最大限度地“導演”，訓練他們的演繹能力。首先，系列問題設置符合有臺階、循序漸進的原則。其次，各推理能力符合反復循環(huán)訓練、此起彼伏、最后掀起高潮的原則，從而強化學生的演繹訓練，促進歸納和演繹能力的均衡發(fā)展。

學生的習得活動符合內化→外化→內化的原則。即：讓學生不通過活動接受外界影響，同時也通過活動反作用與外界。從而發(fā)展學生的高級心里機能。

二、創(chuàng)造思維的訓練

創(chuàng)造性思維是應用獨特的、新穎的方式解決問題的思維活動。它包括發(fā)散思維和集中思維。發(fā)散思維是通過對若干概念的重新組合，散發(fā)出兩個或多個可能的答案或設想，具有流暢性、變通性和獨特性的特點。在物理教學中應誘導學生進行創(chuàng)造性想象，開發(fā)學生創(chuàng)造思維。

1.提供原型，培養(yǎng)發(fā)散性思維的流暢性。讓學生在短時間內表達較多的觀念、思考的途徑、或解決問題的多種方法。

例：長為L不可伸長的輕繩，一端固定咋O點，另一端系一個質量為m的小球，最初小球位于A點，細繩伸直且與豎直面成θ角度。將小球由靜止釋放，小球將在豎直平面內的A、B兩點間擺動，A、B兩點于同一水平面。為了使小球由A點靜止釋放后能達到水平位置的C點，則在O處至少需給小球多大的水平沖量？

解：分析該題的關鍵是要理解“至少”的物理含義。即，小球在A點處靜止釋放后能到達水平位置C點，在O所給的沖量必須符合以下條件：①沖量的方向水平向右；②小球到達C點時的速度恰好為零。

根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可知：

A→O mgL（1-cosθ）=1/2mvO2

O→C 1/2mvO2 =mgL

由此兩式解得：

沖量1≧m√2gl（1-√1-cosθ）

2.進行誘發(fā)思維，培養(yǎng)發(fā)散思維的變通性。讓學生思路發(fā)生變換和變通，使學生解決問題不受思維定勢的影響。針對上題而言教師通過變換物理情境進行誘發(fā)：、

（1）若在O處給小球的水平向右的沖量大于m√2gl（1-√1-cosθ）時，小球可能作何種運動？按繩斷和繩不斷兩種情況討論。

（2）若在O處給小球以水平向左的沖量時，則至少需給小球以多大的沖量，才能使小球經過C點（假設繩不斷）？小球經過C點后將作什么運動？

（3）若將該系統(tǒng)放入場強方向豎直向下的勻強電場中，且讓小球帶上正電荷，水平方向施加的沖量會發(fā)生什么變化？

（4）請同學們根據(jù)所學的知識和規(guī)律思考一下，還要以通過變換那些物理情境來進一步研究小球的運動情況？

3.開展創(chuàng)造思維、培養(yǎng)發(fā)散思維的獨特性。讓學生自己提出奇特的、新穎的思路，對問題提出獨創(chuàng)見解。在教師的誘導下，學生思考變換物理情境后提出下列設為并進行研究：

（1）讓小球帶負電荷后仍在原電場中運動，然后分qE>mg；qE

（2）讓帶電小球在磁場中運動，然后分qvB>mg；qvB

（3）還可讓帶電小球放入電磁場和重力場的混合場中來進行研究。

4.引導集中思維，使之指向正確的答案。通過求解、誘思、創(chuàng)思，讓學生分析小球在各場中的運動特點，歸納出該系列題的答案——物體運動的形式是多種多樣的，物質及其運動形式的發(fā)展，由量變到質變，但無論怎么變，問題萬變不離其宗，即遵循一定物理規(guī)律，這些規(guī)律時可知的，以上所舉例題遵循能量守恒定律。