高中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力研究

楊凱

【摘要】新課程改革明確要求培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是組成高中物理的學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)主要部分，其中科學(xué)思維強(qiáng)調(diào)從物理視角認(rèn)識(shí)客觀事物的本質(zhì)屬性、相互關(guān)系及其內(nèi)在規(guī)律。高中物理知識(shí)對(duì)學(xué)生的抽象思維能力有較高的要求，但是，學(xué)生處于形象思維尚不成熟的階段，所以，物理教師不能只注重提升學(xué)生的抽象思維能力，而忽略形象思維能力的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】高中物理;形象思維;培養(yǎng)

人們?cè)诎l(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)世界的過程中，往往是要先感知到事物，然后通過形象思維對(duì)這些事物進(jìn)行加工、想象，最終通過理性思維得出結(jié)論。物理知識(shí)的探索和發(fā)展離不開科學(xué)家的形象思維，形象思維是指用腦中已有的形象信息材料，通過發(fā)散性思維與集中性思維，借助想象與聯(lián)想，直覺與靈感，以突發(fā)形式或漸進(jìn)形式對(duì)頭腦中現(xiàn)有的知識(shí)重新安排、組合、創(chuàng)造?？茖W(xué)思維的培養(yǎng)是物理教學(xué)中的一項(xiàng)重要的工作，形象思維則是科學(xué)思維必不可少的一個(gè)方面。

一、高中物理形象思維能力培養(yǎng)存在的問題

（一）學(xué)生抽象思維的提升需要形象思維支撐

初中物理教學(xué)中多用形象思維能力，高中物理教學(xué)對(duì)抽象思維能力要求較高。皮亞杰在“認(rèn)知發(fā)展階段理論”中指出：高中階段的學(xué)生思維處于具體運(yùn)算和形式運(yùn)算的過渡階段。具體運(yùn)算離不開形象思維，形式運(yùn)算需要應(yīng)用抽象思維，形象思維為抽象思維提供了堅(jiān)實(shí)的事物基礎(chǔ)和支撐。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者湯川秀樹提出：抽象思維只有建立在形象思維之上才會(huì)有意義。教師應(yīng)考慮到學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律，切不可只注重學(xué)生的抽象思維能力的培養(yǎng)。

（二）學(xué)生形象儲(chǔ)備少

學(xué)生通過運(yùn)用生動(dòng)、直觀的形象材料和形象特征了解事物的物理內(nèi)容、本質(zhì)，并作出某種判斷，形象儲(chǔ)備為學(xué)生的形象思維提供形象支柱。

當(dāng)代學(xué)生，3歲就送到幼兒園，經(jīng)歷九年義務(wù)教育后步入高中，整天面臨著大量的各科作業(yè)，很少有時(shí)間與社會(huì)和大自然接觸，學(xué)生腦海中的形象儲(chǔ)備很少。高中物理很多知識(shí)來源于實(shí)際生活，然而，學(xué)生卻沒接機(jī)會(huì)接觸到。例如高中物理必修1中講到“路程”和“位移”兩個(gè)物理概念時(shí)，有一道題的圖示是高速公路上的路牌標(biāo)識(shí)，有學(xué)生說自己沒上過高速公路，沒見過高速公路上的標(biāo)識(shí);必修2教材上機(jī)械能守恒定律的問題與練習(xí)涉及過山車動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化，學(xué)生說自己沒坐過過山車。學(xué)生的形象儲(chǔ)備太少會(huì)影響對(duì)某些物理知識(shí)的深入理解。教師應(yīng)在條件允許的情況下，豐富學(xué)生的形象儲(chǔ)備。

（三）想象力匱乏

牛頓曾經(jīng)指出：“沒有大膽的猜測(cè)，就不能做出偉大的發(fā)現(xiàn)?！蔽覈?guó)的傳統(tǒng)教學(xué)模式束縛了學(xué)生們的想象力，很多中學(xué)生沒有自己的想法、思維能力低下，這對(duì)國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展是不利的。教育進(jìn)展國(guó)際評(píng)估組織曾經(jīng)對(duì)全球21個(gè)國(guó)家的中學(xué)生進(jìn)行調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)學(xué)生的想象力排名倒數(shù)第一，創(chuàng)造力排名倒數(shù)第五。想象力是形象思維能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，影響學(xué)生想象力不可忽視的原因就是學(xué)生形象思維能力沒有得到充分發(fā)展。

（四）教師注重學(xué)習(xí)結(jié)果

評(píng)價(jià)機(jī)制的滯后，高考成績(jī)成為社會(huì)上衡量一所高中好壞的標(biāo)準(zhǔn)，家長(zhǎng)對(duì)學(xué)校有期盼，學(xué)校就對(duì)教師有要求。部分教師存在過于看重學(xué)習(xí)的結(jié)果，只注重知識(shí)灌輸、題型訓(xùn)練、眼前的分?jǐn)?shù)，而忽略了學(xué)生知識(shí)構(gòu)建的過程，不利于學(xué)生思維能力的提升，限制了學(xué)生未來的成長(zhǎng)和發(fā)展。教師應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)新課程理念：一切為了每一位學(xué)生的全面發(fā)展。

二、高中物理教學(xué)中形象思維能力的培養(yǎng)

（一）結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)歷

教師經(jīng)常會(huì)有這樣的疑問：同一個(gè)教師教的一個(gè)班，學(xué)生的成績(jī)卻各不相同;有的學(xué)生初中物理學(xué)習(xí)挺好，到高中同樣很努力，成績(jī)卻不理想。學(xué)生的生活經(jīng)歷也是影響認(rèn)知的因素，學(xué)生都是有獨(dú)特想法的人，在入學(xué)后受到相同的教育，但每個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)是不相同的，對(duì)知識(shí)的理解也會(huì)有所差別。

建構(gòu)主義理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)是一種認(rèn)識(shí)過程，學(xué)習(xí)者借助既有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，通過同化、順應(yīng)達(dá)成對(duì)世界的基本認(rèn)識(shí)。教師應(yīng)以學(xué)生的生活經(jīng)歷為基礎(chǔ)，講授相應(yīng)的物理知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過腦海中已有的生活表象，轉(zhuǎn)化為需要學(xué)習(xí)的物理表象，學(xué)生理解物理知識(shí)同時(shí)提升形象思維能力。例如在講解“試探電荷與源電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系”時(shí)，試探電荷可以檢驗(yàn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，它的存在與否，不影響源電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度。教師可舉生活中一棵小樹與風(fēng)的關(guān)系，通過一棵小樹可以檢測(cè)風(fēng)力的大小，小樹的存在與否，不影響風(fēng)力的大小。

（二）實(shí)物直觀

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，盡量讓學(xué)生通過親手實(shí)驗(yàn)探究得出結(jié)論，這樣不僅可以增加學(xué)生的表象儲(chǔ)備，還可提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力，又能使學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。如果條件不允許的話，教師應(yīng)把實(shí)物拿到課堂上給學(xué)生展示一下。這樣能讓學(xué)生更易于接受知識(shí)。

（三）實(shí)物類比

有些物理知識(shí)想做到實(shí)物直觀不太現(xiàn)實(shí)，尤其是原子物理學(xué)這一部分知識(shí)，原子的一些特點(diǎn)與太陽(yáng)系的一些特點(diǎn)有些類似，在講解原子結(jié)構(gòu)時(shí)，可將原子核類比于太陽(yáng)，原子核的電子類比成行星，這樣學(xué)生更易于理解。在研究放射性元素的半衰期時(shí)，將啤酒泡類比放射性元素，半數(shù)啤酒泡破裂的時(shí)間類比半衰期，這種實(shí)物易取材，從生活中的表象探尋半衰期規(guī)律，操作方便，效果明顯，給學(xué)生印象深刻，提升學(xué)生的形象思維能力的同時(shí)也發(fā)展了學(xué)生的抽象思維能力。

（四）多媒體教學(xué)

多媒體技術(shù)的發(fā)展給物理教學(xué)提供了支撐，教師可借助多媒體向?qū)W生展示生動(dòng)活潑的物理情景，有些軟件制作的作品引入課堂能震撼學(xué)生，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。心理學(xué)研究表明：人在學(xué)習(xí)過程中若能將多種感官都調(diào)動(dòng)起來，可以大大提高其學(xué)習(xí)效率。多媒體可以向?qū)W生提供有聲有色的動(dòng)態(tài)圖景，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于學(xué)生的形象思維能力的培養(yǎng)。

結(jié)語

物理學(xué)中的很多重大發(fā)現(xiàn)，源自科學(xué)家對(duì)生活事物的形象思維和想象。高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家們形象思維的過程，與抽象思維有機(jī)結(jié)合起來，提升學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。學(xué)生的形象思維能力得到充分的發(fā)展，有利于他們對(duì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用，更有利于培養(yǎng)出富有創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力的人才。

參考文獻(xiàn)：

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