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刍议培养学生物理思维在高中物理教学中的作用

时间:2020-04-16分类:教育理论

  摘 要:在高中物理教学中,教师要让学生理解物理思维在物理学习中的重要性,高中物理思维能力的培养并不是单独存在的,它是在其他思维的共同辅佐、共同帮助、共同作用下完成的,如学生在物理方面的抽象思维和形象思维,学生在做物理题的过程中这两种思维是共同存在、互帮互助、缺一不可的。

  关键词:高中物理教学;思维培养;抽象思维;形象思维

中学物理

  在教学过程中,教师要把抽象化的问题具体化,并结合现实情况运用到其中,很多问题就会迎刃而解。思维能力在高中物理的学习中是非常重要的,培养学生的思维能力可以从抽象思维、形象思维、创造性思维及批判性思维等方面入手,并且物理也是抽象思维、形象思维、创造性思维及批判性思维的共同结晶。事实证明,物理学借助抽象思维、形象思维、创造性思维及批判性思维创造了一次又一次的伟大飞跃。因此,培养学生的思维能力不仅是为了学习物理学科,还能够培养学生的能力和素养。

  一、 培养学生形象思维的方式

  形象思维是建立在实验观察的基础之上,也就是说,它是在学生观察实验过程中所获得的感性认识,并通过这些认知形成较为清晰的物理图像,产生相关的物理概念。地球上的一切事物都有他们的特征,而这些特征恰恰是物理学的关键,通过对这些特征进行分析,建立清晰的图像,展现概念的本质。另一方面,事物的许多特征有综合性,它们产生的现象有强有弱,如果稍不注意,强的就会隐藏遮盖弱的,也就会产生错误的图像和概念。例如,对重的物体和轻的物体下落速度的观察,如果不仔细、全面地思考就会被强烈的、明显的因素诱入陷阱。因此,学生学习高中物理时,教师一定要引领学生仔细地观察实验对象,让学生产生一个较为清晰、完整的图像。

  (一)加强高中物理课堂教学的直观性

  形象主要是借助学生的感知器官而表现出来的一种感性认识,具有强烈的个人色彩。所以,高中物理可以借助多媒体,结合教学实际,通过幻灯、演示实验、模型等多种直观手段进行教学,并借助语言文字描述让学生对物理知识产生认识,最后形成形象结构。

  (二)增加学生动手实践的机会

  众所周知,实验是学习物理的直接手段。虽然在培养学生形象思维的过程中,学生需要观察实验现象,但是,学生亲自动手体验验证物理概念是非常必要的。纵古看今,每一次物理的重大飞跃和伟大发现,都离不开科学家一次又一次的实践。

  (三)给予学生创造的机会

  培养学生的形象思维能力,最有效的手段就是把他们安置在解决问题的实景中,通过实战的研究、创造、发明,逐渐学会从整体把握问题,并研究具体的学习方式。本文推荐一种重要的学习方式,即模型学习法。

  二、 培养学生抽象思维的手段

  抽象思维一般是指比较、概括分析、综合、归纳、演绎等思维方式,所以培养学生的抽象思维可以从以下几个方面入手。

  (一)培养学生的比较能力

  在高中物理课堂教学中,教师需要引导学生比较不同事物之间的共同点和相同事物的差异性。有些事物表面差异很大,但本质上是相通的。例如,奔跑的车辆与爬行的昆虫,表面上他们没有任何联系,但本质上它们是一个物体相对于另一个物体的位置的改变。而有些事物表面上很相似,但本质却大不相同。如物理学中常用比值的方式定义物理量,电容是从某个侧面揭示和确定某一种物质的性质,在定义的思维方式上它们是相同的,但是物理概念的本质不同。

  (二)培养学生的概括能力

  概括就是指在繁杂的事物现象中概括出事物的本质规律和特征。例如,研究电场的性质,根据实验观察到大量的静电现象,如电荷的分离和中和,电荷间的相互作用等,人们通过抽象概括提出电势和电场强度两个物理量,抓住静电场的本质属性,得出电场的基本规律。

  (三)培养学生的分析综合能力

  分析综合就是从整体到局部,从部分到整体的逻辑思维。例如,力学中研究物体运动状态和所受外力关系时采用的隔离法。综合法把主要由分析得到的结论联系起来进行研究,指出他们之间的联系,形成一个概念和逻辑的系统。

  (四)培养学生的归纳和演绎能力

  归纳法指从个别事物中归纳出一般规律的思维方法。如通过实验证明,共点力合成遵循平行四边形定则,进而推出平行四边形定则是矢量合成的普遍规律。演绎法和归纳法相反,是一种从一般到个别的思维方法,它们相互联系。演绎没有归纳,就缺乏依据;归纳没有演绎,归纳结果就不能扩大和加深。

  三、 对创造性思维能力的培养

  应用逆向思维培养高中生的创造性思维能力。人们的思维活动,按照思维程序的不同,可分为两种:按事物发展的过程先后,从起因分析推断事物发展的结果,称为正向思路;按相反的程序称为逆向思维,即从事物发展的结果追溯起因。牛留信老师根据自己的教学体会总结出了从五个方面进行逆向思维:研究对象的逆向思维;条件的逆向思维;思维程序的逆向思维;因果关系的逆向思维;光路可逆的逆向思维。这确实符合物理教学的实际,其实逆向思维在物理教学中处处时时都可进行,并结合正向思维开展,效果会更好。

  四、 对批判性思维能力的培养

  我国著名地质学家李四光说过:“不怀疑不能见真理。”對于名家千锤百炼编写的教材要鼓励学生敢于提出自己的意见、建议和批评,形成批判性思维的习惯。要不迷信书本和权威的结论,不轻易就相信。学生作业中有错误,老师批改后找出来归类,然后让学生相互评定,找出错误原因。也可尝试学生互批作业,然后让学生报告发现的错误之处。这样就能逐渐培养学生的批判性思维能力。

  物理思维能力的培养需要将学生的抽象思维与形象思维结合起来,共同配合,从而达到更好的教学成果。抽象思维的发展能够促进形象思维的发展,形象思维的进步能够推动抽象思维的跨越,并且在高中物理知识的学习和运用中,抽象思维和形象思维也是同时出现、共同存在的。如果高中物理课堂教学能够合理、巧妙地运用这两种思维,那么教学比较轻松,课堂比较有趣,教学质量自然得到有效提高。

  参考文献:

  [1]田世昆,胡卫军.物理思维论[M].南宁:广西教育出版社,1996.

  [2]张滨.重视培养中学生的物理模型思维能力[D].福州:福建师范大学,2001.

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