重視物理教學(xué)過程中“物理思維方法”的培養(yǎng)

1、重視物理教學(xué)過程中“物理思維方法”的培養(yǎng)    【摘  要】為了提高學(xué)生的思維能力和掌握正確的學(xué)習(xí)方法和思維方法、全面提高學(xué)生的物理素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)，在物理教學(xué)中應(yīng)該重視“物理思維方法”的培養(yǎng)，物理思維方法有理想化、類比、分析與綜合、抽象與概括等等。良好的思維方法源于科學(xué)的態(tài)度，善于觀察，尊重事實(shí)構(gòu)建辯證唯物主義世界觀。 【關(guān)鍵詞】物理思維方法；培養(yǎng)；科學(xué)態(tài)度；素養(yǎng)；課程改革 在課程標(biāo)準(zhǔn)改革和物理教育教學(xué)實(shí)踐中，我越來越認(rèn)識(shí)到：用心地不斷探索物理教學(xué)方法的重要性。對(duì)如何在課堂教學(xué)中讓學(xué)生受到物理方法的訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)素養(yǎng)、

2、方面作了我做了一些探索，初步形成了“激疑、誘思、精講、多用”以能力培養(yǎng)和提高學(xué)生素質(zhì)為目標(biāo)的課堂教學(xué)方法。下面就結(jié)合我的物理教學(xué)實(shí)踐，談一些認(rèn)識(shí)和體會(huì)。 1在概念、規(guī)律的教學(xué)中，重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維方法的培養(yǎng) 物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維方式，是物理事實(shí)的抽象。正確概念的形成，靠的是正確的思維方法，也就是辯證思維的方法。物理概念教學(xué)，首先是要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)要領(lǐng)引入概念的必要性，然后是創(chuàng)設(shè)思維情境及有關(guān)感性材料進(jìn)行分析、抽象、概括從而正確地形成概念。然而，概念有時(shí)也是發(fā)展著的，需要不斷深化，因此，概念的深化發(fā)展也可以促進(jìn)學(xué)生的思維方法、思維品質(zhì)得到提高。 物理規(guī)律是指客觀事物內(nèi)部固有

3、的、本質(zhì)的聯(lián)系和發(fā)展的必然趨勢，是事物現(xiàn)象中相對(duì)統(tǒng)一，相對(duì)靜止，相對(duì)穩(wěn)定的方面。規(guī)律表現(xiàn)為若干概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，它反映了有關(guān)物理量之間在特定條件下的相互制約關(guān)系。物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，往往體現(xiàn)了物理的思維方法和研究方法。 總之，在物理要領(lǐng)與規(guī)律的教學(xué)中，我們重視對(duì)學(xué)生思維方法的培養(yǎng)，這對(duì)學(xué)生整體思維素質(zhì)的提高起著積極的作用。常見的思維方法有理想化方法、類比方法、分析方法和綜合方法、抽象和概括、演繹方法、數(shù)學(xué)方法等等。在初中物理教學(xué)中，著重應(yīng)培養(yǎng)如下幾種思維方法。 11理想化的思維方法 人們?yōu)榱丝茖W(xué)研究，通常需要建立一種理想化的模型，拋開具體事物中的無關(guān)因素和次要因素，抓住影響事物的主要因素，從而使

4、物理問題得到簡化。理想化的方法是科學(xué)家們常用的一種思維方法。教學(xué)中我們應(yīng)充分利用好教材，向?qū)W生滲透這種思維方法，從而使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)科學(xué)家們?yōu)楹喕瘜?shí)際問題所采用的這種思維方法。 例如，在牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律一節(jié)的教學(xué)中，為了引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“物體在不受外力作用時(shí)將怎樣運(yùn)動(dòng)”這個(gè)問題。在教學(xué)中，我首先提出：在地球上完全不受力的物體是沒有的,那么我們又如何來研究呢？接著通過講解使學(xué)生認(rèn)識(shí)：水平軌道上運(yùn)動(dòng)著的物體，雖然在堅(jiān)直方向上受到重力和支持力的作用，但這一對(duì)平衡力對(duì)于水平方向運(yùn)動(dòng)的物體來說不會(huì)產(chǎn)生影響，是無關(guān)因素。因此，我們把物體不受外力的情況一般簡化成物體在運(yùn)動(dòng)方向上不受外力的情況來研究，就把本來不存在

5、的事物變成了客觀存在的事物。在此基礎(chǔ)上，我通過教材中的實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生得出：“運(yùn)動(dòng)的小車在不同的水平軌道上運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力越小，速度就減小得越慢，運(yùn)動(dòng)的距離就越長”的結(jié)論。然后引導(dǎo)學(xué)生作出推想：如果有磨擦，運(yùn)動(dòng)的小車在水平軌道上將怎樣運(yùn)動(dòng)？學(xué)生在教師的指導(dǎo)下能較自然地得出結(jié)論，其中滲透著理想化的思維方法，教師切不可草草了事。又如，在九年級(jí)的電學(xué)部分，通常情況下我們?yōu)槭裁炊疾豢紤]電流表、電壓表對(duì)接入電路的影響？即把電流表的電阻視為零，可近似看作一根導(dǎo)線，把電壓表的電阻視為無窮大，可看作開路。實(shí)際上，把初中涉及的電流表、電壓表視為理想化電表。再加力學(xué)部分中的“動(dòng)滑輪可省一半力”問題，也涉及理想化的問

6、題。為此，教師在教學(xué)中應(yīng)注意挖掘教材，盡可能使學(xué)生多接受理想化思維方法的訓(xùn)練。 12類比思維方法 許多物理規(guī)律的建立，都采用了類比也是一種常用的思維方法。因此，在物理教學(xué)中，我們也應(yīng)重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行類比思維方法的訓(xùn)練，使學(xué)生逐步領(lǐng)會(huì)這一思維方法。 例如，在功率、電功率的教學(xué)中，為了反映做功快慢的情況，我們均可采用類比方法，仿照速度的概念建立，能較容易地引導(dǎo)學(xué)生形成功率、電功率的概念。又如在慣性的教學(xué)中，為了幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)慣性是物體的固有屬性這一知識(shí)，我也采用了類比方法進(jìn)行教學(xué)：一個(gè)正常健康人具有勞動(dòng)能力（假定成立），正常健康人在參加勞動(dòng)時(shí)具有勞動(dòng)能力，在休息時(shí)也具有勞動(dòng)能力。物體的慣性正如正常健康

7、人的勞動(dòng)能力，物體無論是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，都具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，也就是一切物體任何時(shí)候都具有慣性。運(yùn)用類比方法能幫助學(xué)生深刻理解慣性概念，起到較好的效果。 13分析與綜合的思維方法 任何事物和現(xiàn)象，都是由許多要素，許多屬性組成的統(tǒng)一體。分析就是以事物的整體與部分為客觀基礎(chǔ)，為了從總體上把握事物的性質(zhì)以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，就必須了解其各個(gè)組成部份和要素的性質(zhì)、特點(diǎn)和相互聯(lián)系。客觀事物的整體與部分的這種關(guān)系，使得運(yùn)用分析解決物理問題不僅成為可能，而且成為現(xiàn)實(shí)。綜合是把事物各個(gè)部分、側(cè)面和綜合的基礎(chǔ)，分析以綜合為前提。分析與綜合所關(guān)心和強(qiáng)調(diào)的面不同，但都是重要的思維方法。掌握分

8、析與綜合的方法，訓(xùn)練分析與綜合的思維方法，提高分析與綜合的能力，是中學(xué)物理科學(xué)方法教育的最主要內(nèi)容。因此，教師應(yīng)充分重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行分析與綜合思維方法的訓(xùn)練。 例如，歐姆定律的教學(xué)中、為了探索電流、電壓、電阻這三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物理量之間的關(guān)系，就采取了先分析后綜合的思維方法。先保持其中一個(gè)物理量不變，研究其與兩個(gè)物理量之間的變化關(guān)系；再保持另外一個(gè)物理量不變，研究剩余的兩個(gè)物理量之間的變化關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)在得出：“保持電阻不變時(shí)，電流跟電壓成正比；保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻成反比”結(jié)論的基礎(chǔ)上，再綜合得出了歐姆定律。在教學(xué)中，教師因充分認(rèn)識(shí)到引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)探索電流、電壓、電阻三者變化關(guān)系的思維方法，這

9、比學(xué)生知道歐姆定律的結(jié)論更為重要。 又如，在電阻一節(jié)的教學(xué)中，我也采用了分析與綜合的思維進(jìn)行教學(xué)。由于導(dǎo)體可以用不同的材料制成長度不同或橫截面積不同的導(dǎo)體。教師首先提出問題；導(dǎo)體的電阻是否跟材料、長度、橫截面積都有關(guān)呢？接著引導(dǎo)學(xué)生思考如何探索上述問題，通過討論學(xué)生較容易想到采用如同探究歐姆定律類似的控制變量的方法進(jìn)行探索。再通過實(shí)驗(yàn)在分別得出結(jié)論的基礎(chǔ)上，再綜合得出導(dǎo)體的電阻跟材料、長度、橫截面積的關(guān)系。采取上述方法進(jìn)行教學(xué)，以便學(xué)生有更多機(jī)會(huì)接受分析與與綜合思維的訓(xùn)練。         14抽象與概括的思維方法

10、 抽象是在人腦中把事物的本質(zhì)屬性抽出來的過程。概括是在人腦中把抽象出來的事物的本質(zhì)屬性加以綜合，推廣到同類事物的過程。抽象與概括也是形成概念與規(guī)律的常用思維方法。例如，慣性概念的形成，為了使學(xué)生在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，我們首先精選了如下兩個(gè)典型事例：（1）玻璃杯盛半杯水，上面蓋一塊塑料板，板上放一只雞蛋。當(dāng)用小棒猛擊塑料板，塑料板離杯飛出，雞蛋卻穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中。 先引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)靜止的物體（雞蛋）具有保持靜止的性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫做慣性。 （2）兩塊長方體木塊A、B一起沿著水平面向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木塊B突然停止時(shí)，能觀察到木塊A仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)致使出現(xiàn)滑離木塊B。 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)以的物體

11、（木塊A）具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，  我們把這種性質(zhì)也叫做慣性。 在抽象出靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體都具有保持原來狀態(tài)的性質(zhì)（慣性）的基礎(chǔ)上，于是就把這些共特征概括起來得出：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。在教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生概括知識(shí)時(shí)，應(yīng)在學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，上升到科學(xué)的概括，才能使學(xué)生正確理解和掌握教材的基本概念、基本理論。由于一切概念、規(guī)律、公式都是抽象和概括的結(jié)果，因此，在教學(xué)中教師應(yīng)重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽象與概括這一思維方法的訓(xùn)練。 2在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng) 物理教學(xué)大綱中，把“加強(qiáng)演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)”提在“重視物理概念和

12、規(guī)律教學(xué)”之前，充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用。通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)素養(yǎng)，這也是物理教學(xué)的重要目的之一。 21養(yǎng)成善于觀察的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)生良好的觀察素養(yǎng) 法拉弟曾經(jīng)說過：“沒有觀察，就沒有科學(xué)”。觀察是有意知覺的高級(jí)形式，認(rèn)識(shí)的開端起源于觀察?？梢姡^察是何等重要。 培養(yǎng)學(xué)生觀察的興趣。觀察也是受到興趣的調(diào)節(jié)和制約，興趣的品質(zhì)直接影響觀察能力。教師應(yīng)根據(jù)教材要求和特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，制作一些新穎、趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教具，并巧妙地進(jìn)行演示，有效地刺激學(xué)生的感官，增強(qiáng)學(xué)生的有意注意，從而激發(fā)學(xué)生觀察的興趣。同時(shí)，教師應(yīng)注意豐富學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，盡可能地創(chuàng)造條件

13、，多給學(xué)生觀察的機(jī)會(huì)，堅(jiān)持課內(nèi)、課外相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生觀察自然、生活和生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生觀察的興趣。 引導(dǎo)學(xué)生有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行觀察。觀察本身就是有目的、有計(jì)劃的知覺過程。針對(duì)初中學(xué)生來說，活動(dòng)常常不明確目的性，容易受外界干擾。教師在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)使學(xué)生弄清觀察對(duì)象，明確觀察的順序，在觀察的過程中，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行恰如其分的指導(dǎo)，會(huì)對(duì)學(xué)生的觀察效果有明顯的影響。這樣，使絕大多數(shù)學(xué)生能觀察到應(yīng)該觀察的現(xiàn)象，達(dá)到觀察的目的。 教會(huì)學(xué)生觀察的方法，不斷提高觀察能力。對(duì)復(fù)雜的物理現(xiàn)象和過程，沒有全面、深刻、敏銳、準(zhǔn)確的觀察力是不行的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，常用的觀測法有：全面觀察、重點(diǎn)觀察、對(duì)比觀察、動(dòng)態(tài)觀察

14、等幾種。教會(huì)學(xué)生掌握正確的觀察方法，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，學(xué)會(huì)從平常事物和現(xiàn)象中找出相關(guān)的聯(lián)系，從偶然事物和現(xiàn)象中找出規(guī)律，逐步增強(qiáng)學(xué)生的觀察素養(yǎng)。 22樹立辯證觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度 樹立辯證唯物主義觀點(diǎn)。物理實(shí)驗(yàn)中同樣也包含著豐富的唯物辯證法思想，這種思想對(duì)學(xué)生科學(xué)世界觀的形成極為有利。 例如，地球?qū)ξ矬w的重力、物體的慣性、物體間的摩擦、聲音、光的反射、機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化、電流的熱效應(yīng)、電磁波等等自然界中許多客觀存在的物理現(xiàn)象有利于我們的生產(chǎn)和生活的同時(shí)，又是有害的。因此我們在合理利用的同時(shí)又要有效的防止其造成的危害。 因此從物理學(xué)的角度出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的“物理思維方法”也可以間接地培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知自然界的科學(xué)觀和認(rèn)知人生的世界觀，我認(rèn)為這才是我們教育教學(xué)的真正目標(biāo)，也是課程改革和科學(xué)發(fā)展觀的目標(biāo)。&