高二物理學(xué)的思維方式

1、4/4高二物理學(xué)的思維方式1.模型化物理學(xué)科的研究 ,以自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和最普遍的運(yùn)動形式為內(nèi)容。對于那些紛繁復(fù)雜事物的研究 ,首先就需要抓住其主要的特征 ,而舍去那些次要的因素 ,形成一種經(jīng)過抽象概括了的理想化的“典型 ,在此根底上去研究“典型 ,以發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律性 ,建立新的概念。這種以模型概括復(fù)雜事物的方法 ,是對復(fù)雜事物的合理的簡化。而抽象概括和簡化的過程 ,也正是人腦對事物的思維加工過程。模型就是一種概括的反映 ,就是概念 ,亦即是一種思維的形式。把握好物理模型的思維 ,是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的困難所在之一。然而 ,在中學(xué)物理教學(xué)中 ,模型占有重要的地位。物理教學(xué) ,首先是引導(dǎo)學(xué)生步入模型這

2、個思維的大門 ,適應(yīng)并掌握這種思維形式 ,具備掌握物理模型的思維能力。2.多級性任何一門學(xué)科 ,其內(nèi)容都不會是孤立的存在 ,不可防止地會與其他學(xué)科有或多或少的聯(lián)系。在本學(xué)科內(nèi) ,一個物理問題的提出、解決 ,其后所牽涉到的問題 ,可能有許多個環(huán)節(jié) ,問題的解決所經(jīng)歷的思維過程 ,往往需要分作幾個過程、階段或幾個方面、幾步。須經(jīng)歷分析、綜合的相互轉(zhuǎn)換 ,往復(fù)循環(huán) ,逐級上升。本文謂此特點(diǎn)為物理思維的多級性。一般說 ,物理思維的多級性 ,亦包括了模型的轉(zhuǎn)換。無疑 ,這種思維的多級性 ,要求更高的思維能力 ,這是對于思維能力培養(yǎng)的一次推進(jìn)。而對于步入新階段學(xué)習(xí)的學(xué)生來說 ,是一個新的水平 ,也是對思維

3、惰性的一個沖擊。從開設(shè)物理課開始 ,便須注意不斷地引導(dǎo)并培植學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題的敏銳能力 ,鼓勵學(xué)生勤于鉆研、深于追究的思維品質(zhì)。3.多向性許多物理問題的解決 ,并不只有一種方法。同一個問題 ,從不同的方面出發(fā) ,用不同的方法 ,都可以得到同一個結(jié)果。還有一些問題那么不同 ,并不只有一個結(jié)果存在 ,需要作全面的分析。而解決這類問題所需要的思維過程 ,須是開放性的。即依據(jù)一定的知識或事實 ,靈活而全面地尋求對問題的各種可能的答案。這種特點(diǎn) ,被稱作發(fā)散思維或求異思維。求異、發(fā)散是思維的靈活性、廣闊性的表達(dá) ,要求個體具有能從常規(guī)、呆板或帶有偏見的思維方式中解脫出來 ,把思維從曾經(jīng)歷過的路

4、上轉(zhuǎn)移開來 ,以探求新的解決方法 ,又能從不同的角度、方向、方面去思考問題 ,用多種方法去解決問題。而且 ,在思考中能靈活地進(jìn)行分析和綜合的轉(zhuǎn)換 ,全面地把握問題 ,細(xì)心地權(quán)衡哪些思維是有利的 ,哪些思維是正確的。4.表述的多樣性物理問題的表達(dá)方式也是多種多樣的。例如表述物理規(guī)律 ,可以用文字表達(dá) ,也可以用公式表示 ,還可以借助于畫圖像。有些問題還可以用各種圖示。概念的表述 ,亦有類似的方式。每一種表述 ,都是一種語言 ,同樣是一種思維。這種表述的多樣性 ,在解決問題的過程中 ,要求首先對思維的方法要加以選擇、優(yōu)化。選擇和優(yōu)化是對思維的批判性品質(zhì)的表現(xiàn) ,也是思維靈活性品質(zhì)的表現(xiàn)。物理教學(xué)

5、,就需培養(yǎng)學(xué)生選擇表述方式的意識 ,學(xué)會并掌握物理語言 ,準(zhǔn)確地運(yùn)用適當(dāng)?shù)恼Z言思考、論述物理問題的習(xí)慣和能力。5.思維的轉(zhuǎn)換思維的轉(zhuǎn)換是物理思維的又一個特點(diǎn)。它要求個體及時地更換自己的思維方向 ,轉(zhuǎn)換思維的方式 ,改變語言表達(dá)方式 ,以更簡捷、有效的方式進(jìn)行分析、綜合。研究對象的轉(zhuǎn)換、物理模型的轉(zhuǎn)換、物理模型和數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換等是常見的。思維的轉(zhuǎn)換 ,既是物理思維的特點(diǎn) ,也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理甚覺困難的又一所在。思維的轉(zhuǎn)換 ,是思維的靈活性品質(zhì)的表達(dá) ,在物理教學(xué)中 ,需要有意識地培植這種品質(zhì)。6.假設(shè)與驗證為著解決某一問題的思維 ,所必須經(jīng)歷的步驟 ,一般說有如下四步 ,即發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)清問題、提出

6、假設(shè)、驗證假設(shè)得出結(jié)論。而其中的假設(shè)與驗證是思維過程的中心環(huán)節(jié)或關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在解決有多種可能的問題時 ,結(jié)論與假設(shè)有關(guān)的 ,必須加以驗證。驗證假設(shè)的思維是人的認(rèn)識深化的過程。驗證的方法 ,可以是間接的方法 ,即推理的方法 ,也可以是直接的檢查 ,即知覺的方法。但無論以怎樣的方法來作驗證 ,都直接地培養(yǎng)了學(xué)生思維的廣闊性和深刻性。7.等效思維等效方法的運(yùn)用 ,是物理思維的又一個特點(diǎn)。所謂等效 ,即效果相同。例如矢量的合成分解、等效電路等屬之 ,都是簡化復(fù)雜問題的方法。把復(fù)雜的對象等效作一個模型 ,以便能夠應(yīng)用已有的知識去處理。這種等效處理的方法本身 ,就是一種思維。8.實踐性物理知識的另一個特點(diǎn)是它與實踐的緊密聯(lián)系。許多知識是實踐觀察的總結(jié)。就其來源于實踐而又應(yīng)用于技術(shù)這一點(diǎn)講 ,物理知識是非常具體的、通俗的。而就其概括實踐來講 ,無論是初級經(jīng)驗的概括 ,還是高級科學(xué)的概括 ,它又是那么抽象 ,既具體又抽象的特點(diǎn) ,要求解決物理問題的思維 ,必須具有相應(yīng)的特點(diǎn)。一些論述需要作抽象的概括 ,