淺論高中物理教學(xué)對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)
周聲友
【論文關(guān)鍵詞】思維能力 物理教學(xué) 抽象思維 創(chuàng)新思維
【論文摘要】物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué),物理教學(xué)中科學(xué)思維能力的培養(yǎng)是科學(xué)素質(zhì)教育中科學(xué)思維能力培養(yǎng)的主渠道之一。隨著思維科學(xué)研究的深入和物理教育的發(fā)展,對學(xué)生進行思維能力的培養(yǎng)已成為物理教育的一個重要課題。
一、前言
學(xué)校教育的目的之一是培養(yǎng)學(xué)生諸方面的能力,而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是其重心所在。蘇霍姆林斯基曾指出:“學(xué)校應(yīng)當是一個思考的王國。”近年來,關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生思維能力方面的著述頗多,在物理教學(xué)方面對思維能力的培養(yǎng)引起了普遍的重視,尤其是新課程標準中明確指出:“要培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力,分析和解決問題的能力。”教師在物理教學(xué)中,對學(xué)生進行思維能力的培養(yǎng)尤為重要。可以毫不夸張地說,物理教育是青年學(xué)生科學(xué)素質(zhì)教育的搖籃。物理教學(xué)中,科學(xué)思維能力的培養(yǎng)是科學(xué)素質(zhì)教育中科學(xué)思維能力培養(yǎng)的主渠道之一,無論是物理概念的建立或物理定律的發(fā)現(xiàn),還是基礎(chǔ)理論的創(chuàng)立和突破都離不開科學(xué)思維能力。
二、高中物理教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)
1.對抽象思維能力的培養(yǎng)
在物理教學(xué)中,對抽象思維的培養(yǎng)主要是通過在形成物理概念和建立物理規(guī)律的教學(xué)過程中完成的。
物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運動基本規(guī)律的學(xué)科。高中物理實際上還是和初中物理一樣在研究力、熱、電、光、原子和原子核等物理現(xiàn)象,而物理概念是這些現(xiàn)象中某一類的共同本質(zhì)屬性的反映,物理規(guī)律是運用物理概念進行判斷、推理得到的。因此,重視物理概念的形成和物理規(guī)律的建立過程,從而使學(xué)生的抽象思維能力得到培養(yǎng),關(guān)鍵是抓住物理概念和物理規(guī)律的“引入”和“推導(dǎo)”。引入不當、推導(dǎo)呆板、僵化,就可能變?yōu)槔蠋熚鋽嗟匕褜W(xué)生往前“拖”,“拖不動就可能抱著學(xué)生或背著學(xué)生“走”,從而使學(xué)生變?yōu)樗烙浗Y(jié)論。所以“引入”和“推導(dǎo)”不是看老師說了多少,而是看是否說到點子上,切中要害。如果老師進行了科學(xué)合理的設(shè)計、引入和推導(dǎo),則“話不多”而學(xué)生更能理解和掌握。
“引入”的方法有:實驗引入法(實驗要求明顯、新奇、巧妙)、類比引入法(類比要恰當、生動形象)、現(xiàn)象引入法(現(xiàn)象要典型、充分,這種方法也叫舉例引入法)、問題引入法(也叫提問法,提問要富有啟發(fā)性)和邏輯推理引入法。這些方法的共同點都是從生動直觀到抽象概括,經(jīng)過分析、綜合、抽象、概括等思維活動實現(xiàn)由感性認識到理性認識的飛躍和升華。
2.對創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)
應(yīng)用逆向思維培養(yǎng)高中生的創(chuàng)造性思維能力。人們的思維活動,按照思維程序的不同,可分為兩種:按事物發(fā)展的過程先后,從起因分析推斷事物發(fā)展的結(jié)果,稱為正向思路;按相反的程序稱為逆向思維,即從事物發(fā)展的結(jié)果追溯起因。牛留信老師根據(jù)自己的教學(xué)體會總結(jié)出了從五個方面進行逆向思維:研究對象的逆向思維;條件的逆向思維;思維程序的逆向思維;因果關(guān)系的逆向思維;光路可逆的逆向思維。筆者認為,這確實符合物理教學(xué)的實際,其實逆向思維在物理教學(xué)中處處時時都可進行,并結(jié)合正向思維開展,效果會更好。下面,我們以《曲線運動》一節(jié)的教學(xué)案例來說明:
(1)引入新課時的問
師(引入):前面第二章我們學(xué)習(xí)了直線運動的規(guī)律,如果運動物體不是沿直線運動的話,那將做什么運動?
生(回答):作曲線運動。
師:肯定嗎?是不是一定得作曲線運動呢?
學(xué)生(猶豫):有回答堅持說一定做曲線運動,還有的說是靜止。
師:請注意我們指的是“運動物體”。
在學(xué)生終于搞清后,我讓一個同學(xué)上黑板來根據(jù)物體運動的軌跡給機械運動分類,即機械運動分為直線運動和曲線運動。
(2)對課堂教學(xué)中得到(歸納總結(jié))的結(jié)論進行反問
例如,當?shù)贸觥耙磺星€運動都是變速運動”后反問:“一切變速運動都是曲線運動嗎?”
(3)在鞏固應(yīng)用知識時不斷地從不同的角度進行發(fā)問和反問
可見,通過課堂上這種反問式的逆向思維陪養(yǎng),不但上課效果明顯了,學(xué)生們也在不知不覺中得到了思維能力的培養(yǎng)。
采用開放題和開放式教學(xué)提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。改革傳統(tǒng)教學(xué),其中改變唯一解題方法的傳統(tǒng)題(或封閉題),但適當?shù)夭捎煤鸵胍恍└甙l(fā)散思維的開放題,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性思維能力。理由是:①按照“馬登理論”,學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是鑒別,又由于鑒別依賴于對差異的認識,因此,從這樣的角度去分析,促進學(xué)生學(xué)習(xí)的一個重要手段,就是在教學(xué)中我們應(yīng)當盡可能地擴展變異維數(shù)(或者說,學(xué)生的學(xué)習(xí)空間);進而,又由于開放題不僅具有多種可能的(正確)解答,也具有多種可能的解題方法,因此開放題在物理教學(xué)中的應(yīng)用事實上就有效地拓展了學(xué)習(xí)空間。②另外,由于常規(guī)的物理教學(xué)主要集中于收斂思維,因此,這就凸顯出開放教學(xué)的一個明顯的優(yōu)點,即特別有利于學(xué)生發(fā)散型思維的培養(yǎng)。叫任何好的題目,如果沒有適合形式的教學(xué)去保證,這種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的可能性就不會自動轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實性。
例如,一質(zhì)量m的小物體(可看作質(zhì)點)以Vo的初速度從斜面底端沿傾角為e的斜面沖上去,當它靜止時離斜面底端的距離為多少?已知物體m與水平面及足夠長的固定斜面間的動摩擦因素為p,且近似認為m可能受到的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。
可見,教師要進行思維教學(xué),必須本身是問題解決(當然包括解物理習(xí)題)方面的高手,并且能夠根據(jù)各種資料上的習(xí)題或網(wǎng)上的習(xí)題,結(jié)合生產(chǎn)、技術(shù)和生活等方面的物理情景編制出一些高質(zhì)量的題來。
3.批判性思維能力的培養(yǎng)
我國著名地質(zhì)學(xué)家李四光說過:“不懷疑不能見真理。”對于名家千錘百煉編寫的教材要鼓勵學(xué)生敢于提出自己的意見、建議和批評,形成批判性思維的習(xí)慣。要不迷信書本和權(quán)威的結(jié)論,不輕易就相信。學(xué)生作業(yè)中有錯誤,老師批改后找出來歸類,然后讓學(xué)生相互評定,找出錯誤原因。也可嘗試學(xué)生互批作業(yè),然后讓學(xué)生報告發(fā)現(xiàn)的錯誤之處。這樣就能逐漸培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。請看下面的例子:
一個物體,質(zhì)量是2kg,受到互成1200 角的兩個力FI和F2的作用,這兩個力的大小都是10N,這個物體產(chǎn)生的加速度是多大?
分析:此題其實只要一提醒,學(xué)生很快就清楚它的“缺陷”了,可提問:“該物體受幾個力呢?”學(xué)生自然會提到重力,再問:“F1與F2的方向是豎直方向、斜向上或下還是水平方向呢?”最后問:“按這樣一分析本題能求出其合力嗎?”然后,介紹教材編審者的意圖,指出其編題粗糙。這樣的習(xí)題如果想當然地按教材去解,勢必束縛學(xué)生的思維。
三、結(jié)語
對于學(xué)生思維能力的培養(yǎng),應(yīng)該是每個教師放在首位考慮的問題,思維能力的培養(yǎng)應(yīng)該時刻貫穿于素質(zhì)教育中。然而,思維能力的培養(yǎng)在實際操作過程中還會出現(xiàn)各種問題,這就需要我們廣大教師在工作中時刻總結(jié)、分析,堅持與時俱進,更新思維,尋找適合學(xué)生的教學(xué)方式,真正做好人類靈魂的工程師。