樸明山
摘 要:作為自然科學中極重要的一門基礎(chǔ)性科學,而在物理教育教學過程當中如何培養(yǎng)學生的科學思維能力則是素質(zhì)教育需要研究的問題。
關(guān)鍵詞:物理;教學;思維;培養(yǎng);探析
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)24-302-01
近年來,關(guān)于培養(yǎng)學生思維能力方面的著述頗多,在物理教學方面對思維能力的培養(yǎng)引起了普遍的重視,教師在物理教學中對學生進行思維能力的培養(yǎng)尤為重要。物理教學中科學思維能力的培養(yǎng)是科學素質(zhì)教育中科學思維能力培養(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思維能力。
一、物理教學與逆向思維能力培養(yǎng)
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的實際,其實逆向思維在物理教學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)的教學案例來說明:
①引入新課時的反問
師(引入):“前面第二章我們學習了直線運動的規(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?
學生(猶豫):有回答堅持說一定做曲線運動,也有說不一定,還有的說是靜止。
師:請注意我們指的是“運動物體”。
在學生終于搞清后,我讓一個同學上黑板來根據(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
例如,講完曲線運動的新課后,我提出如下問題:
A.做曲線運動的物體所受的合力是恒力還是變力?
B.如果物體所受的合力為零,那么它將處于什么狀態(tài)?引導(dǎo)學生回答后再反問:
C.在恒定的合力作用下,物體一定做曲線運動嗎?
D.在幾個外力作用下處于平衡狀態(tài)的物體,如果突然撤去其中一個外力,物體將做什么運動?
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,學生們也在不知不覺中得到了思維能力的培養(yǎng)。
二、物理教學與創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)
改革傳統(tǒng)教學,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”,學習的本質(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,促進學生學習的一個重要手段,就是在教學中我們應(yīng)當盡可能地擴展變異維數(shù)(或者說,學生的學習空間);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中的應(yīng)用事實上就有效地拓展了學習空間。②另外,由于常規(guī)的物理教學主要集中于收斂思維,因此,這就凸顯出開放教學的一個明顯的優(yōu)點,即特別有利于學生發(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去保證,這種培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維的可能性就不會自動轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實性。因此與引入開放題一樣,我們的教學也要由“封閉型”教學向“開放式教學”轉(zhuǎn)變。
下面舉一個通過習題進行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的例子:
例: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,必須本身是問題解決(當然包括解物理習題)方面的高手,并且能夠根據(jù)各種資料上的習題或網(wǎng)上的習題,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。
三、物理教學與抽象思維能力的培養(yǎng)
在物理教學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)律的教學過程中完成的。
物理學是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運動基本規(guī)律的學科。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生往前“拖”,“拖不動就可能抱著學生或背著學生“走”,從而使學生變?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合理的設(shè)計、引入和推導(dǎo),則“話不多”而學生更能理解和掌握。
“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。
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