熊清華

（龍巖第一中學(xué)分校，福建 龍巖 364000）

在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)思維能力初探

熊清華

（龍巖第一中學(xué)分校，福建 龍巖 364000）

初中物理教學(xué)的主要任務(wù)之一就是培養(yǎng)學(xué)生思維能力，在課堂教學(xué)中進(jìn)行情景教學(xué)、探究教學(xué)、習(xí)題教學(xué)，對(duì)于提高課堂的教學(xué)效果具有重要的意義與作用。通過物理探究學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與思維能力也會(huì)得到培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展具有重要的意義。文章主要講述培養(yǎng)學(xué)生思維能力的意義，初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的幾點(diǎn)做法。

初中物理；課堂教學(xué)；思維能力；培養(yǎng)

初中物理是義務(wù)教育，是在《課程標(biāo)準(zhǔn)》指導(dǎo)下進(jìn)行的全日制教學(xué)活動(dòng)，物理課程總目標(biāo)之一是：“學(xué)習(xí)一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，在解決問題或作決定時(shí)能嘗試運(yùn)用科學(xué)原理和科學(xué)研究方法”。也就是說初中物理不但要掌握知識(shí)，還要學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，更要養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，培養(yǎng)提升思維能力。大家都知道，在物理教學(xué)中不能只停留在“言傳”，而更應(yīng)該是“意會(huì)”，讓更多學(xué)生提高思維能力。

物理思維，就是指人腦對(duì)物理事件、物理現(xiàn)象、物理過程的分析、抽象得出的概念、規(guī)律的體現(xiàn)，是解決物理問題的綜合品質(zhì)。物理學(xué)是研究自然界物質(zhì)、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)，在形成科學(xué)體系的過程中，定義了很多物理概念、發(fā)現(xiàn)了很多物理原理、總結(jié)了很多物理學(xué)科特有的方法，這些概念和原理在形成過程中表現(xiàn)出許多具有物理學(xué)科特點(diǎn)的思維方式。學(xué)習(xí)物理就是學(xué)習(xí)概念、原理或理論、定律和方法以及它們之間的相互聯(lián)系，所有一切都是為了培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。愛因斯坦說過：“想象力比知識(shí)重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)的源泉”。這句話從想象力的角度指出了物理思維的重要性?？v觀物理學(xué)的發(fā)展史，許多重大的發(fā)明、自然現(xiàn)象規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都是運(yùn)用物理思維的結(jié)果。［1］筆者從教學(xué)實(shí)際出發(fā)談?wù)勗诔踔形锢斫虒W(xué)中對(duì)抽象思維、分析思維、求異思維等能力的培養(yǎng)。

一、在情景教學(xué)中培養(yǎng)抽象思維能力

情景教學(xué)是物理教學(xué)的最重要形式之一。教師為了促進(jìn)學(xué)生的思維而通過生活常識(shí)、生活中看到的物理現(xiàn)象、電影情節(jié)中的物理問題、課堂上有關(guān)實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)情境，使師生的活動(dòng)在老師和學(xué)生所創(chuàng)設(shè)的情景和學(xué)生思維之間展開，讓學(xué)生在物理現(xiàn)象和物理知識(shí)點(diǎn)之間通過學(xué)生的思維聯(lián)想對(duì)信息進(jìn)行加工，在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生物理抽象思維，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

如，在“力是什么”的概念教學(xué)中，通過推土機(jī)用力推走泥土、漁翁用力拉起漁網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)員用力舉起杠鈴、頑皮的小象用力向下壓蹺蹺板、同名磁極相互排斥、帶靜電的橡膠棒吸引小紙屑等現(xiàn)象，把以上物理過程中的推土機(jī)、漁翁、運(yùn)動(dòng)員、小象、磁極、橡膠棒抽象為一個(gè)物體，泥土、漁網(wǎng)、杠鈴、蹺蹺板、另一同名磁極、小紙屑抽象為另一物體，推走、拉起、舉起、下壓、排斥、吸引抽象為某種作用，從而得出力的概念是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用，從而培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。

又如，人們時(shí)刻跟大氣打交道，從來未感覺到大氣壓強(qiáng)。教師在講大氣壓強(qiáng)前創(chuàng)設(shè)情景：拿一個(gè)可樂罐，裝少許水，放在火上加熱把水燒開，用橡皮泥把可樂罐開口封住放在水池中，同時(shí)用冷水澆，讓學(xué)生觀察可樂罐發(fā)生的變化，思考是什么使它們發(fā)生了變化，分析得出是空氣的力量，從而抽象出大氣壓強(qiáng)的概念，從而培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。

再如，在進(jìn)行慣性的概念教學(xué)時(shí)，首先，從運(yùn)動(dòng)的物體（平直公路上停止踩蹬的自行車、斯諾克中離開球桿后的白球等）在外力作用撤銷后還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)出發(fā)，抽象出物體沒有外力作用時(shí)，仍然保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的本質(zhì)；其次，從相同速度的實(shí)驗(yàn)物體在不同粗糙程度的平面上通過距離不同的現(xiàn)象出發(fā)，抽象出同一物體的慣性不會(huì)隨所受作用的大小變化而改變；再次，從前面幾種不同粗糙程度平面中阻力越來越小，運(yùn)動(dòng)距離越來越遠(yuǎn)，抽象出一個(gè)理想的光滑平面，實(shí)驗(yàn)物體受到阻力為零，則它將以不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去；這樣設(shè)置情景引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行階梯式的思維活動(dòng)，學(xué)生的抽象思維能力就一定會(huì)得到培養(yǎng)。

二、在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中培養(yǎng)分析思維能力

實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)一般位于教學(xué)活動(dòng)的主要部分?！拔锢韺W(xué)是以觀察與實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)；研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門基礎(chǔ)科學(xué)。在教學(xué)中許多規(guī)律性的認(rèn)識(shí)是通過對(duì)物理事實(shí)的觀察或?qū)嶒?yàn)獲得，這種認(rèn)識(shí)是思維活動(dòng)的結(jié)果，所以實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維培養(yǎng)的好時(shí)機(jī)?！保?］探究教學(xué)中通過循序漸進(jìn)的引導(dǎo)來培養(yǎng)學(xué)生的分析思維能力。

如，探究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí)，教師要求學(xué)生認(rèn)真按教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析：①用玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的好處，既能看到平面鏡成的像又能透過玻璃板看到后面未點(diǎn)燃的蠟燭，便于確定像的位置；②將紙板放到剛才像的位置，從玻璃板上方直接看紙板上有沒有像，通過分析紙板上不能呈現(xiàn)前面看到的像，說明平面鏡成像是虛像；③將另一支完全相同的、但未點(diǎn)燃的蠟燭放到玻璃板后像的位置，透過玻璃板觀察到未點(diǎn)燃的蠟燭好像被點(diǎn)燃，此時(shí)像與蠟燭完全重合，說明所成的像與物體等大；④根據(jù)學(xué)生在白紙上描繪得到的蠟燭、像、玻璃板位置，用刻度尺測出蠟燭到玻璃板的距離和像到玻璃板的距離相等，得出物像等距；⑤再引導(dǎo)學(xué)生將白紙沿玻璃板位置對(duì)折，觀察像與蠟燭位置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)重合，說明像與物體對(duì)于平面鏡是對(duì)稱的。這樣引導(dǎo)，這樣分析，從而使學(xué)生分析思維能力得以提高。

再如《科學(xué)探究：凸透鏡成像》的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)于光具座、物距、像距比較陌生，教師可以用實(shí)物進(jìn)行演示，將凸透鏡、發(fā)光的蠟燭、毛玻璃（當(dāng)作光屏）在光具座上依次放好，指明物距U（點(diǎn)燃的蠟燭與凸透鏡之間的刻度差）、像距V（光屏上成清晰的像時(shí)，光屏與凸透鏡之間的刻度差）；根據(jù)凸透鏡焦距在光具座標(biāo)出一倍焦距、兩倍焦距的點(diǎn)，把蠟燭沿光具座從凸透鏡開始逐漸向外移動(dòng)，同時(shí)來回移動(dòng)光屏，找到最清晰的像，分別記下U和對(duì)應(yīng)的V的數(shù)值以及光屏上看到像的情況，（像的大小與物體大小比較、光屏上燭焰的朝向與物體對(duì)比）。然后讓學(xué)生自己體驗(yàn)整個(gè)探究的全過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄分析：①像比物體大時(shí)，物距與像距的大小關(guān)系；②像比物體小時(shí)，物距與像距的大小關(guān)系；③像與物體一樣大時(shí)，物距與像距的大小關(guān)系；④像中燭焰的朝向與點(diǎn)燃的蠟燭燭焰朝向相反時(shí)，物距與像距的大小關(guān)系；⑤像中燭焰的朝向與點(diǎn)燃的蠟燭燭焰朝向相同時(shí)，物距與像距的大小關(guān)系；⑥物距多大開始才能在光屏上找到清晰的像；⑦光屏上的像逐漸變大時(shí)，物距怎么變化；⑧光屏上的像逐漸變小時(shí)，物距怎么變化。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：第一是兩個(gè)分界點(diǎn)：一倍焦距點(diǎn)是虛像實(shí)像的分界點(diǎn)，二倍焦距點(diǎn)是放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)；第二是像的變化情況：物近像遠(yuǎn)、大，物遠(yuǎn)像近、小。這樣引導(dǎo)，這樣探究，這樣分析，一定能夠提高學(xué)生的分析思維能力。

三、在習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)求異思維能力

解法一∶先用天平使用方法測量，再應(yīng)用杠桿平衡條件，求出被測物體的質(zhì)量，這種方法主要考察杠桿原理利用左物右碼，得出所測質(zhì)量為m1；利用左碼右物，得出所測質(zhì)量為m2；根據(jù)右臂長為l2，左臂長為l1，以及杠桿原理得到∶。（m為被測物體的質(zhì)量）整理可得∶。解法二∶利用等效法（等效替代），在天平的右盤放被測物體，往左盤加減細(xì)小物體使天平平衡，然后取出被測物體，再往右盤中加減砝碼，使天平重新平衡，此時(shí)砝碼的質(zhì)量m就是被測物體的質(zhì)量。

再如，某船在靜水中航速為36km／h，船在河中逆流而上，經(jīng)過一座橋時(shí)，船上的一只木箱不慎被碰落水中，經(jīng)過兩分鐘，船上的人才發(fā)現(xiàn)，立即調(diào)轉(zhuǎn)船頭追趕，在距橋600m處追上木箱，則水的流速是多少m/s？

總之，物理學(xué)科對(duì)于初中學(xué)生來說是一個(gè)有點(diǎn)為難的學(xué)科，談到物理現(xiàn)象、物理實(shí)驗(yàn)、物理規(guī)律，學(xué)生情緒高漲，充滿了期待。但說到做物理題，學(xué)生就沒了精神。如何將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，解決問題，就是需要不斷培養(yǎng)學(xué)生的抽象、分析、求異思維能力，使每個(gè)學(xué)生都具有利用物理知識(shí)、物理方法、物理思維解決生產(chǎn)生活中實(shí)際問題的能力，使學(xué)生真正做到“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”。

物理教學(xué)中一定不能缺少的環(huán)節(jié)之一是習(xí)題教學(xué)，它是知識(shí)的鞏固和能力的提升部分。在物理教學(xué)中有很多的物理概念和物理規(guī)律必須通過學(xué)生在習(xí)題中進(jìn)行應(yīng)用，才能理解得更為透徹。教師在習(xí)題教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生把題目中體現(xiàn)物理概念的字、體現(xiàn)物理規(guī)律的詞、體現(xiàn)物理?xiàng)l件的句找出來，才能引導(dǎo)學(xué)生理解題意和明確題目中的條件是否符合物理規(guī)律，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生注意物理過程，找出物理過程中對(duì)應(yīng)的狀態(tài)物理量，從中找出未知量與已知量之間的關(guān)系，做到一題多解，實(shí)現(xiàn)知其然且知其所以然。這樣的習(xí)題教學(xué)在解題的同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生的求異思維能力。

如，如何利用不等臂天平，較準(zhǔn)確地測出一個(gè)物體的質(zhì)量?

［1］龍鋒.初中物理情境教學(xué)與學(xué)生物理思維能力培養(yǎng)研究［D］.貴陽：貴州師范大學(xué)，2009.

［2］周向南.初中學(xué)生物理思維與探究教學(xué)初步研究［D］.長沙：湖南大學(xué)，2012.

［3］王列放.物理教學(xué)中的思維能力培養(yǎng)［J］.新課程學(xué)習(xí)(學(xué)術(shù)教育)，2010.

（責(zé)任編輯：詹國榮）