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淺談物理教學中思維能力的培養論文

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【摘 要】思維能力是學好物理學所需要的重要能力。本文從比較鑑別、分析綜合、判斷推理和抽象想象等四個方面的思維能力的培養,進行了初步的探討。

淺談物理教學中思維能力的培養論文

【關鍵詞】學生 思維能力 培養

中學物理教學大綱十分重視能力培養,規定中學物理教學要培養學生實驗能力,思維能力和運用數學解決物理問題能力。在這三大能力中,思維能力是核心,心理學認爲,思維是人們對於客觀事物的間接認識過程,它屬於理性階段。思維能力使人們知道自己沒有直接實踐過的事物,也能預見事物的進程和結果。誠然,思維的基礎是客觀事物和它們之間的相互聯繫,思維的正確與否,必須接受實踐的檢驗。思維活動具有普遍性,中學各門功課要培養的思維能力也有其共同性。但是,由於學科特點不同,各科要培養的思維能力應該有所側重。那麼,中學物理教學應側重培養哪些方面的思維能力呢?我認爲主要包括比較鑑別、分析綜合、判斷推理和抽象想象等四個方面。

一、比較鑑別能力

所謂比較,就是比較事物的共同點和差異點。人們認識事物是從事物的感知開始,進而區別事物的本質特徵,找出其差異點,這就需要比較鑑別。所以,比較鑑別的方法在中學物理教學中是經常應用的,尤其是在形成物理概念的過程中,更是必不可少的。因爲物理概念是從物理現象和物理過程中抽象出來的事物的'本質,是感性向理性認識的第一次飛躍。只有引導學生進行分析比較,找出事物的本質,物理概念才能形成。例如,交流電的概念,它是在與直流電相比較的基礎上建立起來的。交流電和直流電都是電荷的定向移動形成的,這是它們的共同點。但是,交流電的強度和方向都隨時間作週期性變化,而直流電就沒有這種特徵,這是它們的差異點,不抓住這一本質特徵,交流電概念是不能形成的。

又如對於一些容易混淆的概念,如質量和重量、動量和動能、動量定理和動能定理、動量守恆和能量守恆、振動和波動、電勢和電勢差、電壓和電動勢等等,更應該經常引導學生進行比較鑑別。

物理學中的許多章節,常根據物理現象或物理過程的差異分類而成的。這種分類也是在比較的基礎上產生的。在單元複習總結時,進行歸類和整理,就更多地運用比較的方法。所以,比較鑑別能力是中學物理教學要培養的基本思維能力之一。

二、分析綜合能力

所謂分析,就是把複雜的事物或現象分解爲若干個別的和部分的進行研究,分析其中的主要因素和次要因素,抓住主要矛盾解決問題。與分析相反,綜合則是在處理問題時,把個別的、部分的事物或現象聯繫成一個整體來考慮,分析和綜合是相互結合、相互統一的。自然界中物理現象是錯綜複雜的、互相聯繫的,由於教學的需要,物理往往分成力學、熱學和分子物理學;電學、光學和原子物理等部分講述。在講解某一物理知識時,往往又先分成若干過程分別進行分析,然後才綜合起來考慮。力學中的“隔離法”解題就是典型例證。這樣的例子,在中學物理教學中是很多的。所以,分析和綜合能力也是中學物理教學要培養的基本能力之一。

三、判斷推理能力

“所謂判斷,是運用概念對事物做出肯定或否定結論的思維形式。”在物理學中,需要學生判斷的東西很多。在力學中,物體是不是處於平衡狀態?是勻速,還是變速?是勻加速運動,還是勻減速運動?只有做出正確的判斷,才能應用有關的規律來求解。

推理就是由已知的判斷推匯出另外新的判斷的思維形式。推理一般可分爲歸納推理、演繹推理和類比推理三種。

歸納推理是從個別到一般、由特殊到普遍的思維形式。演繹推理則相反。在物理教學中歸納推理和演繹推理是經常應用的方法。例如高中講電磁感應時,首先分別做演示實驗和學生實驗,說明在什麼情況下才產生感應電流,在什麼情況下不產生感應電流,然後歸納出一般結論。在振動與波一章中,討論單擺振動採用演繹推理方法。前面已有一般的判斷(簡諧振動F=-kx)爲前提,而分析單擺受力爲f=-mgx/l,所以,單擺振動是簡諧振動。

類比推理在物理學中有着廣泛應用。類比推理是由兩種事物在一些屬性上的相似性,推理出它們有另外一些屬性上可能相似的思維形式。例如,可以從重力場類比靜電場,從重力勢能類比電勢能,從高度差類比電勢差等等。誠然,類比推理的結論須經過實驗的檢驗。

四、想象能力

“想象力是更爲複雜的思維形式,是科學研究的重要方法,也是科學家素養的重要標誌。”科學史上,想象力突出地表現爲假說。它是對新事物作推測性說明或探索性設想的思維形式。在物理學中,假設一般可歸納爲三步:實驗觀察積累數據——提出假說或模型——實踐驗證形成理論。如人們對光的本性的認識,從牛頓的微粒說——惠更斯的波動說——麥克斯韋的電磁說——愛因斯坦的量子說,都在不斷髮展和完善。發展自然科學要有豐富的想象力,學習自然科學也要有想象力。

在物理教學中,想象力突出地體現爲物理模型。物理學所講的質點、剛體、彈簧振子、單擺、理想氣體、理想流體、點電荷、點光源、電感線、磁感線、原子的核式結構、玻爾模型等等,都是物理模型。物理模型是思維的產物,建立和應用物理模型來研究問題,可以使複雜的物理問題簡單化,使抽象的理論形象化、具體化,突出主要矛盾,便於思考和解決問題。可見,想象能力也是中學物理教學要培養的基本思維能力之一。

思維能力的培養是長期的任務,並非一朝一夕便能奏效的,這就要有目的有計劃地進行培養,要精心設定每一節課,教學過程中要激發學生的求知慾望和興趣,調動學生的積極性,揭露矛盾、挖掘問題,提供思考的材料,指明思考的方向和線索,訓練學生正確的思維方法,鼓勵和養成學生動腦筋的習慣,把握住思維發展的階段和特點。善於挖掘教材中培養思維能力的因素,則教出來的學生一定是耳聰、目明、心靈、手巧。

參考文獻:

[1]朱智賢,林崇德.思維發展心理學[M].北京:北京師範大學出版社,1986.

[2]林崇德.學習心理學叢書[M].武漢:湖北教育出版社,1999.