重視物理作圖分析培養(yǎng)學(xué)生思維能力

李積艷

物理學(xué)是一門集觀察、實驗和物理思維于一體的科學(xué)。在長期的發(fā)展過程中形成了系統(tǒng)嚴(yán)密的研究問題和解決問題的方法，其中作圖分析方法無論在解決問題還是在培養(yǎng)學(xué)生思維能力上都起著極其重要的作用。為此，筆者在教學(xué)實踐中，很重視并加強作圖分析，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

一、構(gòu)建物理圖景在解決物理問題中的重要性

物理思維的過程實質(zhì)是人腦對外部物理信息的接受、分析的加工過程。外部物理信息主要是在觀察、實驗及日常生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上對物理現(xiàn)象的感知。這些信息必須在大腦中形成時空、圖景、圖形或動態(tài)過程等形象化表象，才能通過加工分析得出隱藏于這些表象中抽象的概念和規(guī)律。物理思維不僅具有抽象性，而且具有鮮明的形象性。由此可見，在我們研究物理問題時，構(gòu)建出一幅完整的物理圖景非常重要。通過科學(xué)的抽象、模式的再認(rèn)，在頭腦中合理想像出三維的動態(tài)(或靜態(tài))圖像，這是確定解決物理問題方向的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

二、學(xué)生通過作圖分析來表達(dá)物理圖景時存在的困難

物理作圖分析實際是一個將構(gòu)建好的物理圖景用平面圖的形式表達(dá)在紙面上，并對它進(jìn)行反復(fù)加工、合理改造、去粗取精，從而用抽象的物理概念和規(guī)律來解決具體形象的物理問題的過程。就作圖本身而言，其裂現(xiàn)為一種技能。從教育心理學(xué)的角度看，作圖技能一經(jīng)形成，它會促進(jìn)對知識的掌握。學(xué)生學(xué)習(xí)的各種知識是不能直接轉(zhuǎn)化為能力的，必須通過技能這個中介環(huán)節(jié)。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生盡管在審讀完物理題目時能夠初步構(gòu)建物理圖景，但苦于缺乏作圖分析能力，無法將問題進(jìn)行深入探討，最終以放棄告終。有些學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的作圖習(xí)慣，往往懶得作圖或馬虎作圖，作出的圖要么不規(guī)范，要么圖不達(dá)意，對分析物理問題沒有起到應(yīng)有的作用，以至物理問題得不到解決，更別提培養(yǎng)能力了。

三、重視物理作圖分析。培養(yǎng)學(xué)生思維能力

1、通過物理作圖分析，培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力

物理概念和規(guī)律是對物理現(xiàn)象的共同本質(zhì)特征的高度概括和抽象。它們的形成過程必須是從具體到抽象的過渡過程，即由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。首先要接觸大量的物理現(xiàn)象、物理過程，再運用形象思維對它們進(jìn)行分析和加工。對物理規(guī)律的運用要靠形象思維來開辟道路，形象思維是正確分析、把握物理問題的依據(jù)。

2、通過物理作圖分析，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力

從本質(zhì)上講，分析和解決物理問題的過程，就是識別和還原物理模型的過程。因此善于把一個典型物理模型等效轉(zhuǎn)換到各種實際問題，獲得盡可能多的知識應(yīng)用空間，本身也反映解題者的發(fā)散思維品質(zhì)。

3、通過物理作圖分析，培養(yǎng)學(xué)生的有序思維能力

按照物體系統(tǒng)運動和變化的順序去分析研究的思維過程反映了思維的有序性，思維結(jié)果的正確與否和思維過程的有序或無序有很大關(guān)系。按照一定的程序(即有序)所展開的思維，可以使思維周密嚴(yán)謹(jǐn)，從而保證思維結(jié)論的正確。物理問題中常常涉及物體運動的變化，如果能引導(dǎo)學(xué)生通過細(xì)膩、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎迹盐矬w運動的主要過程用示意圖表示出來，通過示意圖來分析物體運動變化的每一個主要過程和變化，有助于強化學(xué)生思維的有序性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

4、通過物理作圖分析，培養(yǎng)學(xué)生的整體思維能力

思維結(jié)構(gòu)具有內(nèi)部的融貫性，各思維元在思維過程中都應(yīng)該是有機地聯(lián)系在一起，而不是各獨立成分的隨意混合，思維的整體與各思維元都由相應(yīng)的內(nèi)在規(guī)律所決定。物理問題，特別是較復(fù)雜的問題，也都是由各子問題有機的組合而成，對每一個子問題的思維就是對整個問題思維的思維元，而各思維元之間又都是由某一物理規(guī)律來決定和統(tǒng)一的，這個決定和統(tǒng)一就構(gòu)成了思維的整體。解題時通過作圖分析，把各部分問題通過物理規(guī)律統(tǒng)一起來，這樣能通過由局部到整體，培養(yǎng)了學(xué)生的整體思維能力。