物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的動態(tài)思維能力

摘 要: 初中物理教師培養(yǎng)學(xué)生的動態(tài)思維可以有多種方法，如設(shè)計“關(guān)鍵幀”，巧妙將靜態(tài)思維串聯(lián)，激活動態(tài)思維;描述多變的物理情境，促進(jìn)靜態(tài)思維向動態(tài)思維的轉(zhuǎn)化;借助現(xiàn)代教學(xué)媒體模擬動態(tài)情境，激發(fā)動態(tài)思維;運用實驗手段，再現(xiàn)動態(tài)情境;幫助學(xué)生提煉變量與不變量之間關(guān)系，讓學(xué)生能舉一反三。

關(guān)鍵詞: 初中物理教學(xué) 動態(tài)思維能力 培養(yǎng)策略

一、問題的提出

初中物理教師都有這樣的教學(xué)經(jīng)歷:學(xué)生遇到靜態(tài)的問題情境大多能較快地分析事物或相關(guān)量之間的關(guān)系，但若考查事物的運動軌跡、發(fā)展方向、連續(xù)變化時各個量之間的關(guān)聯(lián)，學(xué)生就有畏難情緒，覺得無從下手或找不到好的解決方法。這是因為初中生的思維能力還有不足之處，也可稱之為“思維短板”。這塊短板就是初中生的動態(tài)思維能力，需要培養(yǎng)和加強(qiáng)。

二、何謂動態(tài)思維能力

動態(tài)思維是一種運動的、調(diào)整性的、不斷優(yōu)化的思維活動。它的根本特點是根據(jù)不斷變化的環(huán)境、條件來改變自己的思維程序、思維方向，對事物進(jìn)行調(diào)整、控制，從而達(dá)到優(yōu)化思維目標(biāo)。在物理教學(xué)中積極開展學(xué)生動態(tài)思維能力培養(yǎng)的研究討論，能很好地促進(jìn)這一教育目標(biāo)的落實。動態(tài)思維能力是學(xué)生處理動態(tài)物理問題時，把握情境實質(zhì)、提煉物體模型，并靈活運用其它知識解決問題的能力，是學(xué)生思維發(fā)展水平和良好思維品質(zhì)的重要體現(xiàn)。

三、動態(tài)思維的一般模式與培養(yǎng)策略

動態(tài)思維的一般模式是:首先不斷輸入新信息，并根據(jù)新信息進(jìn)行分析、比較，依據(jù)變化了的情況形成新的思維目標(biāo)、思維方法，確定新的方案、對策，建立起新的物理模型，然后輸出經(jīng)過改造了的信息，對物理過程、狀態(tài)、情境實施新的方案，再把實施新方案的情況、信息反饋回來，再次進(jìn)行分析、調(diào)整。在一次又一次的思維運動過程中，不斷縮小思維的目標(biāo)差，從而對事物的變化作出準(zhǔn)確判斷，揭示出物理過程中蘊(yùn)含的規(guī)律，探索出解決問題的有效方法。在物理教學(xué)中我們可以根據(jù)動態(tài)思維的特點，通過以下各種途徑培養(yǎng)學(xué)生的動態(tài)思維創(chuàng)新能力。

培養(yǎng)動態(tài)思維的主要策略是:始終以研究對象的具體變化作為問題分析和討論的立足點。轉(zhuǎn)換、構(gòu)建研究對象是物理問題發(fā)展和變化的載體，是物理問題和物理規(guī)律應(yīng)用的契合點。物理問題的動態(tài)發(fā)展，包括研究對象的轉(zhuǎn)換、工作條件的改變，都是圍繞一定的研究對象展開的。如在探究電流跟電壓的關(guān)系時，必須明確研究對象是一定值電阻還是某兩點間的電壓，這樣才能比較順暢而正確地得出結(jié)論。對于具體的實際問題，研究對象不夠明確，還要注意研究模型的抽象，如把扳手、電工鉗等抽象成杠桿等。

四、培養(yǎng)學(xué)生動態(tài)思維能力的方法

1.設(shè)計“關(guān)鍵幀”，巧妙將靜態(tài)思維串聯(lián)，激活動態(tài)思維。

學(xué)過Flash動畫制作的人都知道，為了讓一個運動過程得以展現(xiàn)，除了起始和結(jié)束幀，還必須插入關(guān)鍵幀。同樣，為了解決初中物理教學(xué)中對變化規(guī)律的全面認(rèn)識，我們也應(yīng)該從物理情境的初始位置，在“初始”和“終了”狀態(tài)之間引導(dǎo)學(xué)生探索這個變化情境中的某一個關(guān)鍵點、轉(zhuǎn)折點、特殊點的情況。

舉一些例子加以說明，如為了讓學(xué)生更深刻地理解杠桿原理，一般有這樣的例題:用圖1所示的杠桿提升重物，設(shè)作用在A端的力F始終豎直向下，在將重物慢慢提升到一定高度的過程中，F(xiàn)的大小將如何變化。學(xué)生感覺這個問題的主要難點是連續(xù)性的過程想象不出來。如何突破這個難點?一般做法就是再畫一個關(guān)鍵的靜態(tài)畫面，即畫一個杠桿到達(dá)水平位置平衡的畫面，然后比較起始狀態(tài)、中間狀態(tài)中哪些物理量不變，哪些在改變，如何改變的。接下來再將這中間狀態(tài)與最后狀態(tài)比較就能找到動力F大小如何變化的過程。從這一例題中，我插入關(guān)鍵幀(即杠桿在水平位置的畫面)。讓學(xué)生對杠桿動態(tài)平衡有了更感性的認(rèn)識，而且較好地以“靜”串“動”，優(yōu)化了學(xué)生的思維過程。再如研究水平方向力與運動關(guān)系時，多數(shù)學(xué)生只會關(guān)注于某一個條件的變化，導(dǎo)致分析問題出錯。有這樣的例題:一個物體在水平地面上做勻速直線運動，它受到水平向右10N的拉力作用，則受到地面的摩擦力為多大?若水平拉力方向不變，大小變?yōu)?5N時，摩擦力多大?學(xué)生在解題時想當(dāng)然地認(rèn)為第二問是15N，要讓學(xué)生走出認(rèn)識誤區(qū)，我們就得指導(dǎo)學(xué)生去畫物體“初始狀態(tài)”受力示意圖，再畫中間變化條件后的受力分析圖，這就是添加了“關(guān)鍵幀”，有了此“關(guān)鍵幀”，學(xué)生自然能推理得出此后物體將做變速運動，由此也推翻了自己原先的錯誤經(jīng)驗。

2.描述多變的物理情境，促進(jìn)靜態(tài)思維向動態(tài)思維的轉(zhuǎn)化。

對于有些物理問題，在無需畫關(guān)鍵圖片的情況下，我們可以通過語言描述來激發(fā)學(xué)生的想象。例如:燒杯中盛有一定量的水，一只雞蛋沉在杯底，現(xiàn)逐漸向杯中加鹽并攪拌均勻，直至雞蛋能漂浮于水面，問雞蛋在此過程中受到的浮力如何變化?學(xué)生會通過語言描述，想象到剛開始雞蛋還在液體中，未露出液面，但液體密度變大，故浮力在變大;但露出液面后屬于漂浮，浮力等于雞蛋重力，就不再變大。

3.借助現(xiàn)代教學(xué)媒體模擬動態(tài)情境激發(fā)動態(tài)思維。

學(xué)生不太容易掌握好凸透鏡的成像規(guī)律，更覺得物體相對于凸透鏡移動后，成像的特點就難以描述了。此時要解決這一難題，我們應(yīng)該把“凸透鏡成像規(guī)律”的動畫加以展現(xiàn)，通過觀看動畫，學(xué)生的大腦中會受到強(qiáng)烈的視覺沖擊，能很好地建立物像之間的變化規(guī)律。另外，研究電磁繼電器的工作原理，由于電路分成控制電路和工作電路，而且電路器件較多，如果由老師演示電磁繼電器的作用，一是可見度低，二是其工作過程的時間短，學(xué)生難以體會，教學(xué)效果就不理想。若在演示的基礎(chǔ)上，播放動畫，展現(xiàn)繼電器的動作過程，學(xué)生很容易理解，并能留下深刻印象。當(dāng)老師變換了物理情境，學(xué)生也能順溜地說出電磁繼電器的工作原理。這就說明這種培養(yǎng)方式見效了。

4.運用實驗手段，再現(xiàn)動態(tài)情境。

在電學(xué)中，使用滑動變阻器，對培養(yǎng)學(xué)生的動態(tài)思維的作用很大。教師可以將變阻器與定值電阻、電流表串聯(lián)，將電壓表與電阻并聯(lián)，通過調(diào)節(jié)變阻器的阻值，讓電路中部分用電器的電壓、電流發(fā)生變化。由于實驗很容易完成，所以我們就采用學(xué)生分組實驗的辦法，讓學(xué)生自己調(diào)節(jié)、觀察、感悟、體驗各個電學(xué)物理量的變化情況，使學(xué)生增強(qiáng)了動態(tài)思維的能力。

動態(tài)思維的培養(yǎng)有多種方法，但無論哪種方法，歸根結(jié)底是提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高他們的思維水平，為學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升鋪平道路。

參考文獻(xiàn):

[1]德惠實驗中學(xué)宋兆吉.在物理教學(xué)中培養(yǎng)動態(tài)思維能力.來源于網(wǎng)絡(luò).