培養學生的思維能力是中學物理教學的主要任務之一。我認為培養學生的思維能力應從如下幾個方面入手。
一、培養學生的形象思維能力
形象思維是以表象為思維材料進行的思維,具有形象性、跳躍性、動態性、創造性等特點。如果我們物理教學中僅僅以培養學生的抽象思維為核心,而忽視了形象思維的培養,就會造成學生思維的片面性,導致學生大腦中構建不出與物理知識相對應的物理圖景,不能形成物理過程的動態形象,進而感到物理的枯燥、難學,有可能導致失去學習物理的興趣。
形象思維在物理學中有著很重要的意義。很多物理學家都是用形象思維來思考問題的,物理學中的很多重大的發現也常常與形象思維有關。愛因斯坦就說過:“我思考問題時,不是用語言進行思考,而是用活動的跳躍的形象進行思考,當這種思考完成之后,我要花很大力氣把它們轉化成語言。”有關實驗也研究表明,中學生在物理活動中喚起多種物理圖景以及對其變換的能力是學好物理的一個重要途徑。一般說來,進行物理形象思維的教學要從以下兩個方面入手。
1.重視學生的表象儲備,增加形象思維素材
如,重視實驗。因為物理學是一門實驗科學,實驗不僅是物理學重要的研究方法和途徑,而且實驗的裝置、實驗的過程、展示的現象等都可以為學生提供生動、直觀的物理形象。因此開足開齊演示實驗、分組實驗,以及創造性地開展隨堂實驗、課外探究實驗等,都是值得我們高度重視的。
2.運用多種媒體技術
教學中的難點,有些很難用傳統方法講清楚,如果改為電腦模擬,就能取得好的效果。如在“磁場”一節中,磁感應線是一種非常抽象的東西,如果按照傳統的講法,學生很難理解。如果利用課件將磁感應線形象地展示在屏幕上,并讓小磁針置于其中,本來指向南北方向的磁針就轉轉動起來,直到N極與磁感應線重合為止。這樣就給學生一個清晰的概念:磁體周圍存在著磁場,磁場方向與放入磁場中的小磁針N極所指的方向一致。這樣,本來抽象難懂的問題就迎刃而解了。
二、培養學生的抽象思維能力
抽象思維具有抽象性和概括性、邏輯性和系統性、線形性和精確性等特點,它是以概念為思維材料而進行的思維。整個物理學的發展與抽象思維都有著不可分割的聯系,它對學生抽象思維能力的培養有著得天獨厚的優勢。
1.注重培養學生思維的深刻性
古人云:“為學之道,必本于思;思則得之;不思則不得之。”在培養學生深入思考方面,我認為主要應該從兩方面入手:(1)建立思考的物理模型。物理模型的基本形式有“對象模型”和“過程模型”。前者主要有理想氣體、單擺、理想電表等,后者主要有勻速直線運動、自由落體運動等。(2)思考的“思維模型”。例如:逆向思維——倒過來想的思考,發散思維——由點到面、由面到體散射開來的思維。
教材中的習題、例題以及許多優秀的試題的思維容量和潛力都是比較大的,我們應該充分挖掘教材的思維訓練因素,提出富有吸引力的問題來促使學生積極深入思維。這主要表現在對于典型題目應該從不同的側面摸清問題的實質,全方位思考,精心設計,一題多問,使學生思路得到拓展,基礎知識和基本能力得到鞏固,更好地培養學生思維的深刻性和廣闊性。
例如:一個體積為0.5 dm的鐵球,其質量是1.58 kg,問它是空心的還是實心的?(已知鐵的密度為7.9×10 kg/m)
方法一:已知鐵球的質量和密度,可以計算出1.58 kg鐵的體積V,根據V與V是否相等得出結論。
方法二:已知鐵球的體積和鐵的密度,則可以假設該球為實心的球,計算出其質量m,根據m是否等于鐵球的質量得出結論。
方法三:已知鐵球的體積和質量,則可以假設該球為實心的球,計算出其密度ρ,由ρ是否等于鐵的密度得出結論。
以上解法中,方法一屬于常規思維,一般學生都能想到,而方法二和方法三看似簡單,但都隱含著一種發散思想——先假設后論證。
2.注重求異思維,訓練學生思維的靈活性
僵化的思維方式會使思維趨向于某種具體的方法和方式,這就束縛了學生的創新思維。因此,在平時教學中,注重學生求異思維的培養,對于培養他們思維的靈活性尤為重要。如在解答習題和演示實驗的過程中,教師要對學生提出分析題目所提供的情境的物理過程、觀察實驗現象等的具體要求,并給學生以適當的思考時間,使他們獲得“親自得出研究結論”的創新機會,在實施創新行為的過程中發展能力,一定要避免直接把結論灌輸給學生。
如有位老師在教學使用電流表測量