培養學生的創新能力是當前素質教育的主旋律,而教會學生學習又是培養創新能力不可逾越的重要前提。物理教學也不例外,理應培養學生研究和解決物理問題的思路與方法,即物理思想。凡事不能舍本逐末,教學更是如此。“死知識”是“活思想”的載體。死教書、教死書是行不通的,是本末倒置的,是誤人子弟的。初中物理教學必須以事實為基礎,讓學生進入親歷探究的情境中,引導學生認知建構知識的過程,從而滲透物理思想。
在此,筆者僅就教學實踐,介紹如下幾種常用的物理思想,意在拋磚引玉。
一、具體到抽象的思想
具體到抽象亦稱特殊到一般,是通過對具體事例加以分析,弄清事物的相關因素和無關因素,找出共同特征,然后進行抽象、歸納的方法。
例如,關于“動能”概念的教學。我們在教學中可
先列舉三個事例:①風(流動的空氣)吹動帆船航行;②急流的河水沖走石頭;③滾動鋼球推動木塊。
然后從功的兩個必要因素引導學生分析風、流水、滾動的鋼球分別對帆船、石頭、木塊做了功。根據能量的概念,學生自然得知風、流水、滾動的鋼球都具有能量。同時教師指出:像風、流水、滾動的鋼球具有的這種能量叫動能。然后提問:
那么,動能是怎樣定義的呢?引導學生找出風、流水、滾動的鋼球三個物體的共同特點:運動。從而歸納出:動能是指物體由于運動而具有的能,并強調指出運動是動能產生的根本原因。
二、整體思想
整體思想就是將事物或事件的整體作為研究對象,從而制定相應的解題措施,提高學生的思維品質。同時,教師在教學中運用整體思想,能夠幫助學生克服思維上的局限性和片面性,培養學生對事物的整體觀察和分析問題的能力。
例如,A、B兩地相距s=100千米,甲、乙兩人分別從兩地騎自行車同時出發,相向而行,行駛的速度都是v1=20千米/小時,假如有一只蒼蠅來回飛行于甲、乙之間,飛行的速度是v2=30千米/小時,問在從甲、乙兩人出發到他們相遇的這段時間內,蒼蠅共飛了多少路程?解此題時,如果一次一次計算蒼蠅來回于甲、乙之間的路程,簡直無法入手。教師可以引導學生把來回的運動過程看做一個整體運動過程,其運動的時間也就是甲、乙兩個人從出發到他們相遇的時間t,則有t=sv甲+v乙=s2v1=2.5
小時,所以蒼蠅飛行的路程為s=v2t=75千米。
三、控制變量的思想
研究涉及多個因素的物理問題時,總是創造條件固定其他因素不變,改變其中一個因素,研究另一個因素對應變化的規律,它是研究物理的主要方法和常用方法。研究影響壓強的因素、影響動能的因素、影響電阻大小的因素、電流跟電壓、電阻的關系等都用到這種思想。
例如,研究壓強跟壓力、受力面積兩個量的關系時,應先固定壓力、受力面積中的一個量不變,研究壓強跟另外一個量的關系,即固定受力面積不變,研究壓強跟壓力的關系;固定壓力不變,研究壓強跟受力面積的關系。
四、類比對照的思想
物理教材中涉及很多抽象的內容,并開始接觸到微觀結構知識。由于初中學生抽象思維能力較差,接受起來較困難,此時可采用類比對照的思想。運用這種思想關鍵是抓住事物的主要矛盾,找出與之相似的并被學生所熟知的事物加以對照,變罕見的為常見的,變抽象的為具體的,變微觀的為宏觀的。雖然不十分科學、嚴密,但有助于學生對知識的理解。
例如,電流類比水流,分子間距離d的變化對分子力的影響可以類比彈簧的伸長等。
五、實驗推理思想
牛頓第一定律雖然不是由實驗直接得出的,但它是在客觀實驗的基礎上,通過伽利略、笛卡爾等科學家的先后探索科學推理而得出的,并不是憑空想象的,是能經得起實踐檢驗的。伽利略用理想實驗找到了解決問題的真正線索。愛因斯坦說:“伽利略的發現以及他所用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標志著物理學的真正開端。”可見,這種思想對研究物理問題的重要性和廣泛性。
例如,浮力公式的推理實驗,測量金屬塊的密度,杠桿的平衡實驗等都運用了這種思想。
綜上所述,“結論型知識”固然重要,但“方法型知識”才是最有價值的知識。“授人以魚,僅供一餐之用;授人以漁,則終身受益”,強調了思想方法的重要性。變革須從變心開始,教師只有轉變教學觀念,在教學中尊重客觀事物的發展規律和學生的認知特點,并依靠教師的模范作用和潛移默化的影響,才能使學生的主體作用發揮得更高、更充分,才能培養學生觸類旁通、舉一反三的能力,才能使學生實現心理的高級轉變,形成良好的思想品質,從而將學生塑造成為適應社會發展的“健兒”。
參考文獻
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(責任編輯黃春香)