淺析如何培養學生的“物理思維方法”

仲祥

在課程標準改革和物理教育教學實踐中，我越來越認識到：用心地不斷探索物理教學方法的重要性。對如何在課堂教學中讓學生受到物理方法的訓練、培養學生的科學態度和科學素養、方面作了我做了一些探索，初步形成了“激疑、誘思、精講、多用”以能力培養和提高學生素質為目標的課堂教學方法。下面就結合我的物理教學實踐，談一些認識和體會。

一、在概念、規律的教學中，重視對學生進行思維方法的培養

在物理要領與規律的教學中，我們重視對學生思維方法的培養，這對學生整體思維素質的提高起著積極的作用。常見的思維方法有理想化方法、類比方法、分析方法和綜合方法、抽象和概括、演繹方法、數學方法等等。在初中物理教學中，著重應培養如下幾種思維方法。

1.理想化的思維方法

人們為了科學研究，通常需要建立一種理想化的模型，拋開具體事物中的無關因素和次要因素，抓住影響事物的主要因素，從而使物理問題得到簡化。理想化的方法是科學家們常用的一種思維方法。教學中我們應充分利用好教材，向學生滲透這種思維方法，從而使學生逐步認識科學家們為簡化實際問題所采用的這種思維方法。

例如，在《牛頓第一運動定律》一節的教學中，為了引導學生認識“物體在不受外力作用時將怎樣運動”這個問題。在教學中，我首先提出：在地球上完全不受力的物體是沒有的，那么我們又如何來研究呢？接著通過講解使學生認識：水平軌道上運動著的物體，雖然在豎直方向上受到重力和支持力的作用，但這一對平衡力對于水平方向運動的物體來說不會產生影響，是無關因素。因此，我們把物體不受外力的情況一般簡化成物體在運動方向上不受外力的情況來研究，就把本來不存在的事物變成了客觀存在的事物。在此基礎上，我通過教材中的實驗引導學生得出：“運動的小車在不同的水平軌道上運動，受到的摩擦力越小，速度就減小得越慢，運動的距離就越長”的結論。然后引導學生做出推想：如果有磨擦，運動的小車在水平軌道上將怎樣運動？學生在教師的指導下能較自然地得出結論，其中滲透著理想化的思維方法，教師切不可草草了事。又如，在九年級的電學部分，通常情況下我們為什么都不考慮電流表、電壓表對接入電路的影響？即把電流表的電阻視為零，可近似看作一根導線，把電壓表的電阻視為無窮大，可看作開路。實際上，把初中涉及的電流表、電壓表視為理想化電表。再加力學部分中的“動滑輪可省一半力”問題，也涉及理想化的問題。為此，教師在教學中應注意挖掘教材，盡可能使學生多接受理想化思維方法的訓練。

2.類比思維方法

許多物理規律的建立，都采用了類比也是一種常用的思維方法。因此，在物理教學中，我們也應重視對學生進行類比思維方法的訓練，使學生逐步領會這一思維方法。

例如，在功率、電功率的教學中，為了反映做功快慢的情況，我們均可采用類比方法，仿照速度的概念建立，能較容易地引導學生形成功率、電功率的概念。又如在慣性的教學中，為了幫助學生認識慣性是物體的固有屬性這一知識，我也采用了類比方法進行教學：一個正常健康人具有勞動能力（假定成立），正常健康人在參加勞動時具有勞動能力，在休息時也具有勞動能力。物體的慣性正如正常健康人的勞動能力，物體無論是否處于靜止或勻速直線運動狀態，都具有保持靜止或勻速直線運動狀態的性質，也就是一切物體任何時候都具有慣性。運用類比方法能幫助學生深刻理解慣性概念，起到較好的效果。

3.分析與綜合的思維方法

任何事物和現象，都是由許多要素，許多屬性組成的統一體。分析就是以事物的整體與部分為客觀基礎，為了從總體上把握事物的性質以及運動規律，就必須了解其各個組成部份和要素的性質、特點和相互聯系。客觀事物的整體與部分的這種關系，使得運用分析解決物理問題不僅成為可能，而且成為現實。綜合是把事物各個部分、側面和綜合的基礎，分析以綜合為前提。分析與綜合所關心和強調的面不同，但都是重要的思維方法。掌握分析與綜合的方法，訓練分析與綜合的思維方法，提高分析與綜合的能力，是中學物理科學方法教育的最主要內容。因此，教師應充分重視對學生進行分析與綜合思維方法的訓練。

例如，《歐姆定律》的教學中、為了探索電流、電壓、電阻這三個相互關聯的物理量之間的關系，就采取了先分析后綜合的思維方法。先保持其中一個物理量不變，研究其與兩個物理量之間的變化關系；再保持另外一個物理量不變，研究剩余的兩個物理量之間的變化關系。通過實驗在得出：“保持電阻不變時，電流跟電壓成正比；保持電壓不變時，電流跟電阻成反比”結論的基礎上，再綜合得出了歐姆定律。在教學中，教師因充分認識到引導學生領會探索電流、電壓、電阻三者變化關系的思維方法，這比學生知道歐姆定律的結論更為重要。

二、在實驗教學中，重視對學生進行科學態度和科學素養的培養

物理教學大綱中，把“加強演示和學生實驗”提在“重視物理概念和規律教學”之前，充分體現了實驗在物理教學中的作用。通過加強實驗教學，來培養學生的科學態度和科學素養，這也是物理教學的重要目的之一。

1.養成善于觀察的習慣，增強學生良好的觀察素養

法拉第曾經說過：“沒有觀察，就沒有科學”。觀察是有意知覺的高級形式，認識的開端起源于觀察。可見，觀察是何等重要。

（1）培養學生觀察的興趣。觀察也是受到興趣的調節和制約，興趣的品質直接影響觀察能力。教師應根據教材要求和特點，精心設計實驗，制作一些新穎、趣味性強的實驗教具，并巧妙地進行演示，有效地刺激學生的感官，增強學生的有意注意，從而激發學生觀察的興趣。同時，教師應注意豐富學生的基礎知識，擴大學生的知識面，盡可能地創造條件，多給學生觀察的機會，堅持課內、課外相結合，引導學生觀察自然、生活和生產實際，進一步激發學生觀察的興趣。

（2）引導學生有目的、有計劃地進行觀察。觀察本身就是有目的、有計劃的知覺過程。針對初中學生來說，活動常常不明確目的性，容易受外界干擾。教師在實驗前，應使學生弄清觀察對象，明確觀察的順序，在觀察的過程中，教師對學生進行恰如其分的指導，會對學生的觀察效果有明顯的影響。這樣，使絕大多數學生能觀察到應該觀察的現象，達到觀察的目的。

（3）教會學生觀察的方法，不斷提高觀察能力。對復雜的物理現象和過程，沒有全面、深刻、敏銳、準確的觀察力是不行的。在實驗教學中，常用的觀測法有：全面觀察、重點觀察、對比觀察、動態觀察等幾種。教會學生掌握正確的觀察方法，引導學生觀察思考，學會從平常事物和現象中找出相關的聯系，從偶然事物和現象中找出規律，逐步增強學生的觀察素養。

2.樹立辯證觀點，培養學生的科學方法和科學態度

樹立辯證唯物主義觀點。物理實驗中同樣也包含著豐富的唯物辯證法思想，這種思想對學生科學世界觀的形成極為有利。

例如，地球對物體的重力、物體的慣性、物體間的摩擦、聲音、光的反射、機械能與內能的轉化、電流的熱效應、電磁波等等自然界中許多客觀存在的物理現象有利于我們的生產和生活的同時，又是有害的。因此我們在合理利用的同時又要有效的防止其造成的危害。

因此從物理學的角度出發培養學生的“物理思維方法”也可以間接地培養學生的認知自然界的科學觀和認知人生的世界觀，我認為這才是我們教育教學的真正目標，也是課程改革和科學發展觀的目標。