基于物理思想方法的智慧教學

王高

【摘 要】物理教學的核心價值在于啟迪學生的智慧，為學生的智慧生長而教。學生的智慧集中體現在對物理思想方法的深刻領悟和自覺運用上，領悟與運用物理思想方法的過程就是學生智慧生長的過程。教師要讓物理思想的光輝照亮學生的學習過程，放飛學生智慧，體現在：以魚學漁中生長智慧，實驗操作中迸發智慧，融入生活中增長智慧，應用領悟中提升智慧。

【關鍵詞】物理教學 思想方法 智慧教學

英國哲學家懷特海指出：“教育的全部目的就是使人具有活躍的智慧。要使知識充滿活力，不能使知識僵化，這是一切教育的核心問題。”教育的本質在于促進人的發展，教育的過程在于更好地發掘人的良好天性、潛能及潛在價值。因此，教育的使命在于啟迪學生的智慧，使學生的良好天性得以保護，潛能得以開發，這正是我們所倡導的智慧教學——使學生獲得終身發展智慧的教學追求。

一、學生智慧生長——物理教學的核心價值追求

物理學首先是一門科學，是以實驗為基礎的自然科學；其次，是一種智慧，在長期發展過程中形成了一整套獨特而卓有成效的物理思想方法體系；再次，是一種文化，學習物理會使人們產生認識和改造客觀世界的智慧。智慧是人們“辨析判斷、發明創造的能力”。物理教學與其說是傳授豐富而深奧的物理知識，倒不如說是以物理知識為載體去豐富學生的智慧，使學生變得更聰明、更睿智。

真正的教學機智，一定不會停留在傳授知識的層次，而是著力于激發、培育學生的智慧潛能。我們可以通過物理知識接近智慧，獲得智慧。智慧需要知識，但不等同于知識，智慧比知識更重要。課堂教學改革的實質就是要超越知識教育，從知識走向智慧，從培養“知識人”轉為培養“智慧者”。所以，物理教學要以物理的基本觀念、重要概念和規律為核心，用物理思想方法來建構物理知識體系，把教學從淺表的知識教學和技巧訓練水平提升到深層的思想方法教學的水平上來，以更有效地促進學生智慧的發展。

歷經多年的教學實踐探索，我領悟到了物理教學的核心價值在于啟迪學生的智慧，為學生的智慧生長而教。

二、物理思想方法——學生智慧生長的沃土

學科知識、思想方法和能力是物理教學的三大要素，思想方法則是物理教學的精髓和靈魂，誰把握住了這一精髓和靈魂，誰就能舉重若輕地組織教學，否則，就只能淹沒在物理知識的汪洋大海之中，總有講不完的知識和練不完的習題。知識是外界的，而智慧是個體內在生成的，智慧的形成是以知識為載體，借助于思想方法啟迪而生成的。如果知識的背后沒有方法，知識只能是一種沉重的負擔；如果方法的背后沒有思想，方法只不過是笨拙的工具。

正如古希臘哲學家赫拉克利特所說，智慧只在于一件事，就是認識那善于駕馭一切的思想。就學習而言，學生的智慧集中體現在對物理思想方法的深刻領悟和自覺運用上，可以說領悟與運用物理思想方法的過程就是學生智慧生長的過程。

1.高中物理中蘊含的哲學思想。

物理學中蘊含著豐富而深邃的思想，這些思想和方法推動著人們由“物”到“理”的認識過程不斷升華，推動著物理學向前發展，引領著人們不斷地認識自然、改造自然。首先，物理學與哲學密不可分，在物理學發展過程中，物理學家們會自覺或不自覺地接受哲學的指導，引進哲學的思想，從而形成有哲學特征的物理思想方法。高中物理中所蘊含的最主要的哲學思想有：

物理世界的物質性——世界是物質的，物質形態是多樣的，物質是不滅的，運動是物質的存在方式，空間和時間是運動著的物質的存在方式，物理世界是普遍聯系的。

對立統一——物理世界是對立統一的，物理中的運動、變化和平衡，往往是矛盾雙方對立統一的結果。

量變與質變——物理發展變化過程是量變引起質變的過程，量變和質變是事物發展變化過程中兩種不同的狀態。

否定之否定——人們對物理現象及其本質的認識是不斷地發展和完善的，每一種理論的建立過程都體現了“實驗（事實）—理論假設—實驗（新的事實）—修正理論”，這個否定之否定的過程遵循著辯證唯物主義中的“否定之否定”規律。

2.高中物理中閃爍的數學思想。

數學是“物理學家的思想工具”，它使物理學家能“有條理地思考”并能想象出更多的東西。可以說，正是有了數學與物理學的有機結合，才使物理學日臻完善。物理學的嚴格定量化，使得數學思想方法成為物理思維中一個不可或缺的工具。與高中物理密切相關的數學思想有：

函數與方程思想——用函數的觀點、方法研究物理問題，將非函數問題轉化為函數問題，通過對函數的研究，使問題得以解決。

數形結合思想——通過數與形之間的對應和轉化來解決物理問題。

微分與積分思想——通過有限向無限的轉化實現由近似到精確的分析來處理復雜物理問題。

極限思想——將在某一區間內單調連續變化的物理量或它的變化過程和現象外推到該區域內的極限情況或極端值，使物理問題的本質迅速暴露出來，再根據已知的經驗事實很快得出規律性的認識或正確的判斷。

3.高中物理中融合的學科思想。

物理學在自身的發展過程中，經過無數物理學家的實踐和探索，形成了豐富的物理學科思想：

理想化思想——在觀察的基礎上運用理性思維，把研究對象置于比較理想的純粹的狀態下，簡化復雜因素，提煉主要因素，忽略偶然因素，撇開次要因素，用理想化的客體或實驗來進行科學研究的思想。

守恒思想——尋找物理變化過程中存在著的不變關系或不變的量的思想。

等效思想——從等同效果出發，對研究的對象、研究的過程、對象的結構、功能等進行變換處理的思想。

類比思想——根據兩個或兩類對象的某些相同或相似的屬性，去推斷出它們其他的相同或相似的屬性；還有許許多多卓越的實驗，具有極其豐富和精彩的物理思想，如放大、轉換等。

我們都知道，有重大發現的眾多物理學家如牛頓、伽利略、法拉第、麥克斯韋、愛因斯坦……他們的發現幾乎都是在科學思想指導下，運用獨特的物理方法實現的，他們留給后人的不僅僅是一些物理概念、規律，還有更為重要的蘊含在探索過程中的物理思想、方法。他們的素質和能力不是主要體現在掌握物理概念、規律的多少上，而是主要體現在創造性地繼承、發展、運用物理思想方法去發現問題、解決問題上。

思想是方法的靈魂，方法是思想的表現形式和得以實現的手段。我們平時所學的物理方法都是物理思想的具體表現，所以，教師需要潛心研究物理學科本身及數學、哲學等相關的學科，把蘊含在物理中的思想方法提煉出來，滲透到教學過程中，讓學生適當地模擬物理概念、規律得出的探索過程，在該過程中接觸、吸收、消化、運用物理思想和方法，進而習得物理概念、規律。只有這樣，才能使學生在學習物理知識的同時，也接受思想和方法的滋養；才能使學生學到由思想和方法孕育出來的活的知識，做到不僅知其然還知其所以然。物理學家葉企孫曾強調指出：物理教學不僅要教給學生以知識，更要教給學生科學思想和方法。因為知識只有通過具體方法加以應用才能體現出它的價值，才能體現出人類在生產、生活中不斷認識和改造自然的能力。掌握了物理思想方法，才能在應用中迸發智慧的火花，有所創新。可見，物理思想方法是學生智慧生長的沃土。

三、有思想的課堂——放飛學生智慧的圣地

時代呼喚智慧育人的課堂，教師作為教學設計者、指導者與學生學習的參與者、合作者和研究者，應將教學理念、內容、方式和技術等諸多方面融入自己的智慧，讓物理思想的光輝照亮學習過程，激發學生的學習興趣，讓學生體驗求知的愉悅和求真的快樂，在互動與對話中生發、發展、應用和創造自己的智慧。

1.以魚學漁中生長智慧。

古人曰：“授人以魚，只供一飯之需；教人以漁，則終身受用無窮。”方法是知識和能力聯系的橋梁，是能力的核心。在掌握物理概念、規律等知識的同時，重視科學方法的學習與運用，能夠悟物窮理，格物啟智。

豐富的物理學思想有著眾多的表現形式，即蘊含著豐富的方法論內容：分析、綜合、比較是最基本的方法，抽象、歸納、演繹是最重要的方法，類比、等效、守恒、對稱是最常用的方法。這些方法滲透在物理學的每一個具體研究過程中，融合在每一個物理概念、定律、公式的建立過程中，因此在講授物理概念、定律時，要克服將知識“大餐”端上來而不講烹飪方法的傾向，不斷給學生以點點滴滴的啟迪，培養學生嚴密的思維習慣，讓學生搞清它們的來源、思路、建立過程、建立方法及物理意義，還要關注各概念、定律、定理之間的內在聯系和面臨的新的問題，有意識地引導學生去研究、思考。

智慧比知識更重要，過程比結果更重要，知識是啟發智慧的手段，結果是動態過程的延伸。“最有價值的知識是關于方法的知識”，教學中只有把結果變成過程，重視方法的掌握，才能把知識變成智慧。

2.實驗操作中迸發智慧。

物理學家虞福春指出：“迄今為止的物理學發展中，有過許許多多卓越的實驗，具有極其豐富和精彩的物理思想，揭示了解決問題的途徑和方法，這些思想和方法已經超越了各個具體實驗而有著普遍的指導意義。”實驗中的物理思想涉及的范圍是物理實驗的整體而不是某一個具體實驗，同時物理思想分散并體現在各個具體實驗中。實驗是研究物理的重要手段，它必須在一定的科學實驗思想指導下才能進行，無論是演示實驗還是學生實驗，實驗的設計、裝置、操作、數據處理等各個環節都蘊含著多種多樣的實驗思想。實驗教學中要引導學生深入地理解各個具體實驗的設計思路，精心地加以提煉，并高度地概括和認真地總結，然后領悟其要領，擷取其精華，進而掌握設計物理實驗的總體思路和解決實驗問題的途徑。物理思想是經過思維活動而產生的結果，它既不像實驗方法那么直觀，也不像實驗原理那么具體。各個具體實驗的實驗方法和原理是千差萬別的，而經過歸納總結的物理思想是有限的。智慧在實驗創新中生成，讓學生真正感受到實驗中蘊含大智慧，實驗能“知而獲智”，知識豐富的同時也提升了智慧。

3.融入生活中增長智慧。

知識來源于生活，生活是鮮活的，鮮活的生活會拉近學生思維與知識間的距離。經驗是智慧之母，學生積累了很多的生活經驗，若把知識與生活融合，則有助于學生智慧的生長。

物理與社會生活聯系緊密，物理思想方法源于人類生活方方面面的需要，但是在許多地方又高于生活。牛頓從蘋果落地引發了靈感，聯想到地球吸引物體的無形的力量可以推廣到無限的空間。物理思想能夠指導人們解決物理學發展過程中不斷出現的新課題和在生活中遇到的實際物理問題。物理思想形成過程所包含的這種創新精神，使它能夠啟發和培養受教育者的科學素養。

要使學生順利和愉快地接受物理學的思想方法，我們的教學應回歸到學生生活中去，回到這些思想方法的出生地，找到被科學家高度抽象提純后過濾掉的汁液，才能給學生以生活的世界，滋養智慧的思想和方法。

物理思想方法教育要融入學生的生活，從生活走向物理方法，再把物理方法運用到社會生活中，讓他們體會其在生活和生產中的實際應用，了解物理思想方法與社會科學、自然科學的相互滲透，關注物理思想方法在科技發展中的應用，關注物理科學與技術、社會發展的關系，即用學到的物理知識和科學方法來認識、分析和解決科學技術及社會生活中的重大問題。通過學生實際運用和操作，讓他們深刻理解科學方法的精髓，從而準確而靈活地運用科學方法，在應用中增長智慧。

4.應用領悟中提升智慧。

物理學習就是要學生學會用物理思想去分析、解決問題，從某種意義上講，這比物理知識本身更加重要。若干年后，學生可以把物理知識遺忘，但通過物理知識這個載體接受的思想與方法卻是終身受益的。就學習而言，學生的智慧集中體現在對物理思想方法的深刻領悟和自覺運用上，可以說領悟與運用物理思想方法的過程就是學生智慧生長的過程。

孔子說：“小疑小悟，大疑大悟。”可見，疑是悟性的起點和動因。著力疑問，就會激發思考，積極探索，進入“悟”境。教學中，教師制造必要的氛圍，創造思維的情境，觸發學生思考，能為誘發學生的悟性提供契機，物理學中的思想方法為學生指明思考的方向與途徑，有效地開啟學生的悟性，使之較快地實現認識的飛躍。

領悟的東西是不會遺忘的。領悟的程度高，學習的效率就高。在問題中思考，在思想方法的應用中領悟，在領悟中升華智慧。

多年的教學生涯中，我始終堅守的教育信念是：教育是一種智慧，需要用教師的智慧點燃學生智慧的火花，用物理學的思想去啟迪學生的智慧，全面提高學生的科學素養。

【參考文獻】

陶洪主編.著名特級教師思想錄：中學物理卷[M].南京：江蘇教育出版社，2012.

（作者系江蘇省特級教師、南京市中華中學教師）