如何培養(yǎng)高一學(xué)生的物理思維能力

梁俊權(quán)

教了好幾年高一物理，每年我都會發(fā)現(xiàn)，上課的時(shí)候老師所講的內(nèi)容學(xué)生都聽得懂，都能跟上老師上課的思維聽課，但課后作業(yè)和測試時(shí)卻發(fā)現(xiàn)上課所講的知識點(diǎn)學(xué)生做得不夠好。許多學(xué)生也反映高中的物理很難，聽老師講和自己做完全是兩回事，都沒信心學(xué)下去了。作為教師，我們除了多加鼓勵外，還應(yīng)在教學(xué)上注意抓住學(xué)生的思維特點(diǎn)，教給他們合適的學(xué)習(xí)物理的方法，使之能較快適應(yīng)高中物理的學(xué)習(xí)。下面我結(jié)合本人教學(xué)實(shí)踐，談?wù)劯咧形锢斫虒W(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。

一、了解高中學(xué)生的思維能力水平

高中的學(xué)生思維能力發(fā)展迅速，其抽象邏輯思維處于優(yōu)勢地位。因此，中學(xué)物理教學(xué)應(yīng)遵循中學(xué)生思維發(fā)展的規(guī)律，根據(jù)高一學(xué)生思維尚未成熟、可塑性大的特點(diǎn)，著力培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，使他們盡快掌握物理的思維方法。

二、建立合理的物理模型和理想化過程

合理的物理模型和理想化過程是抽象思維的產(chǎn)物，是研究物理規(guī)律的一種行之有效的方法。比如，研究物體的運(yùn)動，首先要確定物體的位置。物體都具有大小形狀，運(yùn)動的物體，各點(diǎn)的位置變化一般是各不相同的，所以，要詳細(xì)描述物體的位置及其變化并不容易。但在一定條件下，把物體抽象為質(zhì)點(diǎn)，忽略物體的大小形狀，問題就簡單了。如，在平直公路上行駛的汽車，車身各部分的運(yùn)動情況相同，當(dāng)我們把汽車作為一個整體來研究它的運(yùn)動，就可把汽車當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。引入物理模型，可以使問題的處理大為簡化而又不會發(fā)生太大的偏差。高中教材中，建立了大量的物理模型，如，“質(zhì)點(diǎn)”“單擺”“天體運(yùn)動”“點(diǎn)電荷”“核式結(jié)構(gòu)”等都是理想模型，還有大量的理想化過程，如，“勻速直線運(yùn)動”“自由落體”“等壓變化”“絕熱變化”……這就要求教師在高中教學(xué)中，力求使學(xué)生了解到，建立合理的物理模型和理想化過程，對于學(xué)習(xí)和研究物理問題的重要性，以提高他們學(xué)習(xí)這種方法的自覺性。在傳授知識的同時(shí)，向?qū)W生滲透處理較復(fù)雜的物理問題時(shí)采用具體分析、合理簡化、科學(xué)抽象的方法，有利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，以免學(xué)習(xí)高中物理，接觸到理想模型時(shí)感到陌生，或認(rèn)為是憑空想象的。

三、對物理規(guī)律進(jìn)行歸納

歸納法是從同一類事件中概括出規(guī)律的思維方法。它對學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)有重要作用。許多定律和公式都是運(yùn)用歸納法總結(jié)出來的。例如，高中必修課《自由落體運(yùn)動》的教學(xué)過程中，我們可以提醒學(xué)生聯(lián)系以前學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動時(shí)的思維方法：觀察實(shí)驗(yàn)→分析推理→歸納結(jié)論。首先做一些生動的“自由落體運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察，獲得鮮明的感性認(rèn)識，然后引導(dǎo)學(xué)生對自由落體現(xiàn)象進(jìn)行比較與分析，使學(xué)生初步認(rèn)識到：（1）自由落體運(yùn)動是由靜止開始運(yùn)動的。（2）下落過程中要受重力作用。（3）下落過程中速度越來越快，且通過數(shù)據(jù)論證，證明加速度是重力加速度。應(yīng)當(dāng)注意的是：高中教學(xué)強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)和觀察為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上抽象出概念，歸納為規(guī)律。高中生的思維雖屬于理論型，但對一些比較抽象內(nèi)容的理解，仍需借助于一些經(jīng)驗(yàn)型思維或形象思維，向抽象思維的更高層次轉(zhuǎn)化，從而理解這些抽象的內(nèi)容。這種轉(zhuǎn)化在高一年段表現(xiàn)得尤為突出。所以，高中教學(xué)仍要借助觀察實(shí)驗(yàn)，但有時(shí)可以在已有知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分析推理而得出結(jié)論，然后用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。因此，在高中階段的教學(xué)，要重視實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)獲得生動具體的感性認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、綜合、抽象、概括，從而掌握事物的本質(zhì)和規(guī)律。

四、學(xué)會用圖像法來分析問題

物理規(guī)律可以用文字表示，可以用數(shù)學(xué)公式來描述，還可以用圖像表示，圖像法具有形象、直觀、動態(tài)變化過程清晰等特點(diǎn)。能使物理問題簡單明了，更重要的是它還能將物理與其他學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來，以增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。例如，在探究彈力與形變的關(guān)系時(shí)，我們用圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)知識，一眼就看出彈力的大小與形變量成正比。在作受力分析圖時(shí)，學(xué)生也能一目了然地知道所研究的物體受到什么力，力的大小方向如何。畫圖分析物理過程時(shí)，也能明確地知道物體究竟怎樣運(yùn)動，從而能做到以最快的速度選擇正確的公式結(jié)合物理過程解決問題。

五、將新學(xué)的知識與舊的知識進(jìn)行類比

類比推理是人們認(rèn)識事物的思維形式之一，它能幫助學(xué)生從已知事物的有關(guān)理論建立假說去說明新事物；用某些已知的屬性來說明未知的屬性，以增強(qiáng)說服力，使人們?nèi)菀桌斫狻＠纾昧Φ暮铣珊头纸馀c運(yùn)動的合成與分解進(jìn)行類比，得出運(yùn)動的合成與分解也是遵守平等四邊形定則，這樣，對運(yùn)動的合成和分解就好像成了以前學(xué)過的知識。又如，電流和水流，生活中可以發(fā)現(xiàn)：水總是從水位高的地方流向水位低的地方，人們常說：“水往低處流。”水流是水的流動，電流是電荷的流動；水從水位高的地方流向水位低的地方，電流從電位高的地方流向電位低的地方；水位高低之差叫水位差或水壓，電位高低之差叫電位差或電壓；水壓是水定向流動的原因，電壓是使自由電荷發(fā)生定向移動的原因，因此，電壓就相當(dāng)于水位差或水壓。這樣，在認(rèn)識水流的基礎(chǔ)上去認(rèn)識電流，就比較容易理解了。因此，類比也是物理教學(xué)中的一種常用方法。

高中物理需要思考的地方很多，而高中的物理教學(xué)，要重在教會學(xué)生掌握正確的物理思維方法。只要學(xué)生有了學(xué)習(xí)物理的興趣，認(rèn)識物理學(xué)科的特點(diǎn)，掌握了正確的物理思維方法，通過自己的努力，就一定能把高中物理學(xué)好。endprint