物理學對學生能力的培養探析

馬志剛

摘 要：隨著科學技術的迅猛發展，如何在有限的課時內使學生學好物理知識、培養各種能力，是每位物理教師應該思考的問題。探析物理學對學生能力的培養，是為了使物理學教師在教學過程中具有針對性，不但要掌握理論知識，而且也應注重能力的培養。既知識與能力并重，又實踐與創新并行。筆者認為物理學培養學生的能力是多方面的，本文主要討論以下四方面：培養學生將研究的物理系統理想化的能力，分析問題的能力，“科學猜想”的能力和觀察、分析、推理能力。

關鍵詞：物理；能力；培養；探析

1.培養學生將研究的物理系統理想化的能力

學習物理知識，首先要學會觀察物理現象，但如果僅僅是觀察，而不能抓住現象背后隱藏的事實本質，就無法弄清錯綜復雜的現象發生的規律，或被假象迷惑。因此，將復雜的系統轉為相應的理想化模型，是研究現象及其規律不可忽視的重要環節。

建立理想模型，就是在學習、研究中忽略與所研究的“目標”無關的“枝節”，只考慮相關的過程。不過，模型畢竟是“一種理想化”，雖然有著鮮明的代表性，但必然受到近似性的限制，不是每件事物用模型去說明都能得到成功。模型建立與進一步修正和完善，就是培養學生不斷深入學習、研究的過程，培養學生將考慮的問題“理想化”的過程。

2.培養學生從計算結果分析問題的能力

（1）進行數前符號分析的能力。物理學不但要學習抽象的理論，還常常要通過計算，計算的結果往往會有不同的物理意義。比如在計算力的大小時，出現負值，其“負號”并非純數學中的“負號”，而代表了力的方向與規定的方向（正方向）相反；在計算位移時，出現負號，表示物體運動的方向與物體出發時初速度的方向相反等等。

（2）進行數的大小分析的能力。當我們在計算中出現質量為負值時，肯定運算過程或運算角度有誤；當計算普朗克常數h→0時，量子物理的問題近似成經典物理問題；當計算的壓強p→0時，氣體的性質和規律十分接近理想氣體的性質和規律……

（3）進行數量級分析的能力。從數量級的變化可以研究系統的物理性質及其規律的變化。例如，在原子物理中，研究堿金屬光譜時，發現各譜線系中都出現了雙線結構，為了弄清楚形成原因，人們依據電子存在自旋的假設和相關理論，對電子軌道運動激發的磁場與自旋磁矩相互作用產生的附加能量進行數量級的估計，結果是：這個附加能量應在-1015ev左右，而這正是實驗所觀測到分裂的數量級，從而使人們斷定了電子自旋的存在，明白了引起譜線分裂的原因是：“自旋—軌道”相互作用。

3.培養學生“科學猜想”的能力

“科學猜想”對于培養探新與創造的精神有著特殊的作用。這種方法在物理學的形成和發展中有著大量的實例。例如伽利略通過研究小球在斜面上的運動，“猜想”出自由落體與光滑平面上小球的運動規律；法拉第在“電流周圍存在磁場”的基礎上，“猜想”出變化磁場周圍存在電場，并在實驗的基礎上建立起電磁感應定律。

4.培養學生觀察、分析、推理能力

（1）從生活中走向物理，端正學習態度。要有意識地培養學生關注實際生活和科技發展。在教學過程中一定要注意讓學生多渠道、多方面地去吸收和了解有關信息，盡量多地去了解科學事件以及科技的發展方向，教師還可以通過網絡等工具找到一些專題性的科普資料，并且上課的時候提供給學生，比如航天技術、交通安全等，從而培養學生從生活當中發現物理問題的能力，以及通過學習到的物理知識分析問題、解決問題的能力，這樣能夠樹立他們對“物理好學、學好物理”的信心。

（2）合理采取措施，改變學習方式要提倡學生學習多樣化。在高中階段，讓學生學習鉆研課本、自己動手查閱、收集資料，開拓途徑獲得各種相關信息。向學生強調作業形式的多樣化，并給予一些學生感興趣的現象或話題，讓他們課后相互討論，共同通過網絡等途徑查閱相關信息。物理老師應該盡自己最大的努力提供給學生各種各樣的學習信息，比如和物理學習有關的網址、參考文獻以及各種科普刊物等。

（3）讓學生在探究中學會推理和分析。高中物理研究性學習活動的開展，既要考慮學生的興趣愛好、學科基礎和學校的研究條件，又要考慮學生的發展問題。物理老師所選擇的課題難度不能太深或者是太淺，太淺會讓學生喪失學習的興趣，太深則會打擊學生的學習積極性?？勺裱韵略瓌t：①從學生的興趣出發；②選題要小；③選擇的問題必須有一定的研究性價值；④注意課題實施的客觀條件。

這樣，就能培養學生在掌握其概念的時候，學會觀察、分析、推理的能力。讓學生在自主探索和合作交流的過程中學會推理，學會分析。

參考文獻：

[1]楊福家.原子物理學[M].上海：上?？萍汲霭嫔纾?985.

[2]吳宗漢，周雨青.物理學史與物理學思想方法論[M].北京：清華大學出版社，2007.

（作者單位：黔南民族師范學院物理與電子科學系）