物理教學中學科思想滲透與學生素養培養

葉曉青（晉江市毓英中學，福建晉江362200）

物理教學中學科思想滲透與學生素養培養

葉曉青
（晉江市毓英中學，福建晉江362200）

多年來由于我們的教育教學主要以“應試”為主，把學科學習簡單用解題的方式去講授，導致我們物理學這門以實驗為基礎的學科，陷入不斷重復的機械訓練之中。實際上，物理學最早是屬于哲學的范疇，只是隨著研究的不斷深入，需要越來越細化的探究，它才逐漸從哲學中剝離出來，在物理學對自然規律的研究過程中，用到了許多科學的思維和方法，這些思想和方法不只適用于物理學科，而是對人們的生產和生活中的問題解決都具有很好的指導作用，如果我們善于將這一類科學思想有機靈活運用在物理教學中，將有助于促進學生思維能力的提高。

物理思想；思想滲透；素養培養；物理前沿

一、物理中的哲學思想

既然物理學是從哲學中“脫胎”出來的一門自然學科，就難免包含有許多的哲學思想。

1.辯證的思想在物理教學中的滲透。辯證的思想就是一分為二的看待問題。在平時的物理教學中我們要善于在“潛移默化”中滲透這一哲學思想。如在高中物理教學關于“經典牛頓力學”與近代的“量子力學”的關系就是一分為二的看待問題的實例。任何一個規律都有自己的適用范圍，它不可能解決所有自然現象中的問題，牛頓運動宣告只能解決低速和宏觀世界中的現象，而高速和微觀世界的問題要依靠愛因斯坦的相對論才能得以解決。在《核能的利用與環境保護》（魯科版選修3—5）一節的教學中，核技術的開發與利用，對人類來說用得好、用的對，就能為人類服務，但如果用的方式不對，就會給人類帶來巨大的災難。所以我們才會說出“科學技術是一把雙刃劍”。這樣哲學中的辯證法在物理教學中的有機滲透，有助于學生創造思維的培養，并能更加客觀的看待問題。

2.對立統一規律在物理教學中的滲透?！皩αⅰ迸c“統一”這一對矛盾體是存在于宇宙中的基本規律，在物理學這一自然學科中也必然存在，因而在我們在中學物理教學過程中應注重滲透這一思想。例如高中物理《康普頓效應》（魯科版選修3—5）一節的教學中，討論了光的波粒二象性。即光子既有粒子的特征，又有波的特征。光波是一種概率波，單個光子多以粒子的形式出現，而大量的光子則體現出波的特性，這種既對立又統一的存在方式，形成了我們所看到的“光”。再如《牛頓第三定律》（魯科版必修1）一節的教學中，作用力和反作用力，也是對立統一規律的具體體現。所以我們在物理課堂教學中，不能只簡單地講授，而是要去深入挖掘其中的相應規律，在教學中如果讓學生掌握了“對立”與“統一”這一思想，就能更深刻的認知物理規律。

3.事物是普遍聯系的思想在物理教學中的滲透。哲學思想對物理學的研究起著指導作用，正是事物間存在普遍的聯系，才推動了物理學更深入發展。這類思想在物理學中可以說是時刻都不可分割的。如，物體為什么會做勻加速直線運動、而有時又做變速曲線運動？這些運動形式都是和物體所受到的合外力相聯系的。再如，在行星運動中，冥王星是通過萬有引力定律規律發現的。

二、中學物理教學中涉及到的思想方法

在中學物理教學中，運用到的思想有很多種。如常見的具體物理思想方法有：圖象法、等效法、極限法、臨界法、控制變量法、類比法、統計思想方法、逆向思維法、平均值法、比例法、解析法，等等，不勝枚舉。此外，在物理教學中還涉及到與其它學科相關的思想方法，如函數思想、方程思想、概率思想等。歸納起來，我們可以用以下幾種思想去統領。

1.建模思想——解決主要問題的思維方法

理想模型思想在中學物理教學中有幾個特別典型的運用。如質點和點電荷概念的引入、伽利略理想斜面實驗推論等，都是以理想模型進行的研究，這種方法就是在研究過程中把一些對事物運動影響不大的次要問題忽略掉，抓住最主要的核心問題來討論和研究，簡化了研究的過程，但并不影響研究的結果。這一思想的要點，就是抓“主要矛盾”，忽略掉無關緊要的次要因素，通過解決主要問題，從而解決物理問題的理想化“模型”。如果學生掌握了這種“理想模型”這一思維的方式，在今后工作和社會生活中都可以運用于那些紛繁復雜事物的研究中去。

2.多元思想——發散和創新思想的形成途徑

發散性思維重點強調的是靈活性和多樣性，要求人們能突破常規、習慣的思維方式，能將思維從經歷過的所謂“經驗”中解脫出來，從不同的角度去思考問題，以探求新的解決問題的方法。其時在中學物理的教學中，很多的物理問題，都可以采用不同的方法，達到殊途同歸的結果。另一方面，有一些問題并不只有一個唯一的結果。這需要作全面的分析。如：物理學中的簡諧運動、圓周運動等它們的運動是周而復始的，它的答案就沒有唯一性。要解決這兩類問題所需要的思維過程，就必須是具有發散的、多元的思想。我們如果在平時的教學中貫穿這一思想，學生在今后的學習和工作中，就會養成從不同角度思考問題的習慣，可以考慮將原有的東西通過改一改、補一補、加一加、減一減等多種思維方式去改進、完善和創新。

3.互聯思想——培養思維品質的有效手段

事物是普遍聯系的，就是牛頓的萬有引力中所表述的“自然界中任何兩個物理間都存在萬有引力?！币粯樱煌瑢W科及物理知識之間也都不是孤立的，我們在物理本學科教學中，要善于引導學生搭建這種“聯系”，在學習物理知識的過程中，學會并“借用”這些相系，對照學習，學會用猜想、推理、數學運算、結果表達等系列的思維方式，去分析、判斷、綜合所學的物理知識，在中學物理教學中相互轉換，循環往復，就會促進學生思維能力的螺旋上升。物理學中的互聯思想，是一種要求較高的思維能力，這對于剛步入高中學習的學生來說，有較大的困難。需要我們從新入學的學生開始，逐步去培養。

4.科學思想——假設與驗證習慣的養成培養

科學思想中要掌握一般性的認知規律。人類認知世界基本上可以用伽利略的科學方式，即：問題——猜想——推理——實驗——結論。在中學物理教學中，我們要善于帶領學生不斷運用這一認識方法，去分析、研究、推理，綜合得出物理規律，這是學生學好物理最根本的方法。如物理現象中常用到的“整體與隔離法”就是對研究對象的轉換；光的本質中對光的“粒子性”和“波動性”的研究則體現了物理模型的轉換；此外還有物理模型和數學模型的轉換等。我們在物理教學中，需要有意識地培植學生的這種品質。

5.邏輯思想——規律及語言表述能力的展現

邏輯思維在物理學中有著廣泛的運用。因為物理學中的許多物理規律的表達有公式、圖象等多種形式。每一種表述，都是一種語言也同樣是一種思維方式的傳達。這也是我們現階段常用來考察學生能力的手段——筆試。這種測試主要考察的是學生的語言表達能力和數理邏輯推理能力，在加德納的多元智力理論中占有重要位置。這種對物理規律的多樣性表述，有利于學生發散思維的培養，也可以促進學生真正去深刻理解物理規律，從而能從不同的角度去表達出物理規律。

6.實驗思想——理論與實踐結合的重要體現

物理學科是一門實驗學科，物理現象和規律均來自于生產和生活的實踐當中，所以物理自誕生之日起就注定要與實踐緊密聯系。在物理的實踐性方面，國外的教育比我們更貼近物理學的本源，就德國的初中物理教學而言，他們不是以課堂講授為主，而是把要求學生掌握的物理知識和技能轉化為兩百多個實驗來完成，這兩百多個實驗都合格了，初中物理就可結業了。他們十分重視物理學的實踐性這正是我們物理教學所需要的“學以致用”的教學目標。

三、物理思想在課堂教學中的滲透

物理學的思想和思維應是貫穿于物理教學的各個環節，它不需要刻意去把它獨立出來講授，要將它融入到每一個知識點、每一個物理概念和每一個物理規律的教學中，以“潤物細無聲”的潛移默化去引導學生感悟和運用。我們教師在平時的物理教學中應著重做什么呢？筆者認為可以圍繞以下四個方面，做好物理教學工作。一是依托理想模型教學，建構“抓主要矛盾”思想。通過理想模型的學習，學生能將學習的知識、規律等物理問題歸納到這些物理模型上來，形成“建模”思想；二是運用好“等效思想”，學會用“效果相等”的方式，尋找和理解物理的相關概念和規律；三是踐行實驗的基本方法，培養科學觀察的嚴謹思想。如借用“戲說”牛頓在觀察蘋果下落這一現象，而引發出對萬有引力定律的思考；四是借助物理大師的思維，引導學生形成良好的思維習慣。通過物理學大師們的實踐經歷，教會學生如何去思考，像大師那樣去思維。

當然，物理教學是一個復雜的系統工程，不同的階段、不同的學生有著不同的認知水平，要讓學生理解物理學中所蘊涵的學科思想并學會運用不同的科學方法，是需要我們有“耐心”，一步一步地去引導、幫助他們，讓他們學會學習，如果我們堅持不懈，是一定能達到“為學生終身發展服務”的目的。

［1］王高.高中物理思想方法論［J］.新高考：高三理化生，2013（11）.

［2］朱西亞.物理學中的哲學思想探析［J］.時代報告，2010（8）.

（責任編輯：詹國榮）