葉曉青（晉江市毓英中學(xué)，福建晉江362200）

物理教學(xué)中學(xué)科思想滲透與學(xué)生素養(yǎng)培養(yǎng)

葉曉青
（晉江市毓英中學(xué)，福建晉江362200）

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

物理思想；思想滲透；素養(yǎng)培養(yǎng)；物理前沿

一、物理中的哲學(xué)思想

既然物理學(xué)是從哲學(xué)中“脫胎”出來的一門自然學(xué)科，就難免包含有許多的哲學(xué)思想。

1.辯證的思想在物理教學(xué)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(xué)中我們要善于在“潛移默化”中滲透這一哲學(xué)思想。如在高中物理教學(xué)關(guān)于“經(jīng)典牛頓力學(xué)”與近代的“量子力學(xué)”的關(guān)系就是一分為二的看待問題的實例。任何一個規(guī)律都有自己的適用范圍，它不可能解決所有自然現(xiàn)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(xiàn)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(huán)境保護(hù)》（魯科版選修3—5）一節(jié)的教學(xué)中，核技術(shù)的開發(fā)與利用，對人類來說用得好、用的對，就能為人類服務(wù)，但如果用的方式不對，就會給人類帶來巨大的災(zāi)難。所以我們才會說出“科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍”。這樣哲學(xué)中的辯證法在物理教學(xué)中的有機滲透，有助于學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng)，并能更加客觀的看待問題。

2.對立統(tǒng)一規(guī)律在物理教學(xué)中的滲透。“對立”與“統(tǒng)一”這一對矛盾體是存在于宇宙中的基本規(guī)律，在物理學(xué)這一自然學(xué)科中也必然存在，因而在我們在中學(xué)物理教學(xué)過程中應(yīng)注重滲透這一思想。例如高中物理《康普頓效應(yīng)》（魯科版選修3—5）一節(jié)的教學(xué)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(xiàn)，而大量的光子則體現(xiàn)出波的特性，這種既對立又統(tǒng)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(jié)的教學(xué)中，作用力和反作用力，也是對立統(tǒng)一規(guī)律的具體體現(xiàn)。所以我們在物理課堂教學(xué)中，不能只簡單地講授，而是要去深入挖掘其中的相應(yīng)規(guī)律，在教學(xué)中如果讓學(xué)生掌握了“對立”與“統(tǒng)一”這一思想，就能更深刻的認(rèn)知物理規(guī)律。

3.事物是普遍聯(lián)系的思想在物理教學(xué)中的滲透。哲學(xué)思想對物理學(xué)的研究起著指導(dǎo)作用，正是事物間存在普遍的聯(lián)系，才推動了物理學(xué)更深入發(fā)展。這類思想在物理學(xué)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(lián)系的。再如，在行星運動中，冥王星是通過萬有引力定律規(guī)律發(fā)現(xiàn)的。

二、中學(xué)物理教學(xué)中涉及到的思想方法

在中學(xué)物理教學(xué)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(tǒng)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(xué)中還涉及到與其它學(xué)科相關(guān)的思想方法，如函數(shù)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(tǒng)領(lǐng)。

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(xué)物理教學(xué)中有幾個特別典型的運用。如質(zhì)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(jìn)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(jié)果。這一思想的要點，就是抓“主要矛盾”，忽略掉無關(guān)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(xué)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(fù)雜事物的研究中去。

2.多元思想——發(fā)散和創(chuàng)新思想的形成途徑

發(fā)散性思維重點強調(diào)的是靈活性和多樣性，要求人們能突破常規(guī)、習(xí)慣的思維方式，能將思維從經(jīng)歷過的所謂“經(jīng)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(xué)物理的教學(xué)中，很多的物理問題，都可以采用不同的方法，達(dá)到殊途同歸的結(jié)果。另一方面，有一些問題并不只有一個唯一的結(jié)果。這需要作全面的分析。如：物理學(xué)中的簡諧運動、圓周運動等它們的運動是周而復(fù)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(fā)散的、多元的思想。我們?nèi)绻谄綍r的教學(xué)中貫穿這一思想，學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中，就會養(yǎng)成從不同角度思考問題的習(xí)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(jìn)、完善和創(chuàng)新。

3.互聯(lián)思想——培養(yǎng)思維品質(zhì)的有效手段

事物是普遍聯(lián)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。”一樣，不同學(xué)科及物理知識之間也都不是孤立的，我們在物理本學(xué)科教學(xué)中，要善于引導(dǎo)學(xué)生搭建這種“聯(lián)系”，在學(xué)習(xí)物理知識的過程中，學(xué)會并“借用”這些相系，對照學(xué)習(xí)，學(xué)會用猜想、推理、數(shù)學(xué)運算、結(jié)果表達(dá)等系列的思維方式，去分析、判斷、綜合所學(xué)的物理知識，在中學(xué)物理教學(xué)中相互轉(zhuǎn)換，循環(huán)往復(fù)，就會促進(jìn)學(xué)生思維能力的螺旋上升。物理學(xué)中的互聯(lián)思想，是一種要求較高的思維能力，這對于剛步入高中學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，有較大的困難。需要我們從新入學(xué)的學(xué)生開始，逐步去培養(yǎng)。

4.科學(xué)思想——假設(shè)與驗證習(xí)慣的養(yǎng)成培養(yǎng)

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

5.邏輯思想——規(guī)律及語言表述能力的展現(xiàn)

邏輯思維在物理學(xué)中有著廣泛的運用。因為物理學(xué)中的許多物理規(guī)律的表達(dá)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(dá)。這也是我們現(xiàn)階段常用來考察學(xué)生能力的手段——筆試。這種測試主要考察的是學(xué)生的語言表達(dá)能力和數(shù)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(guī)律的多樣性表述，有利于學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)，也可以促進(jìn)學(xué)生真正去深刻理解物理規(guī)律，從而能從不同的角度去表達(dá)出物理規(guī)律。

6.實驗思想——理論與實踐結(jié)合的重要體現(xiàn)

物理學(xué)科是一門實驗學(xué)科，物理現(xiàn)象和規(guī)律均來自于生產(chǎn)和生活的實踐當(dāng)中，所以物理自誕生之日起就注定要與實踐緊密聯(lián)系。在物理的實踐性方面，國外的教育比我們更貼近物理學(xué)的本源，就德國的初中物理教學(xué)而言，他們不是以課堂講授為主，而是把要求學(xué)生掌握的物理知識和技能轉(zhuǎn)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(jié)業(yè)了。他們十分重視物理學(xué)的實踐性這正是我們物理教學(xué)所需要的“學(xué)以致用”的教學(xué)目標(biāo)。

三、物理思想在課堂教學(xué)中的滲透

物理學(xué)的思想和思維應(yīng)是貫穿于物理教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，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(guī)律的教學(xué)中，以“潤物細(xì)無聲”的潛移默化去引導(dǎo)學(xué)生感悟和運用。我們教師在平時的物理教學(xué)中應(yīng)著重做什么呢？筆者認(rèn)為可以圍繞以下四個方面，做好物理教學(xué)工作。一是依托理想模型教學(xué)，建構(gòu)“抓主要矛盾”思想。通過理想模型的學(xué)習(xí)，學(xué)生能將學(xué)習(xí)的知識、規(guī)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(xué)會用“效果相等”的方式，尋找和理解物理的相關(guān)概念和規(guī)律；三是踐行實驗的基本方法，培養(yǎng)科學(xué)觀察的嚴(yán)謹(jǐn)思想。如借用“戲說”牛頓在觀察蘋果下落這一現(xiàn)象，而引發(fā)出對萬有引力定律的思考；四是借助物理大師的思維，引導(dǎo)學(xué)生形成良好的思維習(xí)慣。通過物理學(xué)大師們的實踐經(jīng)歷，教會學(xué)生如何去思考，像大師那樣去思維。

當(dāng)然，物理教學(xué)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不同的階段、不同的學(xué)生有著不同的認(rèn)知水平，要讓學(xué)生理解物理學(xué)中所蘊涵的學(xué)科思想并學(xué)會運用不同的科學(xué)方法，是需要我們有“耐心”，一步一步地去引導(dǎo)、幫助他們，讓他們學(xué)會學(xué)習(xí)，如果我們堅持不懈，是一定能達(dá)到“為學(xué)生終身發(fā)展服務(wù)”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(xué)中的哲學(xué)思想探析［J］.時代報告，2010（8）.

（責(zé)任編輯：詹國榮）