芻議物理思維能力的培養

葛恒五

對學生進行思維能力培養，不僅是落實課程改革的核心內容之一，也是解決物理難教難學問題的一個突破口，更能夠讓學生一生受益.然而培養學生的思維能力，并非唾手可得，需要以學生為本，從物理思維的品質、方式、方法等方面來綜合設計、構架并實施，讓學生形成一定的、科學的學習習慣和思維模式，否則難有成效.

一、授之以漁，注重滲透思維方法

培養學生的思維能力就必須讓學生掌握科學的思維方法，因此，在日常的教學中必須滲透思維方法的教學.

1.滲透過程分析法

一般說來，復雜的物理過程都是由若干個簡單的“子過程”構成的.所謂分析法就是把整體分解為部分，把復雜的事物分解為若干簡單的要素進行研究，最后使整個問題都得到解決.從解題過程來看，分析法往往是從含有未知量的“原始公式”出發，逐步上溯，從一個問題引到另一個問題，具有明確的思維方向、解題方向.因此對復雜的問題首先必須搞清楚其目的是什么，要我們求什么？其次是抓中間節點，階段的劃分有時并非易事，必須分析清楚物理過程的中間狀態，或者是物理現象從量變到質變的中間狀態（有時候是極為短暫的過程）.事實上，中間狀態往往就是一個轉折點，抓住了它，往往就抓住了解決問題的關鍵環節.再次，找內在關系，從內在的聯系上分析每一個子過程、中間狀態的因果關系以及遵循的物理規律，步步為營，在嚴謹的推理過程中解決問題.

2.滲透因果分析法

物理學中有相當一部分物理量是采用比值來定義的.如R=U/I、v=S/t等.而有的物理量之間并非互為因果比例關系.學生往往不理解公式中物理量本身意義，搞不清其內在關系，這就要求老師在教學時必須理清這些物理量的來龍去脈和內在關系.反之，利用物理量之間的因果關系，也可執因尋果，循果索因.在平時訓練中，我們要引導學生從不同的方向用不同的思維去進行分析，以發展學生的多向性思維能力.

3.滲透歸納、概括法

心理學研究表明，衡量學生的認知結構是否達到理想狀態，往往就是看其是否達到了清晰化、概括化和系統化的層次.在教學中，要有意識的引導學生去對相關的知識、方法甚至問題進行比較、梳理、歸納、概括，去尋找其共同的本質的東西.因為概括化的東西才能更清晰、更系統，以后，在不同的變式情景下就可以一眼看穿本質并迅速解決問題.例如，解決某一類問題，根本的方法是什么，較巧妙方法有那些，容易在哪兒摔跟頭，等等.要培養學生在不斷概括中形成自己的一套應對策略.

二、強化訓練，鍛造學生思維品質

培養學生的思維能力，光授之以方法遠遠不夠，我們必須要有強有力的抓手，針對思維品質的各個要素，全方位對學生進行強化鍛煉.這是一個系統的工程，也是培養學生思維能力的難點所在.

1.抓細節——鍛造思維的深刻性

思維的深刻性反映了思維活動的深度、廣度和難度，是思維品質其它各要素的基礎.思維深刻性發展水平的高度，必然會影響到其它各要素的發展水平.因此，我們應該將學生思維深刻性的養成作為培養其思維能力的立足點和突破口.

首先，在物理概念教學中要引導學生養成不斷深入、全方位理解的習慣，對概念所有的內涵及其外延要有全面的、精準的理解；在物理現象分析上要引導學生養成由表及里、由現象到本質，層層剝殼的遞推式的思維習慣，使學生的思維不斷向縱深發展.其次，要培養學生在看書、做題、實驗等學習過程中養成分析推理的習慣，學生在一次次嚴謹的推理論證過程中也訓練了思維的深刻性.再次，要培養學生開發物理錯題的習慣.錯誤是正確的先導，對于學生的錯誤，教師一方面要引導學生進行反思，剖析自己的理解以及分析過程中的細節，找出錯誤的原因是什么？如何改正？正確的方法是什么？另一方面，更要引導學生對所出現的錯誤進行特別的對比、歸納和總結，去探尋解決這一類問題的思路、方法和規律，以及是否還有其它的解決方法，是否可以改變條件進行變式等.這既是物理思維活動的修正、批判，也是物理思維活動的再深刻.

2.抓變式——鍛造思維的靈活性

大多物理問題的解決方法并不唯一，問題的結果也并不唯一，許多看似不同的解題思路、方法，其本質卻是相同的.在平時的教學中一定要在變式上做足文章并以此來激活學生的思維.例如：“一題多解”讓思維與方法具有系統的流暢性；“一題多變”讓思維與方法具有靈活的變通性；“一題多問”讓思維與方法具有深刻的嚴密性；“多題一解”讓思維與方法具有高度的概括性；以及舊題變新、新題還舊等等，不斷培養學生的發散思維、求異思維和逆向思維，在變換中靈活地進行分析和綜合，深刻地把握問題，全面地權衡哪些思維是有利的，哪些思維是正確的，選擇和優化是思維靈活性的表現，也同時鍛造著思維的批判性.

3.抓快準——鍛造思維的敏捷性

在教學中有意識地培養學生主動、迅速地展開思維操作，調用所掌握的內容、抓住問題的關鍵，從而快速高效地解決問題對培養思維的敏捷性至關重要.當然，做到這一點的前提是學生無論是在知識掌握還是在方法上都已經形成了比較清晰的知識結構體系.與此同時，一旦學生的思維敏捷性受阻，尤其是在經歷一番苦思冥想又另起爐灶時，即將孕育的將是思維的批判性和創新性.因此，適時、適度的為學生設置一些思維上的障礙和陷阱將非常有利于思維品質層次的再提高.

三、介入診斷，解剖學生思維誤區

要想真正解決學生的“思路”問題，教師就必須介入學生的思維過程，去放大、解析、仔細診斷學生的思維在哪個環節上出了問題，這才是解決問題的關鍵.引導學生思考，就要引導學生理清自己思維脈絡，而理清思維脈絡的重點就是抓住思維的起始點和關鍵點.從思維的“起始點”起步，在思維的“關鍵點”上發力，使學生的思維流程得以條理化、清晰化.而學生的思維有時會出現的“卡殼”現象，這就是思維的障礙點，需要我們適時地加以疏導、點撥，促使學生的思維轉折，并以此為契機促進學生思維的發展.在這一點上，筆者的體會是，教師要真正拿出耐心，要舍得花時間，去聽聽學生講述他是如何思考的？即使沒做出題但是已經想到了哪一步？只要細致地去跟蹤診斷，學生的很多問題就會暴露出來：有公式記錯的、有想當然考慮不周全的、有做題套題的、有主觀臆造條件的、有研究對象相互干擾的、有缺乏耐心推了幾步就沒信心再推下去的等等，五花八門.只有介入學生的思維過程，診斷出誤區所在，才能對癥下藥，教師的指導才會成為“靈丹妙藥”.學生的物理思路被一旦被打通了，

學生也就自然“入門”了.

物理思維能力的培養是一個長期的過程，決不是通過幾節課，幾次活動就能得到開發和成功培養出來的，它有一個循序漸進，由淺入深，逐步開展的過程.我們堅信，只要經過長期不懈的努力，一定會造就一大批具有創造性思維能力的創新型人才.