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高中學生物理思維能力培養的策略
作者:袁紅霞  日期/時間:2015/12/22 16:28:00  點擊:4722  我要評論

      

在教學過程中,經常有學生會問:為什么我可以聽得懂老師講的內容,但遇到問題卻不知如何解決?我為什么總不會象老師考慮問題的方式那樣想問題呢?也有些學生不理解基本概念;不會設計實驗驗證自己的想法;定理、定律會背,但不能在實際問題中進行應用。我認為其中重要的原因是:我們在教學中對學生解決問題時的思維活動關注不夠,沒有從思維理論的角度注意學生學習過程思維的發展。沒有能夠從學生的認知心理和認知過程注意學生的思維過程。

實際上當我們在學習過程中接受一個概念或是解決一個問題常常要經過判斷、抽象、概念、邏輯、分析、計算等多個思維過程的,我們在平時的教學中往往注重的是知識的傳達、習題的解出、實驗的演示和操作,而忽略了學生在進行這些學習過程中的思維活動。所以我想從中學物理的常見課型:概念教學、習題教學、實驗教學入手,對學生的思維進行全方位的訓練。

一、概念教學

物理概念是客觀事物的物理共同屬性和本質特征在人們頭腦中的反映,是對物理事物的抽象反映。在物理概念教學中,要使學生明確建立物理概念的事實依據,教師應該刻意地引導學生在感性材料的基礎上運用分析與綜合、抽象與概括、歸納與演繹、比較與分類、還有科學推理等抽象思維方法來建立概念。這是一個運用抽象思維建立物理概念的過程,也是一個通過建立物理概念培養抽象思維的過程。教師應該充分挖掘概念教學中各環節的潛能,引導學生運用抽象思維方法,掌握物理概念,培養思維能力。

的概念教學為例,是在的基礎上形成的概念。對于初學者來說,是一個復雜而又抽象的新概念。指導學生閱讀導讀材料,聯系機車牽引車廂等生活實例,再組織學生用手推動紙盒前移、用手把水桶提起等實驗。在這些感性材料的基礎上,引導學生用抽象思維方法進行思考,分析受力:紙盒、桶、車廂的受力情況,分析運動:紙盒被推動、桶被提高、車廂被牽動。用比較法來發現各個研究過程異同點,歸納推理得出:雖然具體對象、過程不同,但是這些過程中物體都在受力的方向上發生了一段位移。從過程中眾多復雜因素中抽象出主要因素,概括得出:物體受力而且在這個力的方向上發生了相應的位移才是做功的關鍵。這樣就得到功的定義式:w=fs。由此進行邏輯推理,當fs夾角為θ時,通過思維分析,把f分解得出與s同方向的分力做功為,s方向垂直的分力做功為。由此,進行綜合、演繹推理得出功的普遍計算式:w=fscosθ。對于做功過程,還要引導學生積極思維分析,明確是哪個力對物體做功,再思維綜合得出合力做的功。把數學公式與物理意義結合起來,分析θ的變化,用數學計算分析得出正功負功的概念,再經過分類與比較對正功和負功的物理意義給予解釋。

二、習題教學

在重視物理概念、規律教學的同時,要把重點放在解題的思維過程上,增強學生解題思維的自我調控意識?梢园褜W生的解題過程看作是獲取信息、思維啟動、思維邏輯、思維深化的過程。在指導學生解題上,可以抓住明確對象、運用規律、設疑點撥等幾個方面。

1、  明確對象

習題有的給出一個物體,有的給出兩個或多個相關聯的物體。從物理過程看,有的給出部分,有的給出全部。對題目給定的研究對象進行抽象思維,形成一定條件下的清晰的物理圖景。根據題意畫出物體的受力情況(按重力、彈力、摩擦力順序思考)。某一時刻或某一位置的運動狀態,也用符號標出。學生通過畫圖對物理圖景有了直觀了解,觸景生情,增強了解題的信心。

2、  運用規律

高中物理階段主要有運動學規律、力學規律、能量關系等等。解題時可以根據物理過程或已知條件選擇規律。也可以引導同學從不同角度去分析已知量和未知量之間的關系,使一題多解,這樣既能推陳出新,又拓展了學生思維空間,既鞏固了學生已有的知識,又使學生增長了新知識,久而久之,就能真正地幫助學生溝通知識間的聯系,建立知識間的網絡,達到融合溝通的教學目的,從而提高學生解決問題的能力。

3、  設疑點撥

學生解題一旦受阻,思維停滯,需要點撥才能展開。通過設疑點撥探究解惑,學生思維進入新的層次。一道題解完后,可以將其再向下拓展,或是將與之相關的一些題型進行比較,總結出一般的解題規律。這樣既促進學生對知識的理解與掌握,提高教學效果,又能進一步培養學生的思維能力。

三、實驗教學

物理教學的優勢在于,教師可以利用豐富多彩的演示實驗讓學生觀察思考,使他們產生迫切要求學習的愿望。通常學生都喜歡上有演示實驗的物理課,更喜歡自己動手做實驗,他們有渴求參與探索的心理,他們希望對感興趣的事物施加影響,自己動手試一試,看能否得到預期的結果。學生實驗和小實驗滿足了他們這種心理要求,教師要盡量創造條件,給予支持,讓他們有自己動手做實驗的機會。在物理實驗教學中,要讓學生學會實驗的具體做法,掌握一些基本的實驗技能,還要引導學生學會研究物理問題的實驗方法,為培養他們的物理創新思維能力打下良好的基礎。如常用的間接測量的實驗方法、控制變量的實驗方法、探究法等。教師通過選擇典型的實驗,通過多種實驗方案的設計、討論和辨析來培養學生的物理創新思維能力。

例如在研究了動量守恒定律之后,開始研究彈性碰撞的時候,向學生提出這么一個問題:兩個質量相同的鋼球,以相等的速率相向運動,碰撞后它們的速度是怎樣的?學生經過思考后,有的認為兩球速度都變為零,有的認為兩球的速度不為零。到底誰對誰錯呢?可以讓學生思考可以通過什么樣的實驗來驗證。學生通過積極的思維,會提出相應的實驗:兩個質量相同的鋼球分別吊在細繩上,靜止時靠在一起。使它們分開與鉛直線成相同的角度后放開,它們回到原位置時相碰?梢钥吹脚鲎埠笏鼈儾皇庆o止下來而是沿相反方向分開,幾乎會達到原來的角度。顯然,兩球速度不為零。接著再做一次實驗,不過用油泥球代替鋼球。實驗的結果可以看到兩個油泥球碰撞后都靜止下來了。經過討論后,學生便弄清了其中的道理:因為碰撞前它們總動量等于零,根據動量守恒定律,碰撞后總動量也應該等于零?倓恿康扔诹,可以是兩球的動量與各自原來的動量等值反向。但是,學生們還不理解:為什么有的靜止下來,有的卻不這樣?而且他們認為:既然只要兩球動量等值反向,總動量都可以等于零,那么碰撞后兩球的速度就應該有多種呀?于是,我讓學生注意鋼球和油泥球的差別,將學生進一步引導到研究彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性上去。

總之,學生只有經過正確的思維活動,才能使觀察敏銳、準確,才能更加合理地抽象出物理現象的共同屬性和變化規律,才能夠更迅速、更準確地地解決問題。因此我們應充分地對學生進行思維能力的訓練,同時也能提高物理教學質量,使學生得到全面發展。

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