盛 军
(张家港市新塍初级中学,江苏 张家港 215631)
如何在物理教学中培养学生的思维能力
盛 军
(张家港市新塍初级中学,江苏 张家港 215631)
在对学生诸多能力的培养中,科学思维能力的培养显然是重中之重。作为新课标要求下的物理教师,必须精心设计教学流程,深入挖掘教材内容,为学生搭建思维平台,探寻学生科学思维的共振点,最大限度为学生创设最优化的思维空间、时间和情境,才能把学生的学习内化为物理思维能力的提高。本文根据笔者实践教学经验提出培养学生科学思维能力的几种方法:展示科学思维典范、引导主动思维、矫正错误思维、训练多维思维。
科学思维能力;培养;引导主动思维
在对学生诸多能力的培养中,科学思维能力的培养显然是重中之重。作为新课标要求下的物理教师,必须精心设计教学流程,深入挖掘教材内容,为学生搭建思维平台,探寻学生科学思维的共振点,最大限度为学生创设最优化的思维空间、时间和情境,才能把学生的学习内化为物理思维能力的提高。本文拟就在物理教学中如何培养学生科学思维能力谈点自己的做法。
初中学生的思维具有较强的模仿性,教师在教学过程中展示经典的思维过程,给学生以榜样示范,让学生模仿学习,可以使学生思维较早地纳入到科学的轨道。这是学生学会思维之根本。
物理知识是物理现象与物理事实的抽象概括和规律性的反映,是前人思维活动的结晶。在物理教学中,教师不仅要让学生知道这一思维活动的结果,更应让学生知道这一思维活动的过程,将思路、方法的教学贯串于教学的始终。只要我们引起足够的重视并对教材进行充分的挖掘,必能将前人的精彩思维活动体现于我们的课堂教学。
例如,牛顿第一定律中“运动物体在不受外力作用时作匀速直线运动”这一结论的得出,就经历了前人这样的思维过程:因地球上完全不受外力的物体是没有的,故不可直接由实验事实归纳得出,必须设法使一个运动着的物体在运动方向上的受力逐渐减小,考察其运动情况,然后根据实验结果,经历科学的思维,推想出运动物体在不受外力作用时的运动情况。
再如,“自然界中在只存在两种电荷”的命题的形成包含以下的思维过程:由两根跟丝绸摩擦过的玻璃棒(以下简称“玻璃棒”)之间,两根跟毛皮摩擦过的橡胶棒(以下简称“橡胶棒”)之间等自然界中大量的带同种电荷的带电体之间的相斥现象,归纳出“同种电荷相互排斥”。由自然界中大量的像“玻璃棒”与“橡胶棒”之间的相互吸引现象分析出“自然界中的电荷不只一种”,并归纳出“异种电荷相互吸引”。再根据“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”的规律分析“自然界中大量带电体,若跟‘玻璃棒’相吸引则必跟‘橡胶棒’相排斥,若跟‘橡胶棒’相吸引则必跟‘玻璃棒’相排斥”的现象得出“自然界中的电荷若跟‘玻璃棒’所带电荷不同,则必跟‘橡胶棒’所带电荷相同;若跟‘橡胶棒’所带电荷不同,则必跟‘玻璃棒’所带电荷相同”。从而最终得出:自然界中只存在像“玻璃棒”所带电荷或像“橡胶棒”所带电荷的‘两种电荷’的结论。
由此可见,物理知识的形成都包含严密的思维过程,学生可以从知识的形成过程中得到有益启示。这样,学生获得的不再是孤立的结论,而是蕴涵结论的思维过程,掌握科学思维的一般方法。
在教学过程中例题教学就是教师分析处理物理问题的范例展示,其目的就是给学生指引一条通往成功的解题之路。因此,例题教学中教师要尽可能展示解题思路,切不可将其简化成教师解题的口头或书面的表述表演,而让学生在看过解题表述后,还留下“不知老师怎么想到这样解”的遗憾。例如这样一题:滑动变阻器(R变)与定值电阻(R)串联接到电压(U源)恒定的电源两段,当变阻器阻值变大时,滑动变阻器两段电压(U变)如何变化?对于此题,教师在教学中应当边引导边分析,边推理边板书,其需要展示的思维过程为:判断U变应有两条路可走:一是据U变=I×R变,看I和R变,因R变增大,I减小,故无法判断U变。二是据U变=U源-UR(R两段电压),看 U源和 UR,U源不变,只要看 UR,因R变增大,I减小,据UR=I× R得UR减小,故U变增大。
这一过程,既有思路的畅通,又有思路的阻塞,展示了教师解题的全部思维过程,寓正确解题于思维必然之中,合乎情理。
引导学生积极主动的进行思维,这是让学生学会思维之关键。教师要创设一个积极思维的条件和情境,充分调动学生参与思维的自觉性,这也能充分体现教师和学生的互动关系。这就要求教师在教学中加强直观性和启发性,重在启发和引导。凡是学生能做能想的,教师绝不包办代替;凡是学生能自己分析得出的,教师决不给出答案。总之,教师要留给学生充分的思维空间和时间,启发要多层次、多角度、多手段,做到适时、适度。例如在设计“用电压表和已知电阻测未知电阻”的实验中,教师可设计以下问题,以便在启发设计思路时,根据现场情况给予必要适当的提示。①要测未知电阻,最好要知道哪些物理量?②根据提供的器材可以直接测出哪些物理量?③电压表可否间接测电流?④已知电阻中的电流可否代替未知电阻中的电流?通过这样的循序渐进的诱导,学生对实验电路如何设计、需要直接测量哪些量,便一清二楚,无需教师再作多言。
学生在思维过程中出现思维错误或思维障碍,这是学习过程中的必然,要充分认识并理解这一点。心理学研究成果表明:每一个人都有特有的思维模式和认知结构,而且不易改变。学生在解题中的错误思维,只有让它充分暴露出来,然后引导学生自己发现错误,并加以改正,才能打破旧的错误思维模式,通过同化顺应,重构新的认知结构。即使未发生思维错误的学生,也可以在对错误思维的辨析中,引起注意,获得新知。因此教师在教学过程中,要有意识地采取各种方法诱发学生展示其思维过程,让学生可能的错误思维加以暴露,或提供错误思维模式,让学生辨析,达到纠正错误,防止不良思维倾向的目的。
例如:对于下题的解法,学生中会有两种不同的途径与结果。
题目:一个底面积为50cm2容器中,盛有6牛重的水,水的深度为0.1米,求水对容器底的压强。
两种不同的途径结果:
P=F/S=G/S=6N/(50×10-4m2)=1.2×103Pa
P=ρg h=1.0×103Kg/m3×9.8N/Kg×0.1m=9.8×102Pa
教师安排上述不同解法的两名学生上黑板板演,供全体学生辨析。这样学生在比较中对P=F/S、P=ρg h两式的适用范围的认识才会深刻,使用才会有所选择,并能发现问题并主动纠正。
科学思维的品质是思维能力的表现形式,而培养思维能力必须将物理教学的重点放在学生的思维训练上,只有通过训练,才能使学生掌握思维方法,只有通过多维训练,才能使学生形成正确解决物理问题的思维体验,避免错误。我们可以采用以下方法训练学生的多维思维:通过一题多法培养学生思维的广阔性;通过一题多果培养思维的深刻性;通过探索、猜想培养学生思维的独创性;通过问题转化培养学生思维的灵活性。进行多维思维训练目标要明确,要在全方位训练的基础上加强训练的针对性,既要注意重要思维形式的强化训练,又要防止学生思维简单定格与僵化。在思维训练中教师精心选编习题至关重要,切不可盲目选题,勿视双基,随便提高难度。
“科学思维”的教学关系学生“物理素养”的教育,是现代教学思想理论指导下的新教学模式。在教学过程中,教师通过展示典范思维、引导主动思维、矫正错误思维、训练多维思维,让学生学会科学思维,提高科学思维能力,从而更好的调动学生的学习积极性和主动性,切实提高学生的科学素养和物理能力。
张华伟)