肖文生
摘 要:辩证思维就是遵循唯物辩证法的法则进行思维,即从事物的联系、对立及对立面的转化中进行分析、判断和推理,从而解决问题。培养学生运用辩证唯物主义的观点和方法来解决实际问题符合物理教学的规律,也体现新课程的教学理念,就实际教学中从物理概念、规律的认识方面以及在突破难点,解决复杂的物理问题的过程中,通过实例对辩证思维方法在教学中的应用进行阐述。
关键词:物理教学;辩证思维能力;应用
著名科学家钱学森说过,“教育工作的最终机理在于人脑的思维过程。”教学以思维为首要目的,在物理教学过程中除了要培养学生的抽象思维、形象思维、直觉思维等以外,辩证思维的方式与能力的培养是极其重要的。那么如何培养学生在物理学习过程中能自觉地运用唯物辩证的观点和方法来观察、分析现象,推断、解决问题呢?在中学物理教学中基本的体现和途径可以是下面几个方面。
一、唯物辩证的观点和方法在物理概念和规律的学习中具有指导性作用,可以帮助我们更完整地形成概念,更全面深刻地理解规律
在质量概念的教学中,质量作为物质属性,是通过物体的相互作用,在运动状态的改变过程中充分反映的,而对物质质量的反映,是与物质的形态相联系的,它在一定条件下可以发生转化,而作为组成自然界的物质是守恒的。
物体运动状态改变的难易程度是用质量来量度,定量关系是a∝F/m。质量在物体间相互吸引中得到认识,从万有引力定律可以看出,对一个物体质量的反映是离不开与此相互吸引的另一个物体质量的。而质能关系式E=mc2则是告诉我们,质量是与能量相联系的,质量的变化伴随着能量的变化。所谓“质量亏损”,决不是物质减少了、消失了。“亏损”质量△m只不过是质量的形态发生了变化,是由实物粒子质量转变成了新形态的场质量。从“实物粒子”到“场”,只是具体物质形态在运动变化中,在一定条件下发生了转化,而作为组成自然界的物质是守恒的。在教学过程中,通过向学生进行这样的内在的揭示,学习过程中对质量的内容就不会感到支离破碎,而是会觉得是那样的和谐、辩证、统一。
二、辩证思维在解决物理问题时起着策略性作用,它常能突破难点、清晰思路,是我们解决物理问题重要的思维方法。
在解决物理问题的过程中,辩证思维策略的选择和运用是相当重要的。所谓辩证思维策略指的是解决问题所采取的总体思路。辩证思维策略的正确运用对于培养学生的思维能力和提高学生的思维能力具有积极作用。常应用于物理问题中的辩证思维策略有:运动与静止的转化、常量与变量的转化、无限与极限的转化以及量变和质变、物理无穷大和物理无穷小等等。如在以下问题的解决中,渗透着辩证思维方法的运用。
【问题】总质量为M的列车在平直轨道上以匀速率V0行驶,某时刻列车后面质量为m的车厢与机车脱钩,而机车牵引力未变,列车受到的阻力与车重成正比。问:
(1)脱钩后的车厢刚停下时刻,前面列车的速度为多少?
(2)若脱钩后机车又行驶了L距离后,司机发现立即撤去牵引力,則前后两部分全停下时的距离为多少?
脱钩后车厢和列车分别作匀减速或匀加速运动,对两部分列车分别运用牛顿第二定律和匀变速运动公式联立方程,这样求解步骤是比较复杂的。考虑到物理问题的解决跟对象和过程的选择有极大关系,若从动量、功能的角度考虑,列车前后两个部分,先后几个过程就可以“整体全过程”地一起来处理。它具有简明、快捷的优点。
若把列车前后两部分作为一个整体考虑,不管列车脱钩是否脱离,在车厢停下前整列车牵引力和受到阻力的合力始终为零。若脱钩的同时机车立即撤去牵引力,则列车的前后两部分停下时相距一定为零。现前面机车比后面车厢多行驶位移L后才撤去牵引力,即牵引力多做了FL的功,这使得前面机车增加了动能可以克服阻力f多做功而运动一段位移s,根据列车运动全过程的功能关系,利用脱钩后牵引力多做的功等于列车克服阻力多做的功就可得到s。
三、引导学生运用辨证观点和方法,启发思维、探究规律、解决问题,并在探究解决问题过程中培养学生创新思维和创造性能力。
创造性思维的培养关键在于为学生提供一个创造性活动的环境,暴露问题的矛盾,产生新的需要,激发他们的学习兴趣、好奇心和获取结果的欲望,从而驱使他们积极地、主动地、动手动脑地参与到探索真理的创造性活动中去。因此课堂上学生探究发现问题比教师直接提出问题更重要;而提出研究问题的方法,要比直接给出结果更重要。如牛顿第一定律的教学中,结合坐车时向前倾倒和后仰及采取的应对措施的生活经历来展示问题、研究问题,其教学效果就比直接说惯性的特点好了许多。
物理学科研究的是物质的结构、相互作用以及它们的运动规律的科学,素质教育要注意对学生进行学科能力、科学方法的培养,因而中学物理教学应该而且能够为培养高素质人才发挥积极作用。通过在教学过程中科学地揭示物理现象及其规律,正确认识物理学的历史发展,了解并学习物理科学在实践中的应用等。逐步建立和发展学生的辩证唯物主义世界观。同时,有意识地学习和运用唯物辩证的思想观点和思维方法去分析、解决问题,对于发展学生的创造性思维,培养学生的创造性能力,是一条科学的、不可缺少的重要途径。
参考文献:
[1]田世昆,胡卫平.物理思维论[M].广西教育出版社,1996-12-01.
[2]邓飞帆.葛昆龄.王祖恺.普通物理疑难问答[M].湖南科学技术出版社,1984-7-17.
编辑 董慧慧