浅谈高中物理教学中理性思维的培养

于泳

【摘 要】 高中物理地位的尴尬，导致教学时间分配较少，在有限的时间内更要注重培养学生的理性思维。

【关键词】理性思维;思维障碍;物理建模

前苏联著名教育实践家和教育理论家苏霍姆林斯基曾指出：“懂得还不等于已知，理解还不等于知识。为了取得牢固的知识，还必须进行思考”“学校应当是一个思考的王国。”这里的“思考”即应为理性思维。物理教学中对学生思维能力的培养是是中学教育理性思维能力培养的主要渠道，从物理概念的建立、物理定律的发现、基础理论的创立和突破都渗透着理性思维能力。

一、高中学生物理思维障碍

对于高中的学生来说，虽说思维水平已基本达到一定的层次，但理性思维能力比较差。首先，思维的条理性比较差。不能进行有目的的、有条理的进行分析问题，遇到问题时大多是靠“感觉”来判断。其次，思维是片面的。往往根据表象就得结论，而不能系统的从题干仔细分析。并且，思维具有很大的惰性。表现在没有经过仔细的分析就急于写出一个公式，然后用已知量代入，得出结果就算完事，这就是思维上的懒惰，不喜欢进行思考、分析，习惯性的套公式。再者，思维上缺乏严密性。

二、思维障碍形成原因及解决措施

学生有这样的思维方式，形成原因有很多。首先初中物理知识量较少，教学进度慢，教师会会进行反复的讲与练，导致了学生养成了文科式的死记硬背的学习习惯。到高中，知识点与难度增加，教学进度加快，练习题的题条件多，需要学生对题多分析、思考并选择合适的方法去解决问题。其次，思维定势带来的思维障碍也不容忽视;再有，分析问题时往往忽视隐含条件;当然，不当的教学也是引起的思维障碍的重要原因。

三、如何在高中物理教学中培养学生的理性思维

1.概念教学中培养理性思维

（1）不同的概念对应不同的引入方式：可从生活实际中引入;可用类比的方式得出概念，比如电势能类比于重力势能，电容类比于容器容积等;还有一些，原有的旧概念的不合理性，从而需要新的理论，比如玻尔原子假设的提出来源于经典理论无法解释一些现象。强调概念和规律的物理本质，让学生从概念开始，体会理性的思考。

（2）物理模型的创建

物理研究是从复杂的现象中去除次要因素，建立简单模型，进行研究得出结论。建立理想化物理模型，是一种物理研究的重要方法，应该注意让学生了解物理模型的意义及其建立的过程，这也是培养物理创造思维能力的重要途径。例如，质点、点电荷、理想气体、轻杆等研究对象模型的建立;轻杆、轻绳在竖直平面内转动的运动模型;发电机产生交流电的生产模型等等。

2.物理规律中培养理性思维

（1）通过实验教学探索物理规律

实验是物理规律获得的主要途径，从伽利略开始，实验就成了验证猜想的唯一途径。他的“理想化斜面实验”，“研究自由落体运动规律实验”等，把实验与数学方法、逻辑论证等理性思维方法结合起来，形成了近代物理学定量研究的科学方法论体系。课堂中，通过演示实验体会物理来源于生活，并能指导生活;通过学生分组实验，让学生在实验过程中探索物理规律得出的过程，如力的合成等，实验中要注意不仅是学会使用与操作测量工具，而是真正用来探究规律的一个科学方法。

（2）细致的理论推导

有些规律，可以从理论推导，这样过程正是培养学生有逻辑的解决问题的能力的过程。例，交流电的产生，可用导体棒切割磁感线产生电动势的方法，也可结合数学求导去求磁通量的变化率，多种思路推导结论，有利于培养学生思维的灵活性。

3.习题课中理性思维的培养

（1）审题

学生做错题有百分之七十是因审题不清而造成的。会审题，要会咬文嚼字，捕捉关键词句;根据过程画好情景示意图;接下来建立正确的物理模型，注意选择合适的研究对象与合理的过程;其中审题过程要重视对基本过程的分析，力学部分涉及到的过程有匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动等，电学中的变化过程主要有电容器的充电与放电等。提醒学生重视审题，同时要舍得花时间与学生一起审题，细致而严密的分析过程，是培养学生理性思维严密性的很好的一个方法。

（2）习题课中选择的题要有可挖深的潜力。例如：一根长为R的轻绳系一小球在竖直平面内做圆周运动，若要过最高点，它在最低点时所需的最小速度V0？根据最高点临界条件：绳上拉力为0，可计算出最低点最小速度为v0=■。提高1：若最低点速度v0=■时，则小球在原来圆轨道上能够上升的最大高度？最大高度时，绳上拉力也为0，根据受力分析可知此时速度并不为0，根据重力沿半径方向的分力提供圆周运动的向心力可求出最高点时速度的大小，再用动能定理算出上升的最大高度。提高2：若在提高1的基础上，问小球能够上升的最大高度？则要分析细绳拉力为零之后小球应做平抛运动。经常进行如此的习题深化，对于提高学生理性思维深度很有帮助，物理学中的探索，就是透过物体表面属性寻求内在规律的过程，也即不断加深思维客体深度的过程，深度越大，越要求人们采用不同的思维方式、思维方法、思维策略等。

4.复习课中的理性思维培养

复习课是理顺各知识点间的关系，“温故而知新”的重要环节，通过归纳、演绎与类比，让学生认识所学知识的层次结构与相互的关系。例如选修3-5中的几点难点，玻尔的跃迁假设，电离，光电效应，这三个内容看似无关，却都是电子吸收不同光子产生的不同现象，基态电子吸收特定频率的光子才能发生跃迁;若吸收能量大于电离能时，可吸收连续频率的光子而电离成为自由电子;若吸收光子的能量大于逸出功时，就能脱离金属而发生光电效应，成为真正“自由”的光电子。这样一来，学生对于这一块内容就有了整体的概念，培养学生思维的完整性。

与欧洲人相比，我们国家人的感性思维能力很发达，而理性思维的能力却相当欠缺。我们国家的四大发明，都是属于经验上的发明或发现，而不是来自理性的推理与思辨。中国有几位华裔在美国获得过诺贝尔奖，但他们的功绩也都是属于发明或发现，而不是象达尔文、爱因斯坦那样提出新理论、新学说。物理学科本是一个理性思维的学科，无论处于教学的哪一个阶段，理性思维都是解决问题的主要思维，平时时刻注意培养学生科学的理性思维方法，提高学生的思维素质，我们的学生也一定能从仅凭感觉去作出选择的感性思维习惯逐渐向理性思维方向转变。

（作者单位：江苏省常熟中学）