物理教学中学科思想渗透与学生素养培养

叶晓青（晋江市毓英中学，福建晋江362200）

物理教学中学科思想渗透与学生素养培养

叶晓青
（晋江市毓英中学，福建晋江362200）

多年来由于我们的教育教学主要以“应试”为主，把学科学习简单用解题的方式去讲授，导致我们物理学这门以实验为基础的学科，陷入不断重复的机械训练之中。实际上，物理学最早是属于哲学的范畴，只是随着研究的不断深入，需要越来越细化的探究，它才逐渐从哲学中剥离出来，在物理学对自然规律的研究过程中，用到了许多科学的思维和方法，这些思想和方法不只适用于物理学科，而是对人们的生产和生活中的问题解决都具有很好的指导作用，如果我们善于将这一类科学思想有机灵活运用在物理教学中，将有助于促进学生思维能力的提高。

物理思想；思想渗透；素养培养；物理前沿

一、物理中的哲学思想

既然物理学是从哲学中“脱胎”出来的一门自然学科，就难免包含有许多的哲学思想。

1.辩证的思想在物理教学中的渗透。辩证的思想就是一分为二的看待问题。在平时的物理教学中我们要善于在“潜移默化”中渗透这一哲学思想。如在高中物理教学关于“经典牛顿力学”与近代的“量子力学”的关系就是一分为二的看待问题的实例。任何一个规律都有自己的适用范围，它不可能解决所有自然现象中的问题，牛顿运动宣告只能解决低速和宏观世界中的现象，而高速和微观世界的问题要依靠爱因斯坦的相对论才能得以解决。在《核能的利用与环境保护》（鲁科版选修3—5）一节的教学中，核技术的开发与利用，对人类来说用得好、用的对，就能为人类服务，但如果用的方式不对，就会给人类带来巨大的灾难。所以我们才会说出“科学技术是一把双刃剑”。这样哲学中的辩证法在物理教学中的有机渗透，有助于学生创造思维的培养，并能更加客观的看待问题。

2.对立统一规律在物理教学中的渗透。“对立”与“统一”这一对矛盾体是存在于宇宙中的基本规律，在物理学这一自然学科中也必然存在，因而在我们在中学物理教学过程中应注重渗透这一思想。例如高中物理《康普顿效应》（鲁科版选修3—5）一节的教学中，讨论了光的波粒二象性。即光子既有粒子的特征，又有波的特征。光波是一种概率波，单个光子多以粒子的形式出现，而大量的光子则体现出波的特性，这种既对立又统一的存在方式，形成了我们所看到的“光”。再如《牛顿第三定律》（鲁科版必修1）一节的教学中，作用力和反作用力，也是对立统一规律的具体体现。所以我们在物理课堂教学中，不能只简单地讲授，而是要去深入挖掘其中的相应规律，在教学中如果让学生掌握了“对立”与“统一”这一思想，就能更深刻的认知物理规律。

3.事物是普遍联系的思想在物理教学中的渗透。哲学思想对物理学的研究起着指导作用，正是事物间存在普遍的联系，才推动了物理学更深入发展。这类思想在物理学中可以说是时刻都不可分割的。如，物体为什么会做匀加速直线运动、而有时又做变速曲线运动？这些运动形式都是和物体所受到的合外力相联系的。再如，在行星运动中，冥王星是通过万有引力定律规律发现的。

二、中学物理教学中涉及到的思想方法

在中学物理教学中，运用到的思想有很多种。如常见的具体物理思想方法有：图象法、等效法、极限法、临界法、控制变量法、类比法、统计思想方法、逆向思维法、平均值法、比例法、解析法，等等，不胜枚举。此外，在物理教学中还涉及到与其它学科相关的思想方法，如函数思想、方程思想、概率思想等。归纳起来，我们可以用以下几种思想去统领。

1.建模思想——解决主要问题的思维方法

理想模型思想在中学物理教学中有几个特别典型的运用。如质点和点电荷概念的引入、伽利略理想斜面实验推论等，都是以理想模型进行的研究，这种方法就是在研究过程中把一些对事物运动影响不大的次要问题忽略掉，抓住最主要的核心问题来讨论和研究，简化了研究的过程，但并不影响研究的结果。这一思想的要点，就是抓“主要矛盾”，忽略掉无关紧要的次要因素，通过解决主要问题，从而解决物理问题的理想化“模型”。如果学生掌握了这种“理想模型”这一思维的方式，在今后工作和社会生活中都可以运用于那些纷繁复杂事物的研究中去。

2.多元思想——发散和创新思想的形成途径

发散性思维重点强调的是灵活性和多样性，要求人们能突破常规、习惯的思维方式，能将思维从经历过的所谓“经验”中解脱出来，从不同的角度去思考问题，以探求新的解决问题的方法。其时在中学物理的教学中，很多的物理问题，都可以采用不同的方法，达到殊途同归的结果。另一方面，有一些问题并不只有一个唯一的结果。这需要作全面的分析。如：物理学中的简谐运动、圆周运动等它们的运动是周而复始的，它的答案就没有唯一性。要解决这两类问题所需要的思维过程，就必须是具有发散的、多元的思想。我们如果在平时的教学中贯穿这一思想，学生在今后的学习和工作中，就会养成从不同角度思考问题的习惯，可以考虑将原有的东西通过改一改、补一补、加一加、减一减等多种思维方式去改进、完善和创新。

3.互联思想——培养思维品质的有效手段

事物是普遍联系的，就是牛顿的万有引力中所表述的“自然界中任何两个物理间都存在万有引力。”一样，不同学科及物理知识之间也都不是孤立的，我们在物理本学科教学中，要善于引导学生搭建这种“联系”，在学习物理知识的过程中，学会并“借用”这些相系，对照学习，学会用猜想、推理、数学运算、结果表达等系列的思维方式，去分析、判断、综合所学的物理知识，在中学物理教学中相互转换，循环往复，就会促进学生思维能力的螺旋上升。物理学中的互联思想，是一种要求较高的思维能力，这对于刚步入高中学习的学生来说，有较大的困难。需要我们从新入学的学生开始，逐步去培养。

4.科学思想——假设与验证习惯的养成培养

科学思想中要掌握一般性的认知规律。人类认知世界基本上可以用伽利略的科学方式，即：问题——猜想——推理——实验——结论。在中学物理教学中，我们要善于带领学生不断运用这一认识方法，去分析、研究、推理，综合得出物理规律，这是学生学好物理最根本的方法。如物理现象中常用到的“整体与隔离法”就是对研究对象的转换；光的本质中对光的“粒子性”和“波动性”的研究则体现了物理模型的转换；此外还有物理模型和数学模型的转换等。我们在物理教学中，需要有意识地培植学生的这种品质。

5.逻辑思想——规律及语言表述能力的展现

逻辑思维在物理学中有着广泛的运用。因为物理学中的许多物理规律的表达有公式、图象等多种形式。每一种表述，都是一种语言也同样是一种思维方式的传达。这也是我们现阶段常用来考察学生能力的手段——笔试。这种测试主要考察的是学生的语言表达能力和数理逻辑推理能力，在加德纳的多元智力理论中占有重要位置。这种对物理规律的多样性表述，有利于学生发散思维的培养，也可以促进学生真正去深刻理解物理规律，从而能从不同的角度去表达出物理规律。

6.实验思想——理论与实践结合的重要体现

物理学科是一门实验学科，物理现象和规律均来自于生产和生活的实践当中，所以物理自诞生之日起就注定要与实践紧密联系。在物理的实践性方面，国外的教育比我们更贴近物理学的本源，就德国的初中物理教学而言，他们不是以课堂讲授为主，而是把要求学生掌握的物理知识和技能转化为两百多个实验来完成，这两百多个实验都合格了，初中物理就可结业了。他们十分重视物理学的实践性这正是我们物理教学所需要的“学以致用”的教学目标。

三、物理思想在课堂教学中的渗透

物理学的思想和思维应是贯穿于物理教学的各个环节，它不需要刻意去把它独立出来讲授，要将它融入到每一个知识点、每一个物理概念和每一个物理规律的教学中，以“润物细无声”的潜移默化去引导学生感悟和运用。我们教师在平时的物理教学中应着重做什么呢？笔者认为可以围绕以下四个方面，做好物理教学工作。一是依托理想模型教学，建构“抓主要矛盾”思想。通过理想模型的学习，学生能将学习的知识、规律等物理问题归纳到这些物理模型上来，形成“建模”思想；二是运用好“等效思想”，学会用“效果相等”的方式，寻找和理解物理的相关概念和规律；三是践行实验的基本方法，培养科学观察的严谨思想。如借用“戏说”牛顿在观察苹果下落这一现象，而引发出对万有引力定律的思考；四是借助物理大师的思维，引导学生形成良好的思维习惯。通过物理学大师们的实践经历，教会学生如何去思考，像大师那样去思维。

当然，物理教学是一个复杂的系统工程，不同的阶段、不同的学生有着不同的认知水平，要让学生理解物理学中所蕴涵的学科思想并学会运用不同的科学方法，是需要我们有“耐心”，一步一步地去引导、帮助他们，让他们学会学习，如果我们坚持不懈，是一定能达到“为学生终身发展服务”的目的。

［1］王高.高中物理思想方法论［J］.新高考：高三理化生，2013（11）.

［2］朱西亚.物理学中的哲学思想探析［J］.时代报告，2010（8）.

（责任编辑：詹国荣）