成海英
摘要:对于物理这门学科来说,加大学生思维能力的培养无疑是学好这门学科的重中之重。只有培养学生的高级思维能力,才能使学生拥有解题能力,使不同的学生在自己原有的水平基础上得到提高,促进个性发展和全面发展,提高物理教学质量。
关键词:高中物理;教学;思维能力
培养科学的思维方法,可以帮助人们自觉地掌握正确的思维方法和工作方法,而且可以指导我们运用自己的智慧去进行创造性的研究工作。尤其可以帮助人们养成良好的思考习惯,学会和掌握正确的思维方法。
一、要有科学的物理学习意识
要想使科学的教学模式切实提高高中物理教学水平,就要树立一个正确的科学的物理研究态度和意识。
(一)培养学生的质疑思维,进行客观求证
教学的首要工作就是要帮助学生建立一种科学正确的物理学习态度。端正的态度是学好物理的基础。物理最基本的研究方法也是在不断地提出假设,然后设计严谨的实验加以验证,通过细致的观察和对规律的不断完善,把感性的想法提升到理性的层面,最终得到最简朴的真理。高中物理学习也是这样的一个过程,基本上遵循的也是物理研究的原理,它们是相通的。所以,要想把物理研究意识贯穿于物理学习过程中,就需要学生在物理学习中善于观察,敢于提问,并逐渐学会设计严谨的实验加以验证,从而在实践活动中加强对物理知识的掌握。
(二)培养学生的科学思维,注重实事求是
之所以要重点培养学生的科学思维,就是要学生能够拥有举一反三的能力,不被已有的思维模式所束缚,灵活地运用所学知识去进一步探求物理知识。物理学习中很重要的一种能力就是推理能力,即在所拥有的知识基础上,通过科学的探究得出新的物理规律。这不仅要求学生对已学的物理知识掌握得十分到位,而且还要求学生自己能够灵活地运用所学知识大胆地提问和探究。物理知识研究的是自然的内在规律,因此它很抽象,都是通过事物外在的变化体现的。这就要求学生必须细致地观察所研究的物理现象,切实结合实际现象去进一步思考。
二、概念中的变式教学,内涵外延,多角度理解
物理概念在形成过程中需要通过不断变化的材料构建变异空间,促进学生对材料本质的思考,从而帮助学生纠正或消除前概念对思维造成的影响,搭建起更加科学合理的物理概念。在物理教学中,教师要呈现概念对象所具有的共同本质内涵,使学生掌握其中的共性;教师还要呈现概念对象所具有的外延,使学生了解物理知识的多样性。例如,在讲“惯性”时,教师可以给学生呈现不断变换的材料,让学生真实地感受惯性的存在与属性。变式材料:(1)站立在公共汽车上的人们,在急刹车时上半身会向前倾,说明人具有惯性。(2)烧锅炉时,工人用铲子将煤送进煤炉的方法是:当铲子快到炉口时铲子停下来,煤会继续运动而飞进煤炉中,说明了煤有惯性。(3)大人和小孩迎面相撞,小孩往往被撞在地上而大人却几乎不动,说明质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小,其中惯性小的物体容易改变其运动状态。在对材料进行分析的过程中,学生对惯性有了全面细致的理解,将材料中的共性集合起来,主动形成了知识的搭建,建立了惯性的概念:物体具有保持原来运动状态的属性。同时掌握了影响惯性的因素——质量。通过这样的变式材料呈现,使学生清晰地了解概念的内涵外延,进行多角度的理解分析,帮助学生形成了概括性思维。
三、整合教学资源,在自主学习中培养学生的科学思维方法
在网络环境下,自主学习和讨论的教学模式已经得到广泛的应用。这就要求学生在高中物理课外自主学习或完成老师布置的学习任务时,对遇到的问题,积极进行分析、探究和思考,并提出自己的认识、想法及体会。此外,学生也可以利用网络等工具,去查找自己无法解决的问题,通过网络把问题提交给老师、同学进行交流、互动和讨论,从而比较顺利地解决问题。可见,在网络环境下,有效整合教学资源,可以拓展思路和视野,而且具有独立性、交流性和协作性,有利于培养和提高学生的学习能力、探究能力和创造思维。在教学中,教师还要积极主动与学生进行交流、讨论和互动。当学生提出疑问时,教师要科学合理地引导、启发,逐步拓展学生的视野,培养学生的科学思维方法。
例如,在讲“超重和失重”时,教师可以提出问题:(1)物体的超重和失重是取决于速度还是取决于加速度?(2)请根据牛顿第二定律分析物体超重和失重的物理原理。学生两人一组动手做实验进行研究,互相探讨,然后得出结论。在此过程中,教师到学生中巡视,指导学生正确地进行实验,记录相关数据,并回答学生在实验过程中的问题。当学生完成实验后,教师组织学生共同讨论分析,最后得出正确结论:物体的超重和失重取决于加速度。根据实验的结果可知,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,当物体具有向下的加速度时处于失重状态。以本实验为例,当砝码有向上的加速度时,合力向上,则拉力大于砝码重力,弹簧秤示数即视重大于砝码重力,所以砝码处于超重状态;同理可知,向下加速时砝码处于失重状态。学生实验、分析、探究、得出结论。这样教学,既突出教师的主导作用,又突出学生的主体地位,培养了学生的科学思维方法。
四、在实验过程中培养学生的高级思维能力
在物理教学中难免有一些需要通过物理实验来研究的课题,如物体的运动、受力分析、电路分析等。这些实践课题,需要学生自己动手完成。在操作过程中,要求学生不断地回想所学的物理概念,观看过的实践操作指导,解答过的相关题目,将这些知识直观地反映到物理实验中来,使原本枯燥的课本知识,直观地反映到现实生活中,这是对学生动手操作能力以及知识理解能力的双重考核。这一过程中,不再是单一的高级思维能力的培养,也存在着动手能力、应变能力的培养,这也是物理这门应用学科的魅力所在。
总之,科学的教学模式,其重点就是要提高学生学习物理的效率,帮助学生克服对物理这门抽象学科的恐惧心理,重新树立学习物理的信心,提高学生对物理的学习兴趣,从而为教师的教学工作指引方向。