愛(ài)因斯坦強(qiáng)調(diào)指出:“科學(xué)力求理解感性知覺(jué)材料之間的關(guān)系,也就是用概念來(lái)建立一種邏輯結(jié)構(gòu),使這些關(guān)系作為邏輯結(jié)果而納入這樣的邏輯結(jié)構(gòu)。”高中物理教改,必須從本學(xué)科的特點(diǎn)出發(fā),以辯證唯物主義觀點(diǎn)和歷史唯物主義觀點(diǎn)為指導(dǎo),以心理學(xué)特別是現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的科學(xué)成果為理論依據(jù),以現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)為方法論的依據(jù)來(lái)進(jìn)行。就此粗談以提高學(xué)生的抽象邏輯思維能力學(xué)習(xí)高中物理。
首先,高中生無(wú)論是升學(xué)還是就業(yè),隨著現(xiàn)代化建設(shè)的深入開(kāi)展,再學(xué)習(xí)乃至終身學(xué)習(xí),都需要具有較強(qiáng)的抽象邏輯思維能力。同時(shí),高中物理又是一門(mén)嚴(yán)密的、有著公理化邏輯體系的科學(xué)理論,對(duì)于高中學(xué)生抽象邏輯思維能力的要求,較初中物理有了一個(gè)很大的飛躍。另外,從高中學(xué)生心理的年齡特征來(lái)看,在高中二年級(jí)將初步完成抽象邏輯思維由經(jīng)驗(yàn)型向理論型水平的轉(zhuǎn)化,這意味著他們思維趨向成熟,可塑性將變小。因此,在高中一、二年級(jí)不失時(shí)機(jī)地提高學(xué)生抽象邏輯思維能力,以順利地完成從經(jīng)驗(yàn)型向理論型水平的轉(zhuǎn)化是必需的。
其次,從生理上看學(xué)生在16歲時(shí)已能完成人腦總重量的96%的發(fā)育過(guò)程,有了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在心理上,從初中開(kāi)始了向理論型抽象邏輯思維水平的轉(zhuǎn)化,也有了一定的思維能力的基礎(chǔ)。同時(shí),經(jīng)過(guò)初中階段的學(xué)習(xí),他們?cè)谡Z(yǔ)言、文字、數(shù)學(xué)物理等各方面都有了必要的知識(shí)基礎(chǔ),為在高中著重提高抽象邏輯思維能力提供了可能。
因此,高中物理教改也應(yīng)把提高學(xué)生擔(dān)負(fù)邏輯思維能力放在首位。
學(xué)生思維發(fā)展的過(guò)程包含著“量變”和“質(zhì)變”兩個(gè)方面。學(xué)生知識(shí)的領(lǐng)會(huì)和積累,技能的掌握是思維發(fā)展的“量變”過(guò)程;而在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的智力或思維的比較明顯的、穩(wěn)定的發(fā)展,則是心理發(fā)展的“質(zhì)變”。教師的責(zé)任就是要以學(xué)習(xí)的難度為依據(jù),安排適當(dāng)教材,選好教法,以適合他們?cè)械男睦硭讲⒛芤鹚麄兊膶W(xué)習(xí)需要。任何一間科學(xué)都是由基本概念、基本規(guī)律、基本方法等組成的。概念、規(guī)律、方法等是相互聯(lián)系的;不同的概念、規(guī)律、方法之間也是相互聯(lián)系的,從而形成了該門(mén)科學(xué)的知識(shí)和邏輯結(jié)構(gòu)。當(dāng)然這種結(jié)構(gòu)也在變化和發(fā)展著。應(yīng)該說(shuō),人的思維結(jié)構(gòu)和各門(mén)科學(xué)的知識(shí)、邏輯結(jié)構(gòu)都是人們對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)世界的反映,是緊密聯(lián)系的。目前,在物理教學(xué)大綱規(guī)定的范圍內(nèi),可以對(duì)現(xiàn)行物理教材進(jìn)行一番加工改造,突出結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)對(duì)抽象思維能力的培養(yǎng)。為此,淺談一下幾點(diǎn)建議:
一、建立高中物理的整體的知識(shí)和邏輯的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng);同時(shí)建立各部分(力學(xué)、熱學(xué)和分子物理學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理等)的子結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng);以及各章、節(jié)的結(jié)構(gòu)。并與學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程相適應(yīng)。
二、實(shí)驗(yàn)應(yīng)包含在上述系統(tǒng)中,構(gòu)成不可少的組成部分。同時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生抽象邏輯思維的能力。改變傳統(tǒng)的認(rèn)為觀察和實(shí)驗(yàn)是不依賴(lài)于理論的觀點(diǎn),改變那種認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方法的本質(zhì)是完全離開(kāi)理性的體系,單純起著事實(shí)的裁判作用的觀點(diǎn)。尤其是高中物理。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制,往往對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)值(哪怕是不準(zhǔn)的)都抱著輕視的態(tài)度,而集注意力于操作上,這對(duì)于培養(yǎng)和提高學(xué)生抽象思維能力是不利的。為此,高中物理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn),應(yīng)放在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想,儀器的原理以及在中學(xué)儀器條件下對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)和處理上,而不應(yīng)僅僅停留在操作和觀察上。
三、例題和習(xí)題的配制應(yīng)包含在上述系統(tǒng)中,構(gòu)成不可少的組成部分。例題教學(xué),側(cè)重在開(kāi)拓思路,放手讓學(xué)生搞一題多解、一題多思,在“解”、“思”中“自悟”,以期形成深刻的記憶和能力。教師在例題課上的講解,是在學(xué)生“悟”不出的時(shí)候,側(cè)重在物理模型的分析上花功夫,教給學(xué)生如何針對(duì)所研究的問(wèn)題,應(yīng)用物理模型、構(gòu)造物理模型的方法,例如在復(fù)習(xí)動(dòng)量守恒與機(jī)械能守恒時(shí),通過(guò)小球在圓弧槽中滑下,不計(jì)摩擦的例題分析,構(gòu)造了這類(lèi)問(wèn)題的物理模型:(1)不計(jì)摩擦,水平方向又無(wú)其它外力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒;(2)小球和圓弧槽系統(tǒng),只有重力做功,無(wú)機(jī)械能與其它形式能量轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒。
四、從有利于提高學(xué)生抽象邏輯思維能力出發(fā),增強(qiáng)學(xué)習(xí)的目的性、方向性,應(yīng)該讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)過(guò)程、思維過(guò)程、思維的形式和方法,以調(diào)動(dòng)其自覺(jué)、主動(dòng)性。只有自覺(jué)地遵循思維規(guī)律來(lái)進(jìn)行思維,才能使概念明確、判斷恰當(dāng)、推理合理、論證得法,具有抽象邏輯性,培養(yǎng)出深刻性的思維品質(zhì)。這是一切思維品質(zhì)的基礎(chǔ)。
五、因材施教,開(kāi)展課外活動(dòng),培養(yǎng)一些優(yōu)秀學(xué)生。便他們不受思維定式的約束。大力培養(yǎng)他們的直覺(jué)思維和創(chuàng)造性思維。直覺(jué)思維是創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。強(qiáng)調(diào)直覺(jué)思維是愛(ài)因斯坦科學(xué)觀的一個(gè)重要特征。他說(shuō):“物理學(xué)家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來(lái)。要得到這些定律,并沒(méi)有邏輯的道路:只有通過(guò)那以對(duì)經(jīng)驗(yàn)共鳴的理解為依據(jù)的直覺(jué),才能得到這些定律。”探索就得用直覺(jué)思維:整體的、跳躍的、猜測(cè)的,以知識(shí)結(jié)構(gòu)為根據(jù)的直接而迅速的認(rèn)識(shí)。同時(shí),我們對(duì)于學(xué)習(xí)物理有困難的學(xué)生,則應(yīng)加強(qiáng)課外輔導(dǎo),消除他們心理上,思維上的障礙,以適應(yīng)面對(duì)大多數(shù)學(xué)生進(jìn)行的課堂教學(xué)。