物理教學(xué)中學(xué)生形象思維能力的培養(yǎng)

倡導(dǎo)素質(zhì)教育，就是要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的高素質(zhì)學(xué)生，思維能力的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。在物理教學(xué)中，形象思維能力的培養(yǎng)對(duì)解決物理問(wèn)題具有重要的意義。

一、物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生頭腦里形成物理形象很重要

物理形象是進(jìn)行物理形象思維的開端，是物理形象思維的基礎(chǔ)。腦海里對(duì)物理情景做一番了解，有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，形成物理形象，由此展開物理思維，進(jìn)一步畫圖分析，列出數(shù)學(xué)方程，計(jì)算結(jié)果，解決問(wèn)題。把理論推導(dǎo)和實(shí)際情況聯(lián)系起來(lái)，是快速解決物理問(wèn)題的關(guān)鍵。要提升學(xué)生的物理形象思維能力，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）物理是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，因此需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察和分析，形成一定的物理表象認(rèn)識(shí)。一個(gè)成功的物理實(shí)驗(yàn)，會(huì)把抽象的理論知識(shí)形象具體地表現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生立刻明白其中的道理，抓住事物的本質(zhì)。譬如，“摩擦起電”現(xiàn)象，學(xué)生一看就明白物體帶電后的現(xiàn)象和性質(zhì)，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，實(shí)驗(yàn)效果也是一目了然。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察探索，從而形成物理形象，對(duì)物理概念和相關(guān)知識(shí)有了自己的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，通過(guò)分析現(xiàn)象更好地理解掌握事物運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律。

（2）從實(shí)際生活中形成物理表象。理論聯(lián)系實(shí)踐始終是我們認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的重要途徑，在生活中遇到具體的問(wèn)題，應(yīng)用物理知識(shí)進(jìn)行思考。比如，騎車轉(zhuǎn)彎時(shí)，我們就想想圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，自行車的向心力就是由地面的摩擦力提供；汽車剎車時(shí)聯(lián)系摩擦力。生活中無(wú)處不蘊(yùn)藏著知識(shí)，我們要善于發(fā)現(xiàn)，把生活中的一些物理現(xiàn)象與物理知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，豐富物理表象。

（3）從聲像資料中充分理解物理表象。聲像資料有著生動(dòng)形象的特點(diǎn)，使認(rèn)識(shí)更直觀、具體，它往往給人留下過(guò)目不忘的印象。并且聲像資料可以用不同的表現(xiàn)形式呈現(xiàn)。把過(guò)去的事件錄制下來(lái)，真實(shí)地播放出來(lái)；把一些難度大，要求高，一般環(huán)境無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象，通過(guò)課件、影像資源，有效地解釋其中的奧秘，使人們一看茅塞頓開，立刻領(lǐng)悟了其中的道理。像神舟飛船的發(fā)射，王亞平在太空授課，會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象，很容易解釋其中的物理原理，這樣容易突出重點(diǎn)，解答疑難。

二、提升學(xué)生運(yùn)用物理形象思維的能力故可判定微粒應(yīng)做類平拋運(yùn)動(dòng)。

在解題過(guò)程中，要盡量畫出圖像，圖像有助于具體形象地分析問(wèn)題，在推導(dǎo)過(guò)程中，聯(lián)系原有的物理知識(shí)和物理模型，并把相關(guān)的知識(shí)和模型應(yīng)用到新題目或新情景中，這樣既復(fù)習(xí)了原有的知識(shí)，又解決了新的問(wèn)題，這就是所謂的“溫故而知新”。

學(xué)生除了會(huì)運(yùn)用物理形象思維外，還應(yīng)掌握，將抽象問(wèn)題形象化的技能技巧，如畫出情景圖和示意圖，還可畫出運(yùn)動(dòng)圖像，從圖像解題。運(yùn)用圖像分析問(wèn)題，比用文字描述，文字分析要具體得多，學(xué)生也更容易理解和接受，適當(dāng)運(yùn)用圖像進(jìn)行形象思維，可以提高學(xué)生的形象思維能力。

三、培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的想象力，可更好地提升形象思維能力

想象力使得思維插上了飛翔的翅膀，有了豐富的想象力，物理思維過(guò)程會(huì)變得生動(dòng)有趣，不再枯燥乏味，學(xué)生也更加喜愛(ài)物理學(xué)科。實(shí)踐告訴我們，在面臨一些較抽象的問(wèn)題時(shí)，憑借豐富的想象力，很容易聯(lián)系到知識(shí)的重點(diǎn)，攻克難點(diǎn)，從而做出生動(dòng)、合理的解釋。

注意培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣，想象力一方面需要教師引導(dǎo)，通過(guò)講解一些情景，畫出空間抽象圖，展示一些動(dòng)畫，展開邏輯推理，使學(xué)生有一定的啟發(fā)；另一方面，要求學(xué)生要有自己的想象力。慢慢體會(huì)物理狀態(tài)和過(guò)程，腦海里浮現(xiàn)一幕幕的畫面，進(jìn)而提高解決問(wèn)題的能力。

在培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力方面，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。首先，要把思維具體化、形象化，使被研究的物理現(xiàn)象及其過(guò)程在腦海中形成物理圖景、物理模型，構(gòu)想出理想化的物理形象，這樣可激發(fā)學(xué)生的想象力。如研究電路問(wèn)題時(shí)，可先畫出電路圖，而后再分析；研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)把物體抽象為質(zhì)點(diǎn)，畫出運(yùn)動(dòng)情景圖，再進(jìn)行分析。其次，對(duì)共同點(diǎn)或相似的知識(shí)點(diǎn)，可采用相互對(duì)比的方法，幫助學(xué)生理解。如學(xué)習(xí)電場(chǎng)力做功時(shí)，可對(duì)比重力場(chǎng)及重力做功；在學(xué)習(xí)電流時(shí)，可用水流類比研究電流等等。因此，學(xué)生遇到具體問(wèn)題時(shí)，可采用對(duì)比的方法，幫助學(xué)生理解物理情景，這樣有助于學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題，從而提升想象力和解決問(wèn)題的能力。

（責(zé)任編輯易志毅）

學(xué)生在解決物理問(wèn)題時(shí)，要學(xué)會(huì)自己建立物理形象，由某一物理形象，聯(lián)系相關(guān)的物理知識(shí)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探究。從認(rèn)識(shí)物理形象上升到應(yīng)用物理形象，是學(xué)生能力提高的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

（1）把運(yùn)用形象思維滲透在物理概念和物理規(guī)律教學(xué)中。

理論知識(shí)的學(xué)習(xí)是從物理概念開始的。概念清不清楚，直接影響后面的學(xué)習(xí)，好多學(xué)生學(xué)得稀里糊涂的就是概念，對(duì)概念認(rèn)識(shí)不深刻。物理規(guī)律是學(xué)習(xí)的主干知識(shí)，也是學(xué)生必須掌握和應(yīng)用的，物理問(wèn)題的解決需要物理規(guī)律。只有熟練掌握了物理概念和物理規(guī)律，才能有效解決相關(guān)問(wèn)題。因此，必須重視物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)。在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理概念和物理規(guī)律，在學(xué)生認(rèn)識(shí)物理概念和規(guī)律的過(guò)程中，形象思維起很大作用。具體可以運(yùn)用這樣的模式，先使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，腦海里形成一個(gè)具體的物理形象。其次，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行分析、分解，隔離某個(gè)環(huán)節(jié)，聯(lián)系其他相關(guān)內(nèi)容，采用對(duì)比、總結(jié)等方式，概括出事物的本質(zhì)特征。最后提升認(rèn)識(shí)，抽象出物理概念或物理規(guī)律。為進(jìn)行形象思維，必須作整體和定性的分析。先調(diào)用腦海里儲(chǔ)存的信息，在整體上對(duì)某個(gè)概念、模型和規(guī)律有一個(gè)定性的認(rèn)識(shí)，給一個(gè)初步的定義，然后進(jìn)行抽象思維，展開數(shù)學(xué)計(jì)算，根據(jù)結(jié)果，加以驗(yàn)證論述。

（2）在習(xí)題教學(xué)中運(yùn)用形象思維

在具體習(xí)題教學(xué)中，根據(jù)題目的描述，設(shè)想物理情景，抓住重要的物理狀態(tài)和過(guò)程，分析它的已知量和未知量，聯(lián)系相關(guān)的物理模型、公式、定理和定律，判斷是否滿足應(yīng)用的條件，列出方程，計(jì)算、討論，得出結(jié)論。

油膜法測(cè)分子直徑就運(yùn)用了形象思維。在水槽里裝入一定量的水，待水面平靜后滴入油酸溶液，油酸在重力和浮力的作用下，在水面上形成一層薄膜，這樣的一層油酸薄膜稱為油膜，油膜可看作只有一層分子。如果油酸分子可以大致看做球形，且分子一個(gè)個(gè)緊密地排列，油膜的厚度就是分子直徑。事先測(cè)出一滴油酸溶液的體積，按濃度計(jì)算出純油酸的體積，再測(cè)出油膜的面積，就可以算出油酸分子的直徑。

再比如，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正電荷以某一初速度v0從兩帶等量異種電荷的平行金屬板左端中間，水平向右射入，電荷將打在某一極板上，已知板長(zhǎng)為L(zhǎng)，平行板間距離為d，板間電壓為U，則該微粒從射入到打在極板上需要的時(shí)間是多少？

首先，可根據(jù)題目描述的前景畫出示意圖，知道在兩帶等量異種電荷的平行金屬板之間存在勻強(qiáng)當(dāng)場(chǎng)。

其次，忽略正電荷的重力，但在豎直方向受到電場(chǎng)力，且是微粒所受的合外力，而合外力又和初速度垂直，