思維能力是人們從理性上間接、概括地認識事物的能力,即人們在感性認識的基礎上,通過大腦一系列活動,獲得對事物本質和規律認識的能力。中學物理教學中無論是物理概念、定律的掌握,還是物理理論的理解和運用,都離不開思維。本文就中學物理教學中學生思維能力的培養,談幾點粗淺看法,求教于方家。
一、激發學習興趣,培養學生思維能力
孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。是啊!興趣是最好的老師。如果學生對某門學科產生興趣,就會有掌握知識的求知欲,就會集中自己的注意力,采取積極主動的意志行動,使思維活動處于積極狀態,從而極大地提高自己的學習效率。在物理教學中,激發和培養學生的學習興趣,有利于培養學生的思維能力。
1.上好第一堂物理課,激發學習興趣
學生剛接觸物理這門學科,就會對物理這門學科產生興趣。它研究什么?為什么學習它?怎樣學好物理呢?此類問題出現在學生頭腦中,學生對物理學科充滿強烈的好奇心。這時只要正確引導,就能充分激發學生對物理學科的興趣。為此可采取以下方法:①做好一個有趣實驗。如浮力的實驗、摩擦起電實驗等。②提出幾個日常生活中常見問題,制造懸念。如太陽為什么會發光?彩虹是怎樣產生的?③舉一些生活中物理知識應用的實例。如照相機、電燈等。通過幾方面講解,使物理科在學生的心理獲得一個重要位置,激發學生學習的興趣。
2.把物理學史融于教學中,激發學習興趣
教學過程中注重研究教材內容,將物理學史融于教學中,講解科學家發明創造的有趣故事,在教學萬有引力時,把牛頓發現引力的故事滲透到教學中,這樣既引起學生學習物理的興趣,又培養了學生嚴謹求實的科學態度。
3.成立物理興趣活動小組,激發學習興趣
一是課堂上,教師指導,學生合作,討論獲得知識。二是利用課余時間,組織和引導學生自己動手組裝諸如收音機、門鈴等小家電。在活動中提高他們的動手能力和操作技能,讓他們體會到成功的快樂,調動他們學習和探索物理知識的積極性和主動性。
4.開展各類型物理競賽活動,激發學習興趣
在物理教學過程中,穿插一些物理競賽活動,如物理科基礎知識比賽、物理科動手操作比賽等。培養學生的上進心、自尊心、榮譽感和競爭意識,激發學生學習動機,增強學習興趣和克服困難的毅力。總之,在教學中注重培養學生的學習興趣,可使學生始終處于積極主動的學習狀態,讓學生思維能力得以提高。
二、養成良好的觀察習慣,培養學生思維能力
思維是在對事物感性認識的基礎上進行的,觀察則是對事物感性認識的重要途徑,讓學生養成良好的觀察習慣,有利于學生思維能力的培養。生物學家巴甫洛夫曾以“觀察、觀察、再觀察”為座右銘。如對部分電路歐姆定律實驗的觀察,第一步,定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起電流變化;第二步,固定電阻,定量觀察電壓變化對電流的影響;第三步,固定電壓,定量觀察電阻變化對電流的影響。然后通過對比觀察,不斷思考一些本質問題,找到發生變化的原因,在這個過程中培養學生的思維能力。“觀察”二字是物理教學的秘訣,物理教學中,教師指導學生從現象開始,認識事物的客觀面,認識事物的必然性。如,斜插水中的筷子,從水平面看去是彎的,引導學生從現象去探究本質,在培養學生觀察能力的同時,培養學生的思維能力。另外,物理教學中,注重演示實驗教學。演示實驗教學具有形象性、具體性、直觀性、真實性等特點。在實驗過程中,不斷提醒學生注意觀察,觀察實驗時發生的現象,從現象去探索發生現象的根本原因,充分培養學生的思維能力。
三、上好習題課,有利于培養學生的思維能力
知識是“金子”,良好的思維方法就是金子的“開采機”。只有讓學生真正掌握科學的思維方法,教師啟發思維才不是一句空話。上好習題課是培養學生思維能力的重要途徑。
1.講習題,培養學生逆向思維能力
逆向思維就是從相反方向,展開思路,分析問題,得出結論。在物理教學中,有些問題按通常思維方法去思考,往往既復雜又麻煩,甚至難以求解。若采用逆向思維方法,問題會意外簡單。如,講凸透鏡成像練習時,通過實驗探究不同位置成像情況得出:在2f以外成縮小的實像,在2f以內,f以外,成放大的實像;在f以內成正立、放大的虛像。同時遇到相反的問題,可以按逆向思維想,只要成虛像,物體一定在f以內;成放大的實像,物體一定在2f與f之間;成縮小的實像,物體一定在2f以外。
2.講習題,培養學生的發散思維
發散思維又稱擴散思維,輻射思維或求異思維。它是一種求異式、展開式思維,就是在思考問題時,注重多途徑、多方案;解決問題時,注重舉一反三,觸類旁通。物理習題講解時,做到一題多解,擴展學生思路,培養學生思維能力。如,密度應用練習題:實驗室需要購買4kg的酒精,用容積為4.5L的容器夠裝嗎?解題時,先讓學生解答,結果發現絕大多數學生用求4kg酒精體積的方法來判斷。為了達到一題多解的目的,教師啟發學生從4.5L的容器能裝多少kg的酒精和4kg的某種液體體積為4.5L,這種液體的密度是多少等思路,引申擴散思考。通過這些練習,促進知識遷移,并達到舉一反三、觸類旁通的效果,培養學生的思維能力。還比如,在學生解答“一列火車長200m,以15m/s的速度通過一座長1.6km的大橋,問需要用多少時間?”后,教師可以把題目改為:“如果這列火車以相同的速度,通過另一座橋用時150s,那么橋有多長?”還可以把這道題改成:已知火車長、橋長和過橋時間,求火車過橋速度;已知橋長、火車速度和過橋時間,求火車長等題目。通過這種“一題多變”的習題探討,開拓學生思路,培養學生的思維能力。
四、處理好學生思維遷移,培養學生的思維能力
思維遷移包括正遷移和負遷移兩種。物理教學中,經常有這種情況,在研究物體的浮沉條件時,日常生活中一些錯誤經驗或思維定式,會在學生頭腦中形成模糊的觀念,如“重的物體下沉,輕的物體上浮”。此時要處理好這種思維遷移,可通過做演示實驗:一根小鐵釘在水中下沉,大木塊在水中上浮,大木塊顯然比小鐵釘重。此時會有錯誤經驗“小鐵釘下沉是因為鐵的密度大”。教師可再做演示實驗:一個廢牙膏殼密度沒有變,空心時能浮在水面,揉成一團后在水中會下沉。說明密度也不是決定浮沉的條件。經過這樣演示,處理好學生的思維遷移,再引導學生從運動和力的關系來討論物體的浮沉條件,對浸沒在液體中的物體進行受力分析,抓住重力和浮力的大小關系,根據二力合成知識,由學生討論得出物體的浮沉條件,從而培養學生的思維能力。
遷移現象在教學中是普遍存在的。對于教學中的思維遷移,應該發揮它的積極作用,避免其消極影響。教師在物理教學過程中要研究思維遷移的規律,創造條件誘發正遷移的實現,抑制負遷移的產生和干擾,從而培養學生的思維能力。
培養學生思維能力是一項復雜而艱巨的任務,物理教學中,教師不僅要授給學生知識,還要培養學生的思維能力,最終促進學生的全面發展。
(責任編輯易志毅)