高中物理思維方法的培養(yǎng)

【摘 要】對(duì)于中學(xué)物理這門學(xué)科來說，需要的不僅僅只是教師細(xì)心地教導(dǎo)，更需要的是學(xué)生自己能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)，更多多的探索和專研教師應(yīng)該將更多的時(shí)間花在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)上，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生思維方法的目的。教師在物理概念與物理規(guī)律教學(xué)過程中，增強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維方法的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生整體思維素質(zhì)的提升將起著非常重要的作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理 思維方法

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.11.063

一、引言

當(dāng)今時(shí)代，有人稱之為“知識(shí)爆炸時(shí)代”、“技術(shù)密集型時(shí)代”、“電腦網(wǎng)絡(luò)時(shí)代”等等，更有說服力的要算德國學(xué)者哈根·拜因豪爾和恩斯特·施瑪克的提法：“教育時(shí)代”。他們認(rèn)為：“教育是替一個(gè)未知的世界培養(yǎng)未知的兒童（《學(xué)會(huì)生存》）”。形象地講教育是今天播什么種，明天開什么花結(jié)什么果的工作，從這個(gè)意義上說誰掌握了面向21世紀(jì)的教育，誰就能在21世紀(jì)的國際競(jìng)爭(zhēng)中處于戰(zhàn)略主動(dòng)地位。然而，長期傳統(tǒng)的應(yīng)試教育出現(xiàn)了不少“一長四短”的學(xué)生：“一長”指善長應(yīng)付考試；“四短”指動(dòng)手能力差、知識(shí)面狹窄、獨(dú)立思考能力差、自主學(xué)習(xí)能力差例如有學(xué)者對(duì)重慶市中學(xué)教師的探究式教學(xué)觀念及其實(shí)施現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查研究表明：①“講解法”依然是教師大多數(shù)時(shí)間所采用的教學(xué)方法。②教師認(rèn)為在探究的各個(gè)環(huán)節(jié)中，“發(fā)現(xiàn)并明確提出要探究的問題”、“得出結(jié)論、解釋和建構(gòu)物理模型”是最需要教師指導(dǎo)的兩個(gè)環(huán)節(jié)。為此人民教育出版社的任長松先生提出了探究式學(xué)習(xí)的18條原則。同時(shí)高中新課程素質(zhì)教育的提出也為在“升學(xué)——應(yīng)試”怪圈中徘徊的中國基礎(chǔ)教育.找到了一條改革的新思路和突破口，素質(zhì)教育中的一個(gè)重要組成部分——“發(fā)展智力、培養(yǎng)能力”也就成為當(dāng)代教育理論中一個(gè)頗為活躍的話題。在中學(xué)物理教學(xué)中，這個(gè)問題尤為重要，這是因?yàn)椋环矫妗Ｓ捎诂F(xiàn)代物理迅猛發(fā)展，物理知識(shí)高速擴(kuò)充和不斷更新，要求學(xué)生不但在中學(xué)階段要有較高的學(xué)習(xí)能力，而且在步出校門之后，還要有獨(dú)立獲取新知識(shí)的能力：另一方面，由于物理學(xué)的“實(shí)驗(yàn)——模型——實(shí)驗(yàn)”的辯證研究方法，以及由簡(jiǎn)到繁、由表及里的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)體系。使得物理學(xué)本身包含著極其豐富的培養(yǎng)能力的因素。

二、培養(yǎng)學(xué)生思維能力的方式或措施

1.控制變量法。

世間萬物都存在著千絲萬縷的聯(lián)系，所以任何事物都不可能只受一個(gè)因素的影響。在研究物理問題時(shí)，這個(gè)原理也同樣適用。某一物理量常常會(huì)受到好幾個(gè)不同物理量的共同影響，為了能夠確定各個(gè)不同物理量之間的關(guān)系，除了要研究的因素，其他因素要人為地控制起來，使其固定不變，改變某一個(gè)量，看所研究的物理量與該物理量之間的關(guān)系，得出結(jié)論，綜合起來得出規(guī)律，這就是所謂的控制變量法。在研究物體對(duì)支撐面的壓強(qiáng)與壓力、受力面積的關(guān)系；物體在液體中所受浮力大小與液體密度、物體排開液體體積的關(guān)系；研究決定動(dòng)能大小的因素；研究決定重力勢(shì)能大小的因素；研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素；研究物體吸熱與物質(zhì)種類、質(zhì)量、溫度的關(guān)系；研究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系；研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力與哪些因素有關(guān)；研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈中電流大小、線圈匝數(shù)、有無鐵芯的關(guān)系時(shí)，用的研究方法也都是控制變量法。

2.轉(zhuǎn)換法。

物理學(xué)當(dāng)中對(duì)于那些肉眼看不見摸不著的現(xiàn)象，或者是不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。所謂的“轉(zhuǎn)換法”，主要就是指在保證效果相同的前提條件下，將那些不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象；將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡(jiǎn)單的問題：將難以測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測(cè)量或者測(cè)準(zhǔn)的物理量的方法。高中物理在研究概念規(guī)律和實(shí)驗(yàn)當(dāng)中多處應(yīng)用了轉(zhuǎn)換的方法。在研究電熱的功率和電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無法直接觀測(cè)和比較，所以可以改變一下我們的思維方式，通過轉(zhuǎn)換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導(dǎo)出哪個(gè)電阻放熱多。還有，磁場(chǎng)是不是真的存在呢？它既看不見又摸不著，如何證明它是真實(shí)存在的呢？有一樣?xùn)|西是中國的四大發(fā)明之一——指南針，所有的人都知道指南針可以指南北，這個(gè)不就可以說明磁場(chǎng)是真實(shí)存在的的了嗎。光是以什么樣的方式傳播的？這個(gè)問題似乎難住了大家，其實(shí)只需要稍稍動(dòng)點(diǎn)腦子，進(jìn)行一下轉(zhuǎn)化，這個(gè)問題就可以迎刃而解了。影子是怎么形成的，這個(gè)大家都知道，只要看一下我們的影子就會(huì)發(fā)現(xiàn)，光是沿著直線傳播的了。月亮是不是光源呢？它與我們相隔十萬八千里，如何才能弄清楚這個(gè)問題呢，我們都知識(shí)有一種現(xiàn)象叫月食，由此我們可以發(fā)現(xiàn)月亮它自己本身并不是發(fā)光源。這樣的例子還有很多，在此就不一一列舉了。

3.授之以魚不如授之以漁，注重科學(xué)研究方法。

教師應(yīng)注意把科學(xué)方法的教育作為重要的教學(xué)目標(biāo)之一，讓學(xué)生在獲取知識(shí)的實(shí)踐中掌握科學(xué)的研究方法，使他們?cè)诮窈蟮纳钪校瑫?huì)運(yùn)用科學(xué)的方法去分析解決問題，這對(duì)他們一生的發(fā)展都是有益的。中學(xué)物理中最常見的科學(xué)研究方法有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、理想化法、控制變量法、等效替代法，除此之外還有類比、演繹、推理、歸納、比較、概括及各種方法的綜合運(yùn)用等。比如，“物體的運(yùn)動(dòng)”這一部分，引出了“質(zhì)點(diǎn)”這一理想化模型，采用的是理想化方法，類似的還有單擺、彈簧振子等；“牛頓第二定律”的得出運(yùn)用了控制變量法；“力的合成與分解”及“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”等運(yùn)用了等效替代法。因此，在物理教學(xué)過程中，各種科學(xué)方法有時(shí)是交叉在一起的，教師要將各種方法有機(jī)地結(jié)合在一起進(jìn)行教育。

三、結(jié)束語

總之，以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)融合于一體，形成一個(gè)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)框架，使學(xué)生頭腦中形成力學(xué)體系的清晰圖像，讓他們既要學(xué)會(huì)并熟練運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)與基本原理，更要掌握科學(xué)研究的基本方法并貼身體會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯瘛Ｍㄟ^教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，才能讓學(xué)生從被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)，才能用自己的智慧和力量去攻克學(xué)習(xí)難關(guān)，取得良好的學(xué)習(xí)效果。

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