感性思維在物理教學中的應用

尹志宏

摘 要：學生出現物理認知困難的原因有多種，有學生自身的因素，也有物理學科本身所具有的抽象、超越現實的理性思維的特點因素。人類的認識是有規律的，物理教學也應遵循認識的基本規律，靈活地將感性思維應用在物理教學中，從而降低物理學習中的困難。

關鍵詞：物理認知；感性認識；理性認識

中學物理是一門比較難學的學科。難學的原因大致可以歸為學生自身認知特點的因素和物理學科本身所具有的抽象、超越現實的理性思維的特點兩大類。人類的認識是有規律的，在物理教學中也應遵循認識的基本規律，靈活地將感性思維應用在物理教學中，從而降低中學生物理學習中的認知困難。在長期的教學實踐中，筆者做了一些嘗試，取得了一些效果，在此進行論述，以期對物理教學有所幫助。

一、教學中注重講解物理學的發展史

從整個物理學的發展歷史來看，每一個物理概念都是許多人在長期實踐中對同類事物共同特征或本質不斷總結、抽象而形成的；每一個規律在它發現過程的初期，即使一些智力超群的科學家也都曾經出現一些幼稚可笑的看法。例如：關于光是什么的問題，最初就有人認為光是人眼中伸出的細微的觸角，碰到物體從而產生了類似觸覺的光感。在教學過程中適當地給學生介紹一些概念形成過程和規律發現的歷史，可以讓學生認識到物理和物理學家并不是神秘不可測的，以縮短學生與物理、學生與物理學家之間的心理距離，消除學習過程中的主觀障礙，避免學生產生認識挫折感，增強學生學習物理學的自信心。

二、教學中要引入現實生活中的物理現象

按皮亞杰的認知發展階段理論，十五六歲的中學生仍處于形式運算階段的初期，他們雖然已經具有假設—演繹思維、抽象思維、系統思維的能力，但這種能力仍比較弱，仍是一個由低級思維水平向高級思維水平過渡的階段。物理的概念和規律是人們對同類物理現象、事實進行高度概括、抽象才形成的理性思維結果，如果在教學中直奔物理概念和規律教學，會導致認知主體與認知客體之間出現較大的落差，使學生形成認知挫折，產生自卑、緊張等負面情緒，從而影響整個教學效果。相反，如果教學中能從學生眼睛可以觀察到的物理現象入手，感性地引入課題，可以縮小學習過程中認知主體與認知客體之間的落差，讓學生比較容易進入理性思維的學習狀態。

三、重視實驗在物理教學中的作用

物理實驗是科學實驗的一種，觀察實驗現象對物理學的學習有著至關重要的作用。觀察是人們通過眼睛獲得外部信息的重要途徑，通過觀察得到的信息由于是直接的、形象的，所以容易使人們對獲得信息的可靠性產生信任，容易接受并較快地把它轉化為自己的認識。例如：在學習“串聯電路中電流處處相等，并聯電路中干路電流等于各支路電流之和”這一規律時，如果通過實驗的方法教學可以讓學生通過觀察電流表的示數直觀地得出這一規律，學生理解起來就比較容易，記憶也會更深刻。

四、用感性思維的方式來詮釋物理概念和規律

物理概念和規律雖然是理性思維的結果，但這個理性思維結果總是建立在一定的感性認識基礎上，用感性思維的方式來詮釋物理概念和規律，可以讓學生把抽象的概念和規律與自己的生活經驗聯系起來，憑借自己生活中的感性認識來理解物理概念的本質和物理規律中各物理量之間的關系。例如：勻變速直線運動中的速度隨時間變化規律：Ｖ＝Ｖ0+ａt中，Ｖ表示末速度，Ｖ0表示初速度，ａ表示加速度，t表示時間。教學中，教師可以將末速度比喻成一個學生一個學期末所掌握的知識量，將初速度比喻成這一個學期開始時他的知識基礎，加速度比喻成他的學習效率，時間是學生這一學期的有效學習時間，由此，學生可以根據生活中知識水平與知識基礎、學習效率、學習時間的關系，方便地掌握勻變速直線運動中末速度與初速度、加速度和時間的關系。

五、利用多媒體再現抽象的物理過程

在理解有些抽象的物理過程時常常還需要大量的相關物理概念和規律，這使得學生學習過程中的內在認知負荷比較重。利用多媒體進行物理過程的處理，可以對物理過程進行特定的分解慢放，使一些抽象的、難于理解的物理情景、物理過程、物理關系變得更直觀、形象和生動。常用的制作物理課件的軟件有authorware、word、photoshop、flash、powerpoint等。比如碰撞過程，物體間的相互作用進行得很快，很難看清作用的細節。通過多媒體軟件制作，將碰撞分為幾個階段：接觸、擠壓、分離，甚至更細致一些，通過電腦慢放，就能感性地觀察感受到物體相互碰撞作用的整個物理過程。再比如輪船渡河中船沿河運動方向駛向對岸這一點不易被學生接受，可以用authorware或者flash動畫來模擬在有水流動的河中開動輪船駛向對岸的物理過程，效果逼真。對物理過程的各種處理，都是基于讓物理過程的再現更符合學生的生理與心理特點和認知規律，在學生頭腦中更真實、更豐富地再現物理過程，從而形成各具特色的對物理過程的分析，從不同角度選擇不同的切入點都可能得到不同的理解，提出不同的解決問題的途徑。這有利于形成濃厚的物理氣氛，更適合刺激、啟發學生的物理思維。

總之，只要教師在備課過程能充分挖掘教材，考慮學生的認知特點，遵循認知規律，靈活地將感性思維應用于教學中就可以降低學生學習物理的難度，使學生愛上物理。