淺談物理教學中思維能力的培養

魏長青

【摘要】思維能力是學好物理學所需要的重要能力。本文從比較鑒別、分析綜合、判斷推理和抽象想象等四個方面的思維能力的培養，進行？初步的探討。

【關鍵詞】學生 思維能力 培養

中學物理教學大綱十分重視能.力培養，規定中學物理教學要培養學生實驗能力，思維能力和運用數學解決物理問題能力。在這三大能力中，思維能力是核心，心理學認為，思維是人們對于客觀事物的間接認識過程，它屬于理性階段。思維能力使人們知道自己沒有直接實踐過的事物，也能預見事物的進程和結果。誠然，思維的基礎是客觀事物和它們之間的相互聯系，思維的正確與否，必須接受實踐的檢驗。思維活動具有普遍性，中學各門功課要培養的思維能力也有其共同性。但是，由于學科特點不同，各科要培養的思維能力應該有所側重。那么，中學物理教學應側重培養哪些方面的思維能力呢？我認為主要包括比較鑒別、分析綜合、判斷推理和抽象想象等四個方面。

一、比較鑒別能力

所謂比較，就是比較事物的共同點和差異點。人們認識事物是從事物的感知開始，進而區別事物的本質特征，找出其差異點，這就需要比較鑒別。所以，比較鑒別的方法在中學物理教學中是經常應用的，尤其是在形成物理概念的過程中，更是必不可少的。因為物理概念是從物理現象和物理過程中抽象出來的事物的本質，是感性向理性認識的第一次飛躍。只有引導學生進行分析比較，找出事物的本質，物理概念才能形成。例如，交流電的概念，它是在與直流電相比較的基礎上建立起來的。交流電和直流電都是電荷的定向移動形成的，這是它們的共同點。但是，交流電的強度和方向都隨時間作周期性變化，而直流電就沒有這種特征，這是它們的差異點，不抓住這一本質特征，交流電概念是不能形成的。

又如對于一些容易混淆的概念，如質量和重量、動量和動能、動量定理和動能定理、動量守恒和能量守恒、振動和波動、電勢和電勢差、電壓和電動勢等等，更應該經常引導學生進行比較鑒別。

物理學中的許多章節，常根據物理現象或物理過程的差異分類而成的。這種分類也是在比較的基礎上產生的。在單元復習總結時，進行歸類和整理，就更多地運用比較的方法。所以，比較鑒別能力是中學物理教學要培養的基本思維能力之一。

二、分析嫁合能力

所謂分析，就是把復雜的事物或現象分解為若干個別的和部分的進行研究，分析其中的主要因素和次要因素，抓住主要矛盾解決問題。與分析相反，綜合則是在處理問題時，把個別的、部分的事物或現象聯系成一個整體來考慮，分析和綜合是相互結合、相互統一的。自然界中物理現象是錯綜復雜的、互相聯系的，由于教學的需要，物理往往分成力學、熱學和分子物理學；電學、光學和原于物理等部分講述。在講解某一物理知識時，往往又先分成若干過程分別進行分析，然后才綜合起來考慮。力學中的“隔離法”解題就是典型例證。這樣的例子，在中學物理教學中是很多的。所以，分析和綜合能力也是中學物理教學要培養的基本能力之一。

三、判斷推理能力

“所謂判斷，是運用概念對事物做出肯定或否定結論的思維形式。”在物理學中，需要學生判斷的東西很多。在力學中，物體是不是處于平衡狀態？是勻速，還是變速？是勻加速運動，還是勻減速運動？只有做出正確的判斷，才能應用有關的規律來求解。

推理就是由已知的判斷推導出另外新的判斷的思維形式。推理一般可分為歸納推理、演繹推理和類比推理三種。

歸納推理是從個別到一般、由特殊到普遍的思維形式。演繹推理則相反。在物理教學中歸納推理和演繹推理是經常應用的方法。例如高中講電磁感應時，首先分別做演示實驗和學生實驗，說明在什么情況下才產生感應電流，在什么情況下不產生感應電流，然后歸納出一般結論。在振動與波一章中，討論單撂振動采用演繹推理方法。前面已有一般的判斷（簡諧振動F=-KX）為前提，而分析單擺受力為f=-mpx/1，所以，單撂振動是簡諧振動。

類比推理在物理學中有著廣泛應用。類比推理是由兩種事物在一些屬性上的相似性，推理出它們有另外一些屬性上可能相似的思維形式。例如，可以從重力場類比靜電場，從重力勢能類比電勢能，從高度差類比電勢差等等。誠然，類比推理的結論須經過實驗的檢驗。

四、想象能力

“想象力是更為復雜的思維形式，是科學研究的重要方法，也是科學家素養的重要標志。”科學史上，想象力突出地表現為假說。它是對新事物作推測性說明或探索性設想的思維形式。在物理學中，假設一般可歸納為三步：實驗觀察積累數據——提出假說或模型——實踐驗證形成理論。如人們對光的本性的認識，從牛頓的微粒說——惠更斯的波動說——麥克斯韋的電磁說——愛因斯坦的量子說，都在不斷發展和完善。發展自然科學要有豐富的想象力，學習自然科學也要有想象力。

在物理教學中，想象力突出地體現為物理模型。物理學所講的質點、剛體、彈簧振子、單擺、理想氣體、理想流體、點電荷、點光源、電感線、磁感線、原于的核式結構、玻爾模型等等，都是物理模型。物理模型是思維的產物，建立和應用物理模型來研究問題，可以使復雜的物理問題簡單化，使抽象的理論形象化、具體化，突出主要矛盾，便于思考和解決問題。可見，想象能力也是中學物理教學要培養的基本思維能力之一。

思維能力的培養是長期的任務，并非一朝一夕便能奏效的，這就要有目的有計劃地進行培養，要精心設置每一節課，教學過程中要激發學生的求知欲望和興趣，調動學生的積極性，揭露矛盾、挖掘問題，提供思考的材料，指明思考的方向和線索，訓練學生正確的思維方法，鼓勵和養成學生動腦筋的習慣，把握住思維發展的階段和特點。善于挖掘教材中培養思維能力的因素-貝U教出來的學生一定星耳聰、目明、心靈、手巧。endprint