物理思维方法

谈“物理思维能力"的培养

通讯地址：河海大学常州校区机电工程学院

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摘要：物理是一门以实验为基础的自然科学，它能培养学生观察现象、分析问题、讨论辨析疑难问题、应用物理知识解决实际问题的综合能力，培养学生严肃的科学态度和研究问题的能力以及创新才能。关键词：物理学习；课堂教学；思维方法。

英文翻译：

Abstract: physics is a based on the experiment of natural science, it can cultivate students observe phenomenon, to analyze and discuss the discrimination problems, applied physics knowledge comprehensive ability to solve practical problems, to cultivate students' serious scientific attitude and research ability and innovation ability.

Key words:physics learning; Classroom teaching; Thinking method.

课堂教学

物理实验教学是实施物理教育的重要载体，是物理课堂教学所不能替代的，是教育教学进行素质教育的重要组成部分，应引起广大从

事物理教学工作者的高度重视。因此，教师在物理教学中应重视和改进实验教学，通过实验教学培养学生的研究思维能力，提高物理教学质量。

一、通过演示实验培养学生的研究性思维能力

教育心理学家普遍认为，物理演示实验能为学生提供感性认识素材，并在此基础上引导学生探求新的知识和技能，学生在观察的同时会有意识地伴随教师的演示而积极思考，它是培养学生研究性思维的重要契机。所以物理教师应善于利用或积极开发，从物理演示实验的现象中获取有价值的感性素材引导学生进行思维加工，经过科学的抽象，严格的辨析、讨论，形成物理概念，并进一步推理、延伸，从而实现由感性认识到理性认识质的飞跃。学生的思维活动是从他们感到迫切需要解决问题时开始的，因此，在物理演示实验教学中还应充分发挥实验的设疑作用，并物理的实验内容和所学的知识具体化、条理化、问题化，具有引导、启发作用，激发学生强烈的求知欲，使学生始终处于有效的积极思维状态。通过设疑问题情境，调动学生动手、动脑的积极性，提高学习兴趣的同时，培养了学生独立的研究性思维能力。

二、通过设计学生实验，培养学生的研究性思维能力

在学生掌握了一定物理基础知识和基本实验技能的基础上，教师应根据新课程物理实验教学的要求，有目的、有计划地设计一部分学生实验，要求学生按照实验目的和要求，根据已学习过的实验原理和方法，设计出符合要求和具有创新思路的实验，在此过程中，物理教

师应对学生的实验方案提出具体的指导性要求，这也是对学生进行科学思维方法训练，培养实事求是、独立思考、开拓创新和研究性思维能力的一种有效途径。物理是以实验为基础的自然科学，掌握自然科学的基本实验方案是物理教学的重要任务，也是新课程的重要体现，项目繁多的物理学生实验，只是前人实验的总结，要想培养学生的探索性研究能力，必须加强和重视设计实验教学。设计实验教学的最大优势在于：它体现了以学生为主体的实验教学新模式，充分调动了学生学习掌握基本技能的积极性；体现了素质教育的新内涵，以人为本，自然和谐；体现现代教学模式下的探究性实验原则，是一种全新的、具有开发能力和创新能力培养的新方法。中学物理中的力学原理、光学原理、电学、电磁学、机械振动、压强及热力学等，都能成为学生设计实验教学的最好素材。

三、通过课外小实验培养学生的研究性思维能力

教学的实践使我们深深体会到，除了课堂教学要重视学生的思维训练、提高实验教学质量外，还要配合新课程物理教材，倡导学生密切联系生产、生活、建设、服务、流通等实际，深入开展力所能及的物理小实验和利用物理知识解释社会生产、生活中的某些物理现象，尤其是要加强物理学科与其它学科实验的横向联系。这样，一方面，扩大学生的知识面，丰富学习内容，增大思维培养空间；另一方面，通过有效的激励与扩展，使学生的逆向思维更加趋向创新，达到课堂实验教学所不能达到的教学效果，事半功倍。物理知识中的电机、输电、照明、交直流转换是日常生活中十分密切的具体应用。教师可以

通过电学的学习组织学生进行安全用电条件下的小发明、小创造活动，通过自制充电器、高容量直流照明电器、自动发电器等方法，尝试电动车自动发电、节约电能等方面的技术研究与改进；通过废旧电池的利用和鉴别，学习电池的原理和鉴别方法，科学使用和回收废旧电池，参与到绿色环保活动中来。通过课外实验活动，运用物理知识和物理原理积极开展思维活动，逐步提高分析问题、解决问题的能力，活跃思维，培养逆向思维，带动创新思维的形成，从而实现创新性研究思维的培养。

思维方法

在学习物理中注重培养学生物理思维的方法，可以有效提高学生的思维能力和掌握正确的学习方法，提高学生的科学素质和物理意识．物理的思维方法主要包括理想化的思维方法、类比的思维方法、分析与综合的思维方法，抽象与概括的思维方法，数学方法，等效方法,假设方法等等。

一、理想化的思维方法

理想化的思维方法就是把某些科学研究和科学实验建立在理想

化的环境或模型下来进行研究．理想化的思维方法需要排除影响事物的次要因素，只研究主要因素在事物变化中所起的作用．这种理想化的思维方法是在实验的条件下进行的，现实中并不存在的一些条件．物理学习中的很多知识和内容的学习和理解都需要这种理想化的思维方法．这样可以更方便科学的研究以及知识的分解，让复杂的问题变得更简单．在教学中渗透这种思维方法，可以使学生认识到理想

化模型是把问题简化的一种重要方法．例如，在学习“牛顿第一运动定律”这一节时，牛顿第一定律就是建立在理想化的模式进行研究的．“牛顿第一定律”又称为“惯性定律”，指出物体都有保持其惯性的特点，在不受外力的情况下，物体要么静止，要么就做匀速直线运动．在这里的“不受外力”的条件，准确来说，地球上的所有事物都不可能不受外力．那对于这种不受外力的状态，要如何来理解和研究呢?其实在水平方向运动的物体，同时也受到重力和支持力的作用，重力和支持力大小相同方向相反，相互抵消，并没有使物体在垂直方向上发生运动．这一对力的作用在这里可以忽略不计．而水平方向上运动的物体，肯定受到推力和摩擦力．一个在水平面上静止的物体，如果没有受到水平方向上的力，那么这个物体将保持静止．如果在水平方向上运动的物体，如果没有受到外力的作用，那么这个物体将保持原有的运动状态，并将一直做匀速直线运动，因为运动状态的改变需要力的作用．“不受外力作用”是一种理想的实验状态，但这种理想化的思维方法是进行科学研究的重要手段，教师一定要在教学中渗透这种思维方法，尽可能多举些例子让学生深入地理解．

二、类比的思维方法

很多物理知识和物理规律的研究都是通过类比的方法来进行扩

充和建立的．相类似的事物就可能有相类似的特征和性质，用类比的思维方法来对某些概念和知识进行研究，可以节省很多时间和经历，充分利用已有的知识和现成的经验，可以帮助学生更好地学习和掌握新知识．例如，在学习功率和电功率的时候，为了向学生表达出做功