高中物理教学应重视学生思维能力的培养

高中物理教学应重视学生思维能力的培养

发表时间：2010-10-25T15:37:47.170Z 来源：《魅力中国》2010年5月第3期供稿作者：王彦涛[导读] 学生在高中阶段感到最难学的科目就是物理，许多学生就是因为害怕物理而被迫放弃报考理科。王彦涛河南省新郑市第三中学河南新郑 451150 中图分类号：G632 文献标识码：A

学生在高中阶段感到最难学的科目就是物理，许多学生就是因为害怕物理而被迫放弃报考理科。那么物理真的那么难学吗？其实不是这样的。学生学不好物理的真正原因我觉得是思维能力没有得到充分的开发和利用。物理学是自然科学的基础科学，物理教学中科学思维能力的培养是学生能力培养的主渠道之一。随着思维科学研究的深入和物理教育的发展，对学生进行思维能力的培养已成为物理教育的一个重要课题。

一、要重视抽象思维能力的培养

物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。高中物理实际上还是和初中物理一样在研究力、热、电、光、原子和原子核等物理现象，而物理概念是这些现象中某一类的共同本质属性的反映，物理规律是运用物理概念进行判断、推理得到的。因此，重视物理概念的形成和物理规律的建立过程，从而使学生的抽象思维能力得到培养，关键是抓住物理概念和物理规律的"引入"和"推导"。引入不当、推导呆板、僵化，就可能变为老师武断地把学生往前"拖"，"拖不动就可能抱着学生或背着学生"走"，从而使学生变为死记结论。所以"引入"和"推导"不是看老师说了多少，而是看是否说到点子上，切中要害。如果老师进行了科学合理的设计、引入和推导，则"话不多"而学生更能理解和掌握。在平常的物理教学中，有的东西学生比较熟悉，也很容易理解。比如说重力场，学生天天感受重力的作用，对重力的大小和方向这些问题比较容易理解。但是对于电场和磁场这些东西，因为平时接触的不多，所以对于电势、电势差这些概念的学习时就会产生很大的困难。这时候教师应该想办法让学生张开抽象思维能力的翅膀，让学生想象一个带电小球在电场中的运动和就和一个人在重力场中的运动一样，有很多的相似之处。电势就象重力场中的高度，电势差就象重力场中高度差。而电流就像重力场中的小河一样，总是从高处流向低处，只不过在电场中是从高电势处流向低电势处的。这样一想象学生就会感觉到好像很熟悉一样，理解起来也就容易多了。

二、要重视比喻思维能力的培养

很多东西学生很难理解，但是教师如果能够从实际生活出发，举一些浅显易懂的例子让学生听听。会比较容易记忆也比较好理解。比如在学习热力学第一、第二定律的时候，两种永动机都是不能制造出来的。第一种是违背了能量守恒的原则，第二类虽然不违背能量守恒原则，但是违背了能量转化的方向性原则同样造不出来。对于这两种情况可以给学生举个例子：一头牛不让他吃草，只让他干活是不可能的。这就像第一类永动机。一斗牛已经做成了牛肉，想把它再还原成一头牛，这也是不可能的。这就像第二类永动机。这样一个比喻，马上很清楚的解决了这两个概念。

三、要重视归类思维能力的培养

在物理教学中，许多东西很相似。符合共同的规律，如果能够教会学生归类总结的能力。会达到一通皆通，事半功倍的效果。比如万有引力定律的公式表达和库仑定律的公式表达很相似，因为这两种相互作用力在特点上很相似，所以可以延伸出来一些共同的结论。比如卫星绕地球做匀速圆周运动的速度、周期和半径的关系，与电荷围绕中心电荷做圆周运动的特点完全相同，这些完全可以让学生自己总结。即使在碰到相同的环境，只要他们的特点和万有引力、库仑定律的特点相似，那么圆周运动的规律也会很相似的。还有我们讲述速度图像的时候都会告诉学生速度图像与坐标轴围成的面积代表这一段时间里物体通过的位移。

那么I—t图像、F—t图像、F—s图像与坐标轴围成的面积又代表什么呢？这些问题可以让学生自己去归类总结，不难发现：两个坐标轴代表的物理量乘积是什么那么这个面积就代表什么。学会了这种归类思维，那么再碰到类似的问题学生就不会束手无策了，会在最短的时间里解决掉。

四、要重视创造性思维能力的培养

书本上的东西是死的，但是教师要把他变成活的交给学生。学生学习到了书本上的东西之后也不能只能死记硬背，要学会灵活运用，更要学会创造性的应用。这一点对学生来说是比较难的。也是学生学习物理的最大障碍。培养学生的创造能力可以从以下几个方面入手。

1、逆向思维培养高中生的创造性思维能力。人们的思维活动，按照思维程序的不同，可分为两种：按事物发展的过程先后，从起因分析推断事物发展的结果，称为正向思路；按相反的程序称为逆向思维，即从事物发展的结果追溯起因。比如在学习光学时，利用光路可逆来决定发光体的位置。匀加速直线运动倒过来看就是匀减速直线运动等等。

2、用设计性实验培养学生的创造性思维能力。物理是一种实验性比较强的科学，很多物理规律都是通过实验得出来的结论。所以物理学习对实验的要求是很高的，但是要明白课本上的实验只是教会我们一些实验的方法和思想。我们在学习完这些实验之后，更重要的应该思考怎么创造性的应用这些方法和思想去发现新的规律。这一点是很重要的。油膜法测分子直径的查格法，用电流场模拟静电场描绘等势线的模拟法，测电阻中的替代法等等都是可以迁移到其他实验当中去的。

3、创造性的应用常见的公式定律培养学生的创造性思维能力。有些公式定律，学生常用，记得也很牢固。但是有很多用法学生没有见过，也没有尝试过，很限制学生思维能力的培养。比如滑动摩擦力的公式f=uN 这是个很常见的公式，估计所有的学生都知道。但是很少学生注意到由这个公式还可以得到这样一个结论：如果摩擦因数是一定的，那么f和N这两个力的合力的方向是一定的，取决于摩擦因数的数值。这个结论其实学生只要稍微一推导就会出来的，但是学生很多都是停留在表面现象上了，很少去考虑过。再比如理解数学上的求导的意义之后，完全可以把它用到物理学习中。对位移求导就是速度，对速度求导就是加速度等等。

总之，在物理教学中学生思维能力的培养是个很重要的课题，这个课题需要教师和学生共同的去研究探讨。对于学生思维能力的培养，应该是每个教师放在首位考虑的问题，思维能力的培养应该时刻贯穿于素质教育中。然而，思维能力的培养在实际操作过程中还会出现各种问题，这就需要我们广大教师在工作中时刻总结、分析，坚持与时俱进，更新思维，寻找适合学生的教学方式，真正做好人类灵魂的工程师。