中学物理思维能力的培养浅谈

【摘  要】培养学生的物理思维能力方法：让学生获得足够的感性认识、掌握恰当的思维方法、排除思维障碍和提高理解应用能力。
【关键词】物理规律；思维能力；学生
        物理规律反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系，揭示了物理事物本质属性之间的内在联系，是物理学科结构的核心。物理规律的教学既是物理知识教学的核心内容，同时也是物理思维能力培养的重要途径。本文介绍中学物理规律的教学过程中思维能力的培养。
        1．获得足够的感性认识
        物理规律具有三个显著特点： 论文检测天使-免费论文检测软件http://www.jiancetianshi.com
第一，物理规律是观察、实验、思维相结合的产物；第二，物理规律反映了有关物理概念之间的必然联系。任何物理规律，都是由一些概念组成的，通过语言逻辑或数学逻辑表达概念之间的联系和关系；第三，任何物理规律具有近似性和局限性。反映物理现象和物理过程的发生、发展和变化的物理规律，只能在一定的精度范围内足够真实但又是近似地反映客观世界。
        获得足够的感性认识是学习物理规律的基础，也是在物理规律教学中培养学生思维能力的基础。在物理教学中，教师要指导学生通过观察实验，分析学生生活中熟知的典型事例，或从对学生已有知识的逻辑展开中提出问题，激发学习兴趣，创造便于探索规律的良好的环境.
        2．掌握建立规律的思维方法
        中学生在建立物理规律时，常用的思维方法有四种：
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第一，实验归纳。实验归纳即直接从观察实验结果中分析、归纳、概括而总结出物理规律的方法。具体的做法有： 论文检测天使-免费论文检测软件http://www.jiancetianshi.com
第一，由对日常生活经验或实验现象的分析归纳得出结论。如掌握蒸发快慢的条件、电磁感应定律等；第二，由大量的实验数据，经归纳和必要的数学处理得出结论。如掌握力矩的平衡条件、胡克定律、光的反射定律、气体的实验定律等；第三，先从实验现象或对事例的分析中得出定性结论，再进一步通过实验寻求严格的定量关系，得出定量的结论，如掌握液体内部的压强、牛顿第三定律、光的折射定律等；第四，在通过实验研究几个量的关系时，先分别固定某些量，研究其中两个量的关系；然后加以综合，得出几个量的关系。如掌握欧姆定律、牛顿第二定律、焦耳定律等等；第五，限于条件，无法直接做实验时，可通过分析前人的实验结果，归纳出结论。例如掌握光电效应公式。
        第二，理论分析。理论分析就是利用已有的物理概念和物理规律，通过物理思维或数学推理，得出新的物理规律的方法。常见的有理论归纳和理论演绎两种。理论归纳就是利用已有的物理概念和物理规律，经归纳推理，得出更普遍的物理规律的思维方法。例如，能的转化和守恒定律的学习和掌握，就可利用理论归纳的方法。能的转化和守恒定律是在科学各分支学科长期发展的基础上，经许多人系统的研究和总结后，于19世纪中期形成的自然界的一条基本规律。
        第三，类比。类比是根据两个(或两类)对象在某些属性上相似而推出它们在另一属性上也可能相似的一种推理形式。其具体过程是：通过对两个不同的对象进行比较，找出它们的相似点，然后以此为依据，把其中某一对象的有关知识或结论推移到另一对象中去。类比方法在物理学中获得了广泛的运用。
        第四，臻美。所谓臻美的方法，就是在研究物理问题的过程中，按照美学规律，对尚不完美的东西进行加工、修改以致重组的思维方法。 美是在审美主体与审美客体统一的审美活动中，能满足主体需要的并合乎客观规律的可感形象。物理学中蕴含着美的本质，本质要通过形式来反映。虽然物理的研究范围极为广泛，物理规律极为复杂，但物理家们普遍认为，物理学中蕴含的形式美主要有：“对称、简洁、和谐、多样统一”。
        3．排除学习规律的思维障碍
        与学习物理概念一样，学生在学习物理规律时，也存在着思维障碍，大体上有如下几种。在物理规律教学中，要排除这些思维障碍。
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第一，感性认识不足。物理规律是观察、实验和思维相结合的产物，通过观察实验获得的对自然界物质的存在、构成、运动及其转化的感受性认识，不仅是物理思维的材料、建立规律的条件，而且也是用来检验各种物理理论真伪是非的标准，是理解物理规律的基础。
　　[8]电大学习网.免费论文网[EB/OL]. /d/file/p/2024/0426/fontbr />        第二，相关知识干扰。物理规律反应了自然界物质运动变化的各个因素之间的本质联系，揭示了客观事物本质属性之间内在的联系。学生形成物理概念和掌握物理规律之间存在着不可分割的辩证的联系。
        由于概念不清而影响物理规律的掌握是学习物理规律时相关知识干扰的表现之一。学习物理规律时相关知识干扰的表现之二是前物理观念的干扰。学生在学习物理规律之前，从日常生活中已积累了一定的生活经验，对一些问题形成了某些观念，称为前物理观念。在这些观念中，对学生正确地理解物理规律往往起着严重的干扰作用。例如，学生在运动和力的关系上，往往认为力是物体运动的原因，物体受力才能运动，不受外力的物体是根本不能运动的。
        学习物理规律时相关知识干扰的表现之三是数学对学习物理的干扰。例如，欧姆定律的数学表达式为I=U／R及，学生常常将其变形为只R=U／I，并从纯数学的角度考虑，由此得出导体的电阻与加在它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比等一类错误的理解。
        第三，负迁移和思维定势的消极影响。迁移是一种学习对另外一种学习的影响。它有时是指先前的学习对后继学习的影响(顺向迁移)，但有时后继学习也会影响先前的学习(逆向迁移)。无论是顺向迁移还是逆向迁移所产生的影响都有正负之分。凡是一种学习对另一种学习的影响是积极的、起促进作用的，就称为正迁移；反之，则称为负迁移。
        第四，不懂得研究和应用物理规律的思路和方法。
        在学习物理规律时，如果不了解建立物理规律的思维方法和思维过程，只被动地接受，就不可能从中吸取有益的营养，真正掌握物理规律，以致在理解和运用物理规律时出现各种问题，产生种种错误。学生在应用物理规律解决实际问题时，常常束手无策、无从手。
        4．理解应用，形成结构
        首先，使学生理解物理规律的真正含义、适用条件和范围。物理规律一般可以用文字表述，即用一段话把某一规律的内容表达出来。对于物理规律的文字表述，要在学生对有关现象和过程深入研究，并对它的本质有相当认识的基础上，认真加以分析，特别要分析关键的字、词，使学生真正理解它的含义。切不可在学生毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”，不加分析地“灌”给学生，使学生死记硬背。
        其次，使学生形成物理规律的结构。每一物理规律与某些物理概念和其他物理规律之间存在着相互联系的、不可分割的关系。教学中要使学生搞清这种联系和关系，形成物理规律的结构(这一结构应包括物理概念)，从而在整体上把握物理规律。第三，加强应用物理规律解决实际问题的训练和指导。在规律教学中，教师要选择恰当的物理问题，有计划、有目标、由简到繁、循序渐进、反复多次地进行训练，使学生逐步掌握应用物理规律解决实际问题的思维过程、思维策略和思维方法，从而发展学生分析问题解决问题的能力、思维能力、应用数学解决物理问题的能力等。
        最后要指出，由于物理规律的复杂性，必须注意规律教学的阶段性，物理规律的教学，大体上也可分为领会、运用、完善、扩展四个阶段。注意到如上几个方面，将会比较有效地克服学生学习物理规律的思维障碍，有效地指导学生掌握物理规律，同时有效地培养学生的思维能力。
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