中學(xué)物理教學(xué)中思維方法的培育研究

張果蘋

摘要：物理學(xué)作為人類思維在對自然界分析的最大成就，其學(xué)理性與現(xiàn)實性倍受推崇。在中學(xué)教學(xué)中，培育學(xué)生的思維方法尤其重要，物理的思維方法有理想化、類比、分析與綜合、抽象和概括等。好的思維方式能讓學(xué)習(xí)者更加貼近科學(xué)的本質(zhì)，尊重知識的建構(gòu)規(guī)律。

中圖分類號：A 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：（2021）-26-207

物理學(xué)是研究物質(zhì)運動最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。物理學(xué)研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運動形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。也是人們對無生命自然界中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變的知識做出規(guī)律性的總結(jié)。它對客觀世界的規(guī)律作出了深刻的揭示，還因為它在發(fā)展、成長的過程中，形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。

一、物理學(xué)體現(xiàn)的主要性質(zhì)。

物理學(xué)是對自然界概括規(guī)律性的總結(jié)，是概括經(jīng)驗科學(xué)性的理論認(rèn)識。其思維具有六大性質(zhì)。一是真理性：物理學(xué)的理論和實驗揭示了自然界的奧秘，反映出物質(zhì)運動的客觀規(guī)律。二是和諧統(tǒng)一性：神秘的太空中天體的運動，在開普勒三定律的描繪下，顯出多么的和諧有序。物理學(xué)上的幾次大統(tǒng)一，也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統(tǒng)一了。麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦質(zhì)能方程又把質(zhì)量和能量建立了統(tǒng)一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統(tǒng)一了。三是簡潔性：物理規(guī)律的數(shù)學(xué)語言，體現(xiàn)了物理的簡潔明快性。如：牛頓第二定律，愛因斯坦的質(zhì)能方程，法拉第電磁感應(yīng)定律。四是對稱性：對稱一般指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現(xiàn)為事物發(fā)展變化或客觀規(guī)律的對稱性。如：物理學(xué)中各種晶體的空間點陣結(jié)構(gòu)具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負(fù)電等。五是預(yù)測性：正確的物理理論，不僅能解釋當(dāng)時已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象，更能預(yù)測當(dāng)時無法探測到的物理現(xiàn)象。例如麥克斯韋電磁理論預(yù)測電磁波存在，盧瑟福預(yù)言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預(yù)言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預(yù)言電子的存在。六是精巧性：物理實驗具有精巧性，設(shè)計方法的巧妙，使得物理現(xiàn)象更加明顯。

二、物理學(xué)主要思維方式。

1.發(fā)散思維和收斂思維

發(fā)散思維必須對問題的共性有一個全方位、多層次的把握，聯(lián)系越多，發(fā)散也就越廣，可以做到一題多解，一題多串、舉一反三觸類旁通。而收斂思維必須對問題的個性有徹底的認(rèn)識，分辨得越多，收斂得也就越準(zhǔn)確，可以做到多題一解、一題多變。在大多數(shù)情況下，既要用到發(fā)散思維又要用到收斂思維。

2.分與合的辯證思維

分是在思考時把事物分解為各個部分或各個屬性，它主要著眼于研究事物的部分、局部、細(xì)節(jié)或階段，而和是在思考中把研究對象所有的各個部分和各個屬性綜合為一個整體。

3.正向思維和逆向思維

有許問題，利用正向思維根本無法解決或解決起來很困難、煩瑣，而利用逆向思維可以收到“山重水復(fù)疑無路，柳岸花明又一村”之效。

4.形象思維和抽象思維

形象和抽象思維在物理學(xué)中應(yīng)用十分廣泛，尤其在物理模型的建立和概念的形成中起十分重要的作用。

5.等效思維和聯(lián)系思維

等效思維是以效果相同為出發(fā)點，對所研究的對象提出一些方案和設(shè)想進(jìn)行一種等效處理的一種方式。這種方式具有啟迪思考、擴(kuò)大視野、觸類旁通的作用。

6.圖像思維

圖象思維是利用物理圖象的物理意義并結(jié)合數(shù)學(xué)知識來分析和解決物理問題的思維方式。利用物理圖象解決物理問題既直觀、形象、又方便。

三、物理學(xué)科教學(xué)中的思維培育

著名物理學(xué)家愛因斯坦說：發(fā)展獨立思考和獨立判斷的一般能力，應(yīng)當(dāng)始終放在首位，而不應(yīng)當(dāng)把專業(yè)知識放在首位.如果一個人掌握了他的學(xué)科的基礎(chǔ)理論，并且學(xué)會了獨立思考和工作，他必定會找到自己的道路，而且比起那種主要以獲得細(xì)節(jié)知識為其內(nèi)容的人來，他一定會更好地適應(yīng)進(jìn)步和變化 。

1.系統(tǒng)把握知識要點。

系統(tǒng)論的觀點認(rèn)為，要產(chǎn)生思維，先要知識事物的全貌。在以點狀知識建構(gòu)的網(wǎng)狀知

識形態(tài)中，先要建立系統(tǒng)化的思維方式，協(xié)調(diào)組織內(nèi)容，才能產(chǎn)生創(chuàng)新的能力。

2.生活化的學(xué)習(xí)場景。

物理學(xué)被定義為自然規(guī)律的概括和總結(jié)，與生活有著緊密不可分的關(guān)系。我們要增強(qiáng)知識的感知，要將教學(xué)與生活緊密結(jié)合，將生活化與物理實驗有效結(jié)合，才能最大限度地讓學(xué)員感受物理學(xué)科的魅力，也有利于學(xué)生思維的培育。

3.數(shù)字化的演繹分析。

物理教學(xué)中涉及各種數(shù)量關(guān)系的計算，在教學(xué)過程中，可以用數(shù)字關(guān)系的演繹與推理來分析強(qiáng)化學(xué)員對物理知識的理解與把握。

總之，物理教學(xué)中，我們要重視對學(xué)生思維方法的培養(yǎng)，這對學(xué)生整體思維素質(zhì)的提高有著重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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