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    初中學生物理思維方式研究

     論文欄目:思維方式論文     更新時間:2017/2/5 11:39:35   

    摘要:在教學過程中發現,由于缺乏物理思維方式,一些學生在學習物理時感覺非常吃力。引領初中學生進入學習物理的思維方式才能完成物理學習,并為以后物理學習打下科學思維的基礎。本文主要從物理形象思維和物理抽象思維兩方面進行介紹。物理形象思維作為物理思維的基礎,應用物理形象思維思考問題更能接近問題的本質,還能降低思維難度,因此,學生要建立利用物理形象思維解決物理問題的意識。以物理形象思維為基礎,在物理概念的學習中注意鍛煉學生抽象思維,在物理規律的學習中讓學生時刻感受物理抽象思維,從而達到使學生不畏懼物理學會學習物理的目的。

    關鍵詞:物理思維;初中生部分

    初中生在初學物理時會面臨入門不好的情況,會在很大程度上影響學生的信心或者會讓學生對物理學習產生畏懼心理,致使初中物理學習比較吃力,對以后的物理學習產生不好的影響。在教學過程中逐漸發現這些學生遇見問題往往不知道如何想,沒有進入學習物理的思維方式。美國當代著名心理學家斯滕伯格教授認為:“教授思維的方法是教學的核心問題,也是一個重要任務。”在帶領學生學習物理知識的同時,引領學生運用物理學習的思維方式,是一項重要的教學任務。然而關于物理思維方法的分類繁多,對初學物理的學生來說不宜面面俱到,首先應將最常用、較重要的思維方式植入心中。因此,本文不求全面分析如何培養學生的物理思維,只是從幾個方面出發,力求讓學生掌握物理入門學習所應具有的一些思維方式。

    一、培養學生利用物理形象思維解決問題的意識

    物理思維不僅具有抽象性,而且具有形象性。人們在解決物理問題時總是要利用頭腦中已經形成的物理形象,尤其是動態的物理情景進行思考和分析,得出抽象的概念和規律。可以說形象思維是各種思維的基礎,要想培養邏輯思維、尤其是創新思維需要較發達的形象思維。相比抽象邏輯思維初中生的形象思維已經有所發展。但是在教學過程中發現有的學生對于常見的物理現象并不熟悉。最好是讓學生親身觀察、親身體驗,培養學生學會利用物理形象思維解決物理問題的意識。主要可以從以下幾點出發。

    (一)注意再現生活情景

    在教學中,教師要努力喚起學生已有的經驗,通過展示圖片、視頻、實物使學生接觸到的是一個形象的物理世界,而非抽象的物理知識。最好通過動態畫面把看不見、摸不著的現象圖像化。然后分析圖像中所包含的物理知識,這樣就做到了理論聯系實際。

    (二)通過實驗,創設形象的情景

    有的物理現象僅憑生活經驗遠遠不夠。實驗展現出特有的魅力,生動形象地展現動態的物理情景,吸引學生的注意力并且能在大腦中留下深刻的印象,另外實驗還能加深學生的思考,使物理理論更有說服力。記得在學習《流體壓強與流速的關系時》,完成一個叫做“噴霧器原理”的實驗。在塑料瓶子中裝入水,并滴入兩滴紅墨水,將吸管A插入水中用吸管B在上端用力吹氣。學生發現A吸管內液面上升。如果吹的力氣足夠大,就會噴出霧,學生感到新奇。學生利用已有物理知識開始討論,解釋了其中的物理原理。這次實驗給學生留下了深刻的印象,在期末考試中恰好有一道相關的選擇題,竟然做到了零失誤。

    (三)通過畫圖,將抽象問題形象化

    將抽象性的內容融入到直觀的圖像中去,再現問題所述內容,會大大降低思維的難度。例如,凸透鏡成像規律是用實驗得到的規律,較難理解、很難記憶。學生完全可以用畫圖的方法得到規律,不僅能了解凸透鏡成像的本質還能減輕記憶負擔。電路圖在解決電學問題中有舉足輕重的地位,不管是簡化電路圖,還是動態電路中的一個電路圖變為多個電路圖,都會使問題簡化、解題思路更加清晰。對于不能用規范的物理符號畫出的情景,學生完全可以根據自己的理解畫出自己明白的圖。因為,畫圖就是將已知條件轉變為直觀形象化的過程,使抽象問題形象化。因此,筆者經常告訴學生,凡是你能想象出來的就盡可能畫出來。

    二、學生在概念學習中鍛煉物理抽象思維的深刻性

    學習物理的過程其實也是培養抽象思維的過程,在物理學習過程中要善于感受和學習物理抽象思維,才能進入物理知識的大門。在物理概念和規律的學習過程中注意創設形象的物理情景,充分利用物理形象思維,逐步培養學生的抽象思維。物理概念如物理知識大廈的一磚一石,可以說是最基本的知識。因此,對物理概念的學習要做到準確、深刻。初中“力”的定義是物體對物體的作用。在學習時,用到了“手推車”“腳踢球”“汽車壓地面”“地球吸引蘋果”等多個例子,動詞代表“作用”,動詞前為物體,動詞后為物體。可見,“力”這個名詞就是運用多個形象的例子分析其中的共同特征,進而概括、抽象出的概念。這樣在潛移默化中對學生抽象思維能力進行了培養。這僅僅做到對概念的表層準確掌握,但不夠深刻。要深刻理解“力”的定義,對于一個力要弄清楚誰是施力物體誰是受力物體,還要明白兩個物體互為施力、受力物體。對物理概念從準確掌握到深刻理解的過程,就是展現抽象思維的過程。還可以通過辨析概念,提高思維深度。在概念學習中,學生針對已經建立起來的物理概念,應該養成一種善于辨析的思維習慣。因為,物理學習中,有很多概念非常抽象又特別容易混淆,例如,內能、溫度、熱量。有的是一個名詞在不同的情景下有不同的含義,例如,“天很熱”中的熱指溫度,“物體吸熱升溫”中的熱指熱量,“摩擦生熱”的熱代表內能。對概念的辨析需要教師引導學生獨立思考,單憑老師講根本達不到辨析的目的,學生也不可能理解。學生根據各個概念或不同情景的理解辨析出區別與聯系,能提高抽象思維的品質。

    三、學生在物理規律的建立和運用中感受物理思維

    如果說物理概念是物理知識大廈的一磚一石,那么物理規律就是這些磚石的組合,使磚石成為建筑。物理規律反映物理事物本質屬性之間的內在聯系,是構成物理知識的核心內容。物理思維的培養絕非一朝一夕就能完成,那么學生在學習物理規律中要多感受物理思維,逐步培養。

    (一)在物理規律的建立中感受形象思維與抽象思維

    物理規律的建立必須是以物理形象思維為基礎,同時運用物理抽象思維。在探究影響蒸發的因素中,提出具體的問題“如何使濕毛巾盡快變干”,學生利用生活經驗給出很多可行的辦法,各個方法都為大家熟知,因此生動形象、歷歷在目。由于是第一次用這樣的方法建立物理規律,老師將這些辦法分類列出,由學生猜測、分析影響蒸發的幾個因素。分類和分析的過程運用到了抽象思維,猜測的過程發揮了學生的想象力。老師并沒有總結得出結論,而是把這個問題上升到了實驗的層次,目的在于展現物理的嚴謹性,在運用控制變量法進行實驗的過程中,讓學生感受物理思維方法。當然有的規律沒有充足的生活經驗作為基礎,我們就需要多用實驗而使問題變得形象直觀,例如,探究電流與電壓、電阻的關系就可以直接實驗。如果實驗都沒法完成,我們可以借助多媒體設備。

    (二)在運用中解決思維障礙,感受物理思維

    學習物理時的一些思維障礙會影響學生對物理規律的運用。例如,用數學的方法看密度公式,就可以說密度與質量成正比,但是用物理的思維就不能這么說。與此類似的還有電阻與電壓和電流的關系。這些問題,老師強調很多遍,學生聽得清清楚楚,但在運用中往往是問題重重。已有錯誤經驗對學習物理知識影響很大。例如,在學習摩擦力時經常碰到這樣的問題,用力推但沒有推動桌子,用二力平衡的知識分析可知摩擦力等于推力,但是學生總覺得推力小于摩擦力。在學習浮力知識時,學生總覺得上浮的物體比下沉的物體受到的浮力大。其實兩個物體所受浮力大小是不能根據浮沉情況比較的。可見,物理知識與學生已有經驗沖突時,學生往往很難轉變思維方式,即使表面承認,面對復雜問題時,學生也會不自覺地啟用已有錯誤經驗。要想克服這種情況,在學習時不應該讓學生死記硬背,而是應創設已有錯誤經驗與科學認知沖突的情景。比如,推卻沒有推動桌子,學生認為是推力小于摩擦力,那么,就應該有梯度地提出以下幾個問題。第一個問題是“桌子有沒有推動”,其次是“沒有推動是什么狀態”,緊接著是“平衡狀態的條件是什么”,在學生說出兩個力相等時就創造了沖突。學生會產生很大的困惑和求知欲,再由師生共同討論扭轉錯誤認知。

    四、總結

    簡而言之,在物理學習過程中有很多的技巧、方法和策略,然而要想學會物理必須具備一定的物理思維。考慮到初中學生形象思維已經有所發展,抽象思維還有待加強,在物理教學過程中教師要充分利用初中學生的思維特點,在運用物理形象思維的基礎上,繼續發展學生的物理形象思維,著力培養學生學習物理的抽象思維,使學生的物理學習能有一個好的開端。

    參考文獻:

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    [3]謝鐘侖.學生物理思維能力的培養和訓練[J].物理教師,2000,(7).

    [4]李秀斌.培養學生物理思維方法的研究[J].江西科學,2005,(4).

    作者:王聰 單位:呼和浩特市第二十九中學

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    思維方式論文
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