论形象思维与初中物理教学

“形象思维”的概念最早是由俄国文艺批评家别林斯基提出的，在这个概念中，形象属于感性范畴，思维属于理性范畴。李泽厚指出形象思维应是客观存在的，它是一种个性化与本质化同时进行，善于整体地、连续地、完整地反映和把握现实的思维方式。赵光武进一步发展李泽厚的观点认为形象思维最根本的特点就是思维活动始终结合着具体、生动的形象。它的过程可分为四个步骤：感性具体―思维抽象―思维具体―意象的物化。其中“感性具体”的具体是指特定事物在细节方面十分明确，属于表象的具体；“思维具体”的具体是指哲学意义上“许多规定的综合”。虽然至今形象思维含义的具体表述仍存在可争论的地方，但其对立统一的客观存在和在认识过程中的作用已被大部分研究人员认可，他们的研究表明：这种借助筛选、分解、重组、类化、联想、想象和直觉的形象思维方式是产生新方法、新经验、新思维的重要思维方法。

一、在物理教学中重视学生形象思维的新背景

首先，这是当今教育的新形势。在当下，“科教兴国”的战略方针已深入人心，教育改革的前进步伐已在全国范围内迈进，传统的应试教育已向素质教育转型，这要求广大教育工作者把培养学生的能力作为工作的重心，这样，教师和学生都从题海中解放出来，重新回到提出问题、分析问题、解决问题的能力培养的正轨中来，与之相应的能力评估系统也在逐步完善，在升学考试试卷中已有不少能力评估题，如“请你列举出自行车中应用到的几个物理知识”，这就促使师生去关注形象思维的培养。

其次，以学生为本的教学思想的推广与实践要求教师改变传统的教学模式， 围绕学生的认知规律来组织教学，促使教师从教学法的单一性向多元化改进，实验探究教学法、图象法、物理情境教学法应运而生，这些形象化的教学模式将从本质上发展学生形象思维的水平。

再次，思维心理学的研究表明，年龄在13～18岁的中学生中形象思维相对抽象思维更为发达，因而发展中学生的形象思维正是对他们这些“教学的主体”的因材施教。

另外，教育产业化的体制改革大大改善了学校的办学条件，大量的教学模型和多媒体技术进入课堂，这为把中学物理形象化教学引进课堂打好了物质基础，并且提高了学生的学习兴趣，在无形中培养了学生的形象思维，完善了学生的思维结构。

二、学生形象思维在物理教学中的作用

中学物理教学的目标不仅是要学生掌握大纲要求的基本知识，而且要让学生学会如何认知未知的物理领域，培养学生探索创新的能力，发展形象思维为实现这一目标有着重要的意义。

⒈提高学生的认知效率

感性认知是人与未知事物最初的接触，它的效率高低直接关系到对未知事物进行理性探索的水平，取"注意"这个感性认知方式来看，认知心理学归纳了注意在保持、分配、转移中的六项特征：1、选择，2、集中，3、搜索，4、激活，5、定势，6、警觉。可见在注意的行为过程中主要的思维方式是形象思维，形象思维能力的提高将会使学生在排除干扰信息、集中有效资料、搜索并激活相关信息的质量和速度方面更为有效。如果初步加工后的个别表象质量较高，必然也会提高抽象思维的水平，从而更快更准确地获得一般规律。

⒉增加学生的信息储量

脑科学的研究结果告诉人们，对人类的生活生产有用的资料多来源于大脑中的长时记忆系统，而长时记忆系统的内容有90%是以形象化的方式存储的。记忆规律的研究发现，人在记忆新知识时总是先对其类化，再存入长时记忆系统中相应的模块里；或者先建立新模块，应用时根据一定的线索先进入该模块再激活相应的知识。显然，发展学生的形象思维不仅可以更好地类化已有的形象材料，增加存储模块，由内而外地增加信息的储量，而且增加应用时进入记忆模块的线索，减少激活时间，提高反应灵敏度。

⒊触发学生的灵感创新

在物理学史上，我们会惊讶地发现，物理学中不少的新发现并非来源于严密的逻辑推理，相反是基于灵感的联想、猜想和想象。比如说牛顿从苹果落地的表象发现了万有引力，瓦特从蒸汽把水壶盖顶起的表象发明了蒸汽机，这些都是形象思维的创新实例。中学生处在形象思维比抽象思维更发达的年龄阶段，教师应针对这一特点去触发学生的灵感创新，由于形象思维是个性化与本质化同时进行，善于完整地把握住各种表象，这种相对开阔的思维方式正是灵感闪现的沃土，进而通过联想猜测的手段创新出超越常规的典型，提出有价值的信息。

三、学生形象思维在物理教学中的应用

中学生学习物理的主要场所是课堂，物理知识的主要来源是教材，所以在物理教学中很好地发展形象思维，进一步加速物理课程的教学改革。我们可将教材知识点分为概念类、规律类、实验类和习题类四类，下面我从这四类知识点的特点出发，结合中学生的认知规律，谈谈本人的教学实践。

⒈在概念教学中的应用

物理概念的来源一般有两个途径：一种是从自然现象中抽象而来的基本概念，比如说路程、质量、温度等；另一种是远离了经验事实由已知概念推导出来的导出概念，比如说速度、功、能、效率、压强、密度等。显然，基本概念的形象化要容易的多，我们可以结合学生经验再通过图象让学生感知。而关键是导出概念，它无法经过表象让学生感知，但我们可以通过迁移与效应让学生掌握更多理解这一概念的线索，如把速度联系到学生平时的体育赛跑情况，把压强联系到按图钉的情况，通过物理现象的迁移建立的形象思维使学生进一步理解概念。

⒉在规律教学中的应用

物理规律的来源一般有三个：一是在大量事实中归纳总结出来的，比如说牛顿定律、欧姆定律等；二是已有定律中推证得到的，如能量守恒定律等；三是对物理现象理想化与假设性的解释，如分子运动假说、卢瑟福原子核结构说。规律教材的特点是它可以结合很多的物理现象， 解决许多生产生活上的问题，传统物理教学模式把主要精力放在这一方面，但从认知的规律和长远的能力培养角度看，教师更应该规律材料的探索过程，经常性地和学生一起完成一个认知过程，既训练了学生的形象思维，又训练了抽象思维，一举两得。在此，欧姆定律可结合自来水供应系统或农田灌溉系统来形象化，能量守恒定律可以以水资源的循环来形象化，原子结构可以以苹果核式结构来形象化。

⒊在实验教学中的应用

传统的中学物理实验课都是针对某一部份知识的演示和验证，往往追求一步到位，实际上这是一种有意实验，也就是在认知过程中教师已经把实验现象进行了初步加工，让学生做的仅仅是有意识的观察和目标性的演练。从科学实验的角度讲，在纷繁芜杂的实验现象中捕捉到有效反映本质的信息才是一个成功实验的关键，所以教师要让学生全面把握实验现象，进行自由筛选、重组的形象思维训练，而不是为了实验结果去缩小学生的感知范围，从而提高学生以后的科学实验能力。

⒋在习题教学中的应用

理科学习中，学生对数字、数学公式、数学计算是极为敏感的，而对文字往往忽略，物理学中由于物理公式与数学公式形式上一致，习题教材中大量的例题、习题的出现形式和数学应用题相近，这使得学生很习惯地一见到物理题就开始罗列出已知条件，找到相应公式，然后进行计算，得出答案的操作步骤，这样物理知识的涤化、物理思维的训练都被忽略了，物理教师应就学生这样的心理误区，有意识地进行习题教材情景化的训练。我以为可以从三个角度去训练：

⑴减少直接通过数学化计算即可得出结果的习题。例如直接告诉物质质量和体积求物质密度类的试题应加以减少，而在试题中增加以物理过程转换的部分，如通过天平的测量结果读出质量值，通过量筒把物体放入水中排出水的体积来给出体积的形式，加强形象化训练。

⑵加强物理过程与物理模型建立的训练。培养学生建立的物理模型和思考过程的习惯是情境化教学的特色。如求一块砖平放、侧放、竖放时对地面的压强问题，可组织学生亲自找来砖块进行质量（重量）与三个面积的测量，进行计算，并放到松软的海绵上观察现象。加强物理过程的感知。

⑶置身生活的实际情境，建立题目答案趋向。如通过测量两个不同功率的灯泡的电阻，对电流、功率与焦耳热进行计算，并通过使用去感知发热情况。

从以上几个例子的分析过程看，习题形象化的操作是方便有效的，它既是探究式课堂教学模式的重要组成部分，更是一个很好的信息反馈与控制环节。

形象思维是一种重要的思维模式，它始终结合具体形象来完整地、动感地认知事物，从中学生的思维特征来看，形象思维十分有助提高学生对物理世界的认知水平，进而为更高一层次的学习与研究养成了良好的思维习惯，形成了科学的思维方式。

（作者单位：湖南省佛冈县四九中学）