如何培养中学生科学的物理思维

【中图分类号】G633.7

中学物理课的内容具有一定的深度和广度，它主要以观察与实验相结合，同时还包括同数学方法相结合，所以，在中学物理知识的探讨和研究方面，更注重的是对学生进行科学方法的指导和思维能力的培养。在教学中，常常会听到一些学生反映："课本熟悉，公式、概念清楚，教师讲课能听懂，但遇到实际问题，束手无策，物理太难学"。究其原因，这并不是物理知识难学，而是学生没有掌握学习物理知识的方法，学生的思维能力没有跟上教学的要求，更重要的是没有认识到，物理学科的特点决定思维过程必须是动态与静态、抽象与形象、发散与收敛、纵向与横向等互相对立，互相依存，互为补充的思维方法并存，而学生经验型的思维会形成不同的思维习惯、方法和定势，使思维的结果与客观实际存在着差异，从而导致了学生在解决实际问题时，感到物理学习较难。因此，在物理教学中，培养学生的思维方式和思维能力，是帮助学生解决实际问题能力的重要途径。

一、通过培养兴趣，激活学生物理思维

引入物理学史有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯，树立勇于探索的献身精神。只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义，还须把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素养、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。

教师在课堂教学过程中，通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题，将学生引入情境之中，容易激发起学习的动机，培养学习兴趣。如：在讲《自由落体运动》一节时，首先举例引入：当人们看到一个苹果比一片叶子下落得快时，似乎可以自然地得出"物体越重，下落得越快"的结论，事实是否如此呢？早在公元前4世纪古希腊哲学家亚里士多德就曾断言："物体的重量决定它们下落的快慢"。在以后的2000多年时间里，人们对这一论断一直深信不疑，一直到17世纪意大利物理学家伽利略向这一"天经地义"的论断提出了挑战，他说：既然重的物体下落的快，轻的物体下落的慢，那么，把一个重物和一个轻的物体绑在一起，重的物体由于下落快要向下拉轻的物体，使轻的物体运动要比原来快，而轻的物体由于运动慢要阻碍重的物体下落，则重的物体运动要比原来慢。但是两物的重量又比各自大，则运动应比重物更快。伽利略巧妙地揭露了亚里士多德的自相矛盾之处，并推断重物不会比轻物下落得更快些，他把物体下落快慢不同的原因，正确地归于空气阻力影响程度的不同。......在教学过程中，通过合理地创设情境，不仅能起到组织教学的作用，而且能使学生明确学习目标，产生浓厚的学习兴趣。

总之为了激发学生学习物理的兴趣，必须针对本门课的内容和学生的实际水平，在教学过程中综合运用各种手段，使学生由被动学习变主动学习，重视学生在学习和其它活动中的动机、兴趣、情感，培养学生认识世界和改造世界的一般能力。

二、通过适当训练，培养学生科学的物理思维

经常进行扩散求异的训练，可以激发人的联想，使思路活跃、敏捷、提高思维的流畅性。保护环境、控制和消除大气污染，已经成为目前需要解决的重要课题，因此，在"内能的利用和环境保护"一节的教学中，我们提出如下问题："如何改进燃烧设备，改进内燃机的结构，或用其它设备来代替内燃机----等"让学生讨论回答，答案都不是现存的，也不是唯一的，经常这样训练，遇到问题时，学生就会思如泉涌，达到提高思维流畅性的目的。

从多角度去探讨问题，如在讲"机械运动"一节的教学中，提问学生：如果你在匀速直线行驶的火车里做一个小实验，让手中物块自由下落，那么物块将会落在何处？然后将原题中的"匀速"变为"减速"，再度换为"加速"，或将原题中的"匀速"去掉，其余保持原题不变，让学生思考、讨论，学生从多角度去探究讨论问题，便于打开思路。

中学生由于思维的独立性不强，往往容易形成从众的思维定势，从而严重地束缚了思维的创新，不利于独创思维的培养。因此，在教学过程中，我们的思路和做法如下：对学生的思维定势进行弱化训练，即表扬敢于质疑的学生，鼓励提出有新颖见解的学生，从而培养学生思维的独创性。

三、通过物理模型，培养学生科学的物理思维

在教学中，我们首先要明白"教"的真正意义。"教"不同于"训练"！如果我们烙"教"混同于"训练"，就会强迫学生去全盘接受所教的内容，就会自觉不自觉地使学生按照一一个别人的模式、计划和步骤去达到他人设计的目标，这就会大大地扼杀了本属于学生自己的自由发展和思考的权力。其次，我们也要理解，"各种思维只能培养，不能教"！她需要的只是一种友好的、和谐的生长环境，教育工作者只不过是要去创造这样一种适合培养学生各种思维的环境而已。应该说，中学物理教学是营造这种培养学生思维环境的良好途径，中学物理教学有许多自身的特点，"物理模型"就是其中之一。由于中学物理教材中有许多物理知识比较抽象，学生往往不易理解和接受，并会因此而失去学习的信心，但如果借助"物理模型"教学，通过采用模型方法，突出物理问题的主干，疏通思路，帮助学生建立起清晰的物理图象，使物理问题化难为易，化繁为简，这样不但起到降低教学难度、增强学生学习自信心的作用，同时还潜意识地培养了学生科学的物理思维。

四、通过规范性解题，培养学生科学的物理思维

良好的学习习惯对学生思维能力的发展具有重要意义。从学物理一开始，就应该要求学生解物理题时要分析物理过程并画出草图或受力分析图；列方程要有依据，要有解题过程......。这些良好的解题习惯有助于克服乱套公式等坏习惯，培养逻辑思维，掌握学习方法。

在教学中，"让学生最大限度地参与教学活动"也是培养学生科学物理思维的重要环节。在物理教学中，要努力营造一个全体学生积极思考的氛围，创造生动活泼的教学环境，鼓励学生积极参与教学活动的全过程，培养和激发学生的学习兴趣，诱发学生从潜意识中产生需要探究物理知识的强烈愿望。实践证明：课堂讨论，小组活动，制订探究计划，设计探究性实验，学生动手操作等活动，既能有效启动学生思维集中，又能刺激学生大脑思维，加快思维速度，有利于学生个性思维发展，增强学生思维情感的体验，培养学生思维的灵活性和深刻性。

此外，生动、趣味、幽默的语言；融洽的师生关系等教学艺术对培养学生科学的物理思维也起着很大的促进作用。