高中物理教学中整体化思维能力的培养途径探讨

时间:2022-10-03 11:33:45

高中物理教学中整体化思维能力的培养途径探讨

【摘 要】高中教育阶段的物理课程是公认较难的科目,由于很多学生物理成绩偏低,往往造成偏科问题。为解决这一问题,本文基于高中物理教学中整体化思维意识的培养进行了探讨。

【关键词】高中物理教学 整体化思维 实现途径

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)26-0134-02

整体化思维能力的培养在近几年的高中物理教学中是比较热门的一项教育研究,并得到教学学者的重视。所谓整体化思维,就是将事物看成一个整体进行研究和学习。运用到教学中,就是从整体出发,将物理教学设计成一个系统完整的体系,引导学生从整体上看待问题,准确把握条件和结论,探寻简洁体系化方法的一种思维方式。传统的高中物理教学方法大多是理论与解题脱轨,学生往往能够将概念定理倒背如流,但在实际的解题过程中却不会应用,因此需开展整体化思维方式的训练来进行深化和提炼。

一 整体化思维的概念与作用

所谓整体化思维意识,即将事物的各个部分看成一个整体,重在将所有部分达到统一的过程。从教学上来说,整体化思维能力的培养是一个长期并且系统的过程。学习科学,必须建立起严密的思维意识,这不仅是评判智力水平的重要标志,也是进行学习的一项基本能力。以高中物理为例,已经不仅仅是一种知识层面的完整体系,还包括整体化的思维和全面的方法等。具体来讲,高中物理教学中整体化思维能力的培养就是让学生掌握将研究对象看作整体,合理把握概念、过程和结论的一种整体化思考过程,并养成从整体上宏观角度考虑问题的思维习惯。

整体化思维能力目前在高中教学中的应用还较少,主要是人们还没有意识到这种思维方式对于高中物理教学所能起到的作用。我们在解决问题时不难发现,有时候不能从细节出发,而要从整体开始考虑,这样才能更容易解决问题,把视角从细节中抽出,通过研究整体结构形式和功能,化整为零,更容易发现突破口,问题也往往能迎刃而解。高中的物理问题也是同样的原理,教师将概念、规律、方法和复习等几个比较重要的教学环节串成一个整体,引导学生学会将概念、知识、应用整体学习,这样不仅能让学生从宏观角度把握基本的物理学知识,快速解决物理问题,而且更能够培养学生的思维能力,锻炼思维品质,有利于形成辩证唯物主义的思想,提高审美认知能力,为学生将来的终身发展提供更高的平台、奠定良好的基础。

在培养整体化思维的过程中最重要的是要使学生树立整体化的意识,通过长时间的训练可以让学生逐渐自主地、有意识地进行整体化的思考和解题,这样目的性和主观性较强。学生能够自主控制自己的意识和思维,是建立人格的一个重要标志,是自我监控的最高水平。整体化思维就是学生在认识问题、整体把握时的第一反应。

二 培养高中学生物理整体化思维能力的途径

整体化思维能力的形成不是一蹴而就的,还需要其他思维能力的同时建立,相辅相成,因此培养学生整体化思维能力,教师应从以下几个方面着手。

1.通过情境教学调动学生兴趣,培养学生的创造性思维

现代教育将教学目标从懂得这门科学转变成为研究这门科学和探索新的科学,高中物理教学就着眼于培养一批创新型人才和开拓型人才,将培养学生的创造性思维作为整体化思维的一项重要因素。教师要以亲切的形象在课前通过情景的引入营造一种和谐的课堂氛围来调动学生的学习兴趣。在教学中教师应该鼓励学生张扬个性,运用自己的发散性思维提出疑问,多给学生发言的机会,让学生真正作为课堂的主导者。如在动能定理的教学中有这样一题:质量为m的物体,在距地面h高处以g的加速度由静止竖直下落,求刚要接触地面时的速度大小。学生可能用牛顿运动定律解题,也可能用动能定理解题,这时教师对于学生从不同角度、用不同方法解决问题的思维都要给予肯定和褒奖,从而培养学生

的创造性思维。教学情境的设定有时也可来源于生活,如高一重心和稳度的教学中自制“走钢丝的小丑”、评述大遮阳伞的支架等,将身边的现象用科学的视角展示出来,将学生完全吸引到课堂中来。培养学生创造性的思维,是建立整体化思维的前提和保障。

2.提高自身教学水平,培养学生的抽象化思维

高中物理难度较大,原因是其抽象性强,如果不在平时的课堂中培养成抽象化的思维,那么整体化思维的形成也就很难实现。这里所说的抽象化思维就是指将事物的本质属性和非本质属性区分开来,并抽取其本质属性。从高中物理教学上说,就是一种透过现象看本质,将具体问题能够归类成统一问题的能力。物理的抽象思维源自于学生的概括性,有了良好的概括和总结能力,才能充分开阔思维。前提是教师必须具备扎实的教学功底,有很强的抽象思维能力,能通过具体的问题将这种思维传授下去,从而在不同的教学模式中,建构学生的整体化思维能力建立。例如高一物理教学中:如图1,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A?B保持静止,分析物体A的受力个数。如图2,滑板运动的轨道,AB和CD是一段圆弧形轨道,BC是一段长4m的水平轨道。一运动员从AB轨道上P点以6m/s的速度下滑经BC轨道后冲上CD轨道,到Q点时速度减为零。已知运动员的质量为50kg,h=2m,H=3m,不计圆弧轨道上的摩擦,g=10m/s2。求:运动员与BC轨道的动摩擦因数。前面第一个例子现了模型整体化的应用,第二个例子体现了过程型整体化的应用。两个例子都说明抽象化的思维和整体化思维是解决物理问题的重要思想,将这种思想合理应用到物理题目中,很多问题就会得到轻松巧妙的解答。

图1 图2

3.优化教学模式,引导学生建立结构化思维

高中物理是以基本概念为基石、以基本原理为骨架、以基本方法为纽带所构成的结构化逻辑体系。理论、实验、方法、规律等之间存在着紧密的联系,如果老师能够按照一定的结构给予充分的讲解,那么学生在日积月累的过程中也就会形成严密的逻辑思维和结构化思维。皮亚杰的建构主义学习理论中指出,学习应该建立在知识结构的基础上,在此基础上可以将学过的知识进行整体的串联,从基础的概念上将知识联系起来,通过不断的习题联系深入这种联系,最后认识到所有的知识都是有关联的和相通的。也就是说掌握一个概念和内容,其他方面也都可以同理可解。这为培养学生整体化思维能力夯实了基础。

结构化和逻辑化的思维需要有一定的能力去寻找事物之间的联系和发展规律。物理学作为解释自然现象、反映自然变化规律以及反应事物本质和关联的科学,建立概念之间的联系和结构图是必不可少的学习本领,是形成高级的整体化思维能力的基础。这就要求教师能够顾全大局,纵观完整知识体系,在授课时有意识地按照理论体系进行讲解。在对教材的教学顺序进行安排时,老师可以根据实际情况进行调整,将同一体系的知识按照由浅入深的顺序进行讲解,不仅能够将知识穿成串,给备课带来方便,学生也更加容易理解,并且易于建立头脑中的结构思维,形成更加完整的逻辑性,而整体把握事物的发展规律,从容面对问题。如物体运动变化遵循的三大规律,三者之间分别揭示了作用在物体上力的瞬时作用与加速度之间的关系,力的空间积累与物体动能之间的变化关系,和力的时间积累与物体动量之间的关系,在高三一轮复习中教师可引导学生理清三者的关系,开阔学生在解题时的思路,整体上把握力的作用,更好地针对不同的题目合理选择不同的方法。

4.重视知识的归纳总结,全面建立学生的整体化思维

高中物理解题时需要一定的线索和思路,这不光是一道题目需要一定的思路,整个物理知识体系也需要建立一个清晰的链条。尤其在小结或总复习中,串线和归纳是必不可少的过程。老师的任务就是将看似不相干的知识从科学的角度整理到一起,用链状甚至网状的结构充分体现知识的系统化和整体化,并将这种归纳的过程逐渐延伸到每一知识点;也可以把它作为作业的形式布置给学生,让学生逐渐在没有老师总结的情况下也能自主进行归纳、总结,引导学生向整体化思维意识形成上靠拢,纵观全局。

再如,利用好书籍的目录是非常值得提倡的一种锻炼整体化思维的方法。目录的目的首先是为了方便查找书中的内容,更深层次的意义就是给善于利用的人便于总结。在高中物理学习中,可以翻开目录整体把握全书提纲,将全书内容的重点铭记于心,其他细小的知识可以一一进行填充。如果一个学生能够看着书籍的目录将他的内容补充完整,就完成了将书从厚读到薄、再从薄读到厚的过程,既是思维的建立过程,也是思维能力从量变到质变的一次飞跃进步的过程。

三 结束语

高中物理是非常重要的一门科目,不仅是作为今后升学的一项重要指标,而且是科学研究的一个重要领域。高中物理让学生头疼,更让老师犯难,但这种情况将会随着整体化思维理论的提出得到改变。对于高中的物理课堂,整体化思维是与创造性思维、抽象化思维、结构化思维相辅相成的,没有其他几种思维的建立和运用,整体化思维也将难以形成。老师要善于利用情境教学,营造和谐的课堂氛围,吸引学生兴趣,注重将具体问题提炼出来进行抽象化思维培养,并布置总结性作业锻炼学生逻辑思维能力和结构化思维形成,最终建立整体化思维能力。

参考文献

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