高中物理的思维培养

2024-09-25

高中物理的思维培养(共12篇)

高中物理的思维培养 篇1

物理教学与学生思维能力的培养是相辅相成的两个方面, 在物理教学过程中对学生“授之以鱼, 不如授之以渔”, 比让学生掌握物理知识更重要的是培养学生的各种思维能力, 使学生拥有认知这个世界的手段和方法, 让学生具有一定的创新意识和创新能力。

一、培养学生的想像思维。

想像思维是人类进行创新活动的重要思维形式, 这种能力的强弱体现了一个人创新能力的强弱。爱因斯坦说过———想像力比知识更重要, 说明了想像思维的重要性。学生有了丰富的想像思维能力, 思想才能插上翅膀在创新的天空任由翱翔。在物理教学中, 教师可在科学探究中培养学生的想像思维能力。在“探究”牛顿第一定律时, 学生看到小车从斜面上同一高度滚下后分别在棉布、木板和玻璃上滑行不同的距离, 最后停下来。对这一现象进行分析, 得到阻力越小, 小车滑行的距离越远的结论后, 引导学生去想像:若水平面绝对光滑, 小车的运动会出现什么结果?由此推导出牛顿第一定律, 在此过程中使学生的想像能力得到提高。在平时的教学中, 教师要善于创设问题, 利用提问式培养学生的想像思维。在讲解光的直线传播时, 向学生提出:如果光在同种均匀介质中沿曲线传播, 会出现什么现象?讲解重力时, 向学生提出:如果没有重力会出现什么现象?讲解摩擦时, 向学生提出:如果没有摩擦会出现什么现象?讲解力的作用时, 向学生提出:如果力的作用不是相互的, 会出现什么现象?通过这些问题的回答, 既激发了学生探究物理现象的浓厚兴趣, 又培养了学生的想像思维能力。在探究活动中, 教师要尽可能使学生运用想像思维去进行科学猜想, 促进学生的想像思维能力提高。

二、培养学生的联想思维。

联想思维是指人们在头脑中将一种事物的形象与另一种事物的形象联系起来, 探索它们之间共同的或类似的规律, 从而解决问题的思维方法。联想思维在人的各类创造性活动中有着重大的意义:瓦特从水壶盖跳动开始联想, 发明了蒸汽机;牛顿从"苹果砸头"联想到万有引力;法拉第由奥斯特的电生磁联想到磁能否生电发现了电磁感应现象;阿基米德从"洗澡溢水"现象通过联想得出了浸在液中的物体所受到的浮力与被它排开的液体重量之间的关系———阿基米德原理。由此可见, 教师在教学中培养学生的联想思维能力的重要性。在物理教学中教师可利用类比方法培养学生联想思维的形成, 如:水流———电流;水压———电压;水波的形成———电磁波的形成;水路———电路;水流在水管中受到的阻碍———电流在导体中受到的阻碍 (电阻) ……, 通过这样的类比不但使抽象的概念变得形象易于理解, 同时也促进了学生的联想思维能力的提高。

三、培养学生的逻辑思维能力。

“学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律, 有初步的分析概括能力”, 是高中物理新课程标准关于培养学生逻辑思维的要求。学生有了较强的逻辑思维能力, 有助于他们正确认识客观事物, 帮助他们更好地学习物理知识, 更准确、周严地表达物理思想、物理概念和规律及原理。教师要在教学活动中训练学生的逻辑思维能力:一是要求学生在物理概念、原理、规律的表达上符合逻辑, 如反射规律中的“反射角等于入射角”不能说成“入射角等于反射角”、欧姆定律中的“电流与电压成正比”不能表达成“电压与电流成正比”……;二是使学生运用分析、比较、综合、归纳等逻辑方法得到物理规律概念、原理及规律。教师除了应用教材中已有的素材对学生进行逻辑思维训练外, 还要针对性地设计相关的题型对学生进进行训练。例如, 为探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关, 让学生将一只袖珍收音机调好电台和音量后, 完成以下实验:将收音机分别放入一只铝桶、铁桶、木桶、塑料桶内, 比较放入前后收音机的音量变化。通过学生实验操作之后, 让他们对现象进行分析、比较, 引导学生运用逻辑思维得出实验结论。因此, 物理教师要使学生从物理现象和实验搜集的大量证据中找出共性的结论, 帮助他们学会运用逻辑思维“建立”物理概念、规律、原理。

四、在物理教学中还要培养学生收敛思维能力和发散思维。

学生在运用收敛思维解决问题时可以使他们尽可能地利用已有的知识和经验去寻找解决同一问题的途径和方法。教师可在科学探究活动中培养学生的收敛思维, 比如让学生用不同的方法去测量同一物理量, 这样学生的收敛思维能力就可逐步提高。物理新课程标准对培养学生的创新意识和创新能力作了更高的要求。在物理教学中, 教师除了要培养学生的收敛思维更要培养学生的发散思维, 因为发散思维在创新意识和创新能力的培养过程中起着核心作用。通过发散思维的培养, 可以使学生摆脱思维定势的影响去大胆的进行科学想像, 使学生的思维具有变通性和独特性在平时的教学中物理教师要有意识地培养学生的发散思维, 例如可以向学生提问:一支一端削尖的铅笔可以完成哪些物理实验?一大杯水、一只汽球可完成哪些物理实验?学生通过对这些问题的探究, 既掌握了知识又训练了学生的发散思维。

在物理教学中培养学生的各种思维是21世纪以知识经济创新和应用为重要特征的时代要求, 物理教师就要顺应这个时代的要求, 从训练学生的各种创新思维入手, 培养学生的创新意识, 提高学生的创新能力, 达到物理新课程改革的目标。

高中物理的思维培养 篇2

创新是一个国家兴旺发达的动力。培养学生的创新思维能力对国家和民族有着重要的意义。高中生的思维比较活跃、想象力较丰富,但思维比较简单并且尚未成熟。教师应注重培养学生的创新思维能力,其中,培养学生的发散性思维是培养创新思维能力的突破口。所谓发散性思维,也叫求异思维、扩散思维,它是对同一个问题从不同方向、不同角度、不同层面寻找答案的一种思维模式。培养发散性思维能训练学生的想象力和创造力。对此,笔者结合实践教学经验,从概念讲述、问题情境、习题讲述和物理实验等四个方面,探索高中物理课堂培养学生发散性思维的途径。

一、在概念讲述中培养学生的发散性思维

传统物理教学方式往往注重死记硬背,不利于培养学生发散思维,是与培养创新人才的教育目标相违背的。概念是物理知识的基础,培养学生的发散性思维应先从概念讲述着手。为此,教师可以从讲解概念的形成方面来培养学生的发散思维,即从学生的生活经验着手,引导学生运用分析、比较、综合、抽象、推理等方法,从多个角度对感性材料进行思维加工,抽象概括出事物的本质属性,从而形成事物的概念,这不仅加深了学生对概念的理解,而且培养了学生的发散性思维能力。

例如,在讲授高中物理“动量守恒定律的应用”的“反冲运动”内容时,首先,教师可以播放我国最新研制火箭升天的视频材料,让学生说出在生活中与火箭运动一样的现象。学生经过思考,提出章鱼喷水、吹满气的气球释放之后升空、烟花升空、射击等都是反冲运动的现象。然后,教师可以让学生从这些现象中总结这些物体得以运动的共同原因——反冲运动的作用,并引导学生对这些现象进行分析、比较和综合等,总结反冲运动的特征——物体之间作用力和反作用力所产生的效果。最后,学生采用发散与聚合相结合的思维方式概括出反冲运动的概念。可见,教师可以在概念讲述中逐渐培养学生的发散思维能力。

二、在问题情境中培养学生的发散性思维

美国教育学家杜威认为,思维来源于情境。教师在课堂上创设问题情境,让学生的思维进入一种兴奋、活跃的状态中,并且在这种状况中展开积极的思考,有利于学生发散性思维的形成。为此,教师可以设置一些训练学生发散思维的问题情境,让学生在问题情境中训练发散思维。首先,在发散性问题的设置上,情景问题应该触及到学生的兴奋点,使他们处在一种积极思考的状况;还应具备发散思考的价值,如提问学生“这个问题除了这个答案外,你还会想到什么方法?”“除了这个外,你还有什么别的想法?”等发散性问题,从而提高学生的发散性思维能力。其次,在问题设置的难易程度上,应与学生的实际相近,难易适中,面向全体学生,最好能搭建一个适当的问题阶梯,逐步引导学生主动思考。最后,在设置问题的答案上,应该追求多样化,而不是单一的答案,使学生在解题的过程中产生更多的想法,有利于培养学生的发散性思维。此外,情境问题设置应注重学生的个性差异和心理特征。

例如,在讲授“加速度与力和质量的关系”时,为了让学生理解物体的加速度与物体的质量、物体的受力之间的关系,教师可以设置一些具有阶梯性、发散性的问题,如“物体的质量相同,力不同,物体的加速度有什么变化?”“如果两架小车的质量相同,一辆小车的重力和支持力相等,一辆小车的重力和支持力不相等,谁的速度比较快?”由这些问题引导学生从各个方面去思考,不拘泥于某一个固定的答案,让学生从一个思维过程转换到了另一个思维过程,从而培养学生的发散性思维和创造力。

三、在习题讲述中培养学生的发散性思维

习题是学生巩固物理知识的重要途径,教师可以在习题教学上培养学生的发散性思维。教师在习题讲述的过程中,可以采取“一题多答”、“一题多解”、“一题多变”的方式,让学生学会多侧面、多方面、多角度思考问题和分析问题,寻找多种解答应用题的途径和方法,提高学生的应变能力和思维灵活性。

例如,教师提出应用题:一位跳水运动员在11m高的跳台上跳水,在高举双臂离开跳水平台的时候,重心处于从手到脚全长部分的中点;在从平台跳起之后,重心升高0.50m的时候,跳跃动作达到了最高点。在落水的时候,跳水运动员的身体方向是竖直的,双手先划入了水里。提问:当运动员离开跳台直到手入水的时候,在空中完成动作花费了多少时间 (计算的时候,取g=10m/s2)。在解答这一道应用题时,教师可以指导学生从不同角度寻找解题答案。一是分段法,把运动员的跳水动作过程看做先是匀速运动竖直向上0.5m之后,接着自由落体下降了11.50m,跳水运动员的初速度是vt,向上跳水和向下落的时间分别为t1和t2。二是整体法,如假设运动员跳水的初速度为v0,在空中花费的时间为t,竖直向上的.方向是跳水运动的正方向,从运动学公式来求得在空中花费的时 (下转第126页)(上接第113页)间。三是用平均速度求解。假设运动员向上跳的速度是v0,当手触到水时候的运动速度是vt,上跳的时间是t1,在空中花费的跳水时间是t,可从运动学公式来求解。四是用机械能守恒公式和动量公式求解。五是图像法。无论采用何种求解方式,最终求得运动员在空中跳跃所花费的时间是t1=0.3 s,t2=1.5 s,整个时间t=t1+t2=0.3+1.5=1.8 s。可见,一道题目可有多种解题方式,教师可以在习题讲述中培养学生的发散思维能力。

四、在物理实验中培养学生的发散性思维

在物理高考中,实验题型分占总分的15%,学生在高考实验题中的得分率低的重要原因是物理教师普遍采取边做实验边讲解的方式,缺乏实验的灵活性,往往会造成学生思维僵化。因此,在物理实验教学中,教师应引导学生对实验过程进行多层次、全方位的思考和观察,提出多种问题的解决和设想方法,为培养学生的发散性思维奠定基础;还应要求学生设计多种实验方案,鼓励学生从多方面去思考问题,培养学生发散性思维的流畅性。

例如,在讲授“用单摆测定重力加速度”的实验操作时,教师可以要求学生设计多种测定重力加速度的实验方案,学生经过思考后设计出用弹簧秤和天平、圆锥摆、落球法、滴水法等多种方式。然后,教师引导学生对各个方案进行思考、观察和探究,并从中选择最佳的实验方案,从而提高学生多方面思考问题的能力,了解学生的发散性思维能力。

高中物理教学中临界思维的培养 篇3

一、高中物理中典型的临界思维

临界思维的应用基础在于临界状态的认识,通俗地讲,临界状态也称为边界状态,是指研究对象在某个力的作用下从一种状态即将过渡到另一种状态,该“临界点”处研究对象具有典型的物理规律,通常能够将该状态与教材基本理论发生对应,进而列出具体的理论公式。某种意义上,临界思维的运用对解题起到承前启后的作用,因此所对应的物理规律具备连续性,亦即该状态所具备的能量、速度、受力情况以及对应的动力学、静力学、运动学等规律具备前后连续性,为成功解题提供了诸多已知元素。

1.复杂力学场中临界思维的运用

电磁场涉及到的运动学是高中物理学中难度较大的章节,成功解题的前提要求学生掌握全面的电磁学以及力学综合知识,然而对该类综合性力学场问题的求解必须通过恰当的物理思维进行梳理,通常临界思维是解决复合场问题的有效途径。

例如,如图1存在竖直向下的电场,其强度为E;同时,存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B。一带电小球m在该复合场中运动,如果该小球在垂直于磁场的竖直平面内做恰好匀速圆周运动,轨道半径为R。则该小球带何种类型的电荷?试描述其运动特征?

分析:本题中属于典型的复杂受力模型,未知电性的带电小球至于其中能够“恰好”做匀速圆周运动,是本题应用临界思维的突破口。首先,使得小球在竖直平面做匀速圆周运动的前提是竖直向上的方向上存在作用力,并且该作用力与重力平衡。根据题设已知竖直方向上存在匀强电场,因此电场力与重力平衡后使得小球仅在洛伦兹力的作用下匀速圆周运动。据此在结合小球的运动轨迹不难判断出小球带负电。

本题中,临界状态可以视为“恰好”做匀速圆周运动,可以根据圆周运动进行确立,亦即带负电的小球做圆周运动的轨迹特征取决于洛伦兹力的方向和大小,进而列出力学方程。由于带负电,电场方向竖直向下,因此可以根据左手定则确定只有当电子顺时针运动时才能产生如图所示的圆周轨迹。

2.斜面受力模型中的临界思维

高中物理学科中的边界问题通常涉及力学、运动学知识,通常解题技能的高低取决于对力学模型的自我总结与归纳。其中斜面上力学问题是高中物理中最常见的受力分析模型之一。该模型中主要以力学受力分析为主线,应用到力在不同方向的正交分解等。然而复杂的斜面问题往往将研究对象的状态复杂化,譬如涉及到动态的斜面问题时,传统的受力分析很难找到有效的定量关系,此时临界思维能够发挥有效作用。众所周知,物体状态由所受的外力情况决定,因此临界问题归根结底是研究物体受力的临界情况,主要是体现物体受力平衡的情况即将被破坏或者即将不被破坏的微妙状态。从力学角度分析临界状态能够很直观的列出受力平衡方程,借助常规的数学处理技巧即可较为容易的完成力学问题的求解。

例如,倾角为θ的粗糙斜面上(动摩擦因数为μ

分析:本题中的临界状态应该抓住关键字眼“恰好”静止于斜面,意味着推力F的施加与其他未知力的综合效果使得物理静止于此。然而,此时物体静止并非不具备运动的趋势,如果能够从此临界状态中探究出运动趋势与F满足的条件存在关系,就能够使得临界思维发挥最大的效用。

静止意味着物体可能具备沿斜面向上的运动趋势,也可能具备沿斜面向下的运动趋势,根据不同方向的运动趋势可以确定推力F的范围,在具体求解中可以沿着斜面进行F的正交分解,再根据临界状态所要求的力学平衡,沿斜面方向上受力平衡,并且该临界状态下斜面产生的最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力,继而列出力学平衡方程即可。

显然,该题对于斜面问题的临界状态是围绕平衡力展开,然而,对静止的物体运动趋势的判断中,有效采用了临界思维,使得对物体潜在运动趋势的分析更加全面,充分挖掘出了“恰好”静止在斜面上的隐含信息,进而有效提升了学生自主解决问题的能力。

二、结语

临界思维的培养是新课程理念下技能培养的有效途径,通过临界思维能够挖掘题目隐含的物理学规律,是成功解题的中枢纽带。高中物理教学中典型复合场问题以及斜面问题处理是锻炼学生边界思维的有效模型,通过对特殊状态的抽取,寻找定量的力学方程,进而使得临界问题成为解题的突破口。

(作者单位:江苏省涟水中学)

高中物理的思维培养 篇4

一、发散思维在高中物理教学中应用的重要性

发散思维通常又叫做扩散或求异思维, 指的是研究者提供的资料信息, 可使思维朝不同方向以及沿不同角度辐射开来, 并从多方面求得答案的思维方式。在思维发散的过程中, 思维发散则是以问题的横纵分析为发散方向, 以信息的搜索和重组为发散基础, 并通过发散思维的多端性、求异性以及灵活性来提升学生对高中物理的理解能力, 从而促进物理教学效率的全面提高。

现阶段, 发散思维在物理教学中的应用逐渐受到重视, 且在实际教学中有着显著效果:第一, 发散思维有效地减轻学生学习压力。主要是通过对已学知识进行延伸、扩展、重组以及深化, 使学生减轻了题海战术带来的学习压力。第二, 发散思维可帮助学生学习知识系统化, 增强了学生对知识合理安排及归纳总结能力。第三, 发散思维可优化学生思维品质, 使学生的思维实现开放性、缜密性、灵活性以及全面性。

二、高中物理培养学生发散思维的有效策略

1. 鼓励多角度思考的思维发散性教学策略。

鼓励多角度思考的高中物理教学策略, 指的是在物理教学过程中学生对教师给定的物理题目, 在解题时予以多角度多思路的思考, 并以一题多变为思考物理问题的基本方式。例如, 在高中物理“力学”章节中, 教师给定学生题目如下:用细线将M质量的金属与m质量的木块连接在一起, 自静止初始并以a为加速度于水中下沉, 在经过t时间后细线拉断, 木块与金属块分开, 再过时间t1后木块下沉, 则此时金属速度是多少?

在解决该问题时, 学生除以牛顿的运动规律为解题依据外, 还可以用动量定理以及动能定理求解, 以一题多变的解题形式思考问题。又如, 在R1 (90Ω) 、R2 (45Ω) 、R3 (45Ω) 及R4 (10Ω) 电阻并联的电路中求总电阻时, 学生极易形成1/R总=1/R4+1/R3+1/R2+1/R1的定式思维, 培养学生一题多变的发散思维则应将该题中的R3与R2化为两个90Ω的并联电阻, 将R4化为9个90Ω的并联电阻, 以等效交换解题方法解出R总=R1/n。

2.增强探究性实验式的发散性思维教学策略。

实验式教学策略, 指的是在高中物理教学中通过物理实验的方式增强学生对物理的兴趣, 提高学生对物理实践的动手能力, 从而使得学生所学的物理理论有效的应用于实践中, 并通过实验方式发散学生对物理理论知识的思维。在进行实际的物理实验操作中, 高中物理教师可根据探究的具体内容来选择实验器材、设计实验的方案以及明确实验流程, 以确保学生在进行物理实验时探究性思维得以发挥。

例如, 实验题目如下: (1) 怎样用秤这种测量工具对实验室里椰子的内部容积进行测量; (2) 有些电阻值为6和4的电阻, 现要使得电路里面的电阻为17, 问该如何对该电阻进行组合; (3) 怎么判断铝球是否空心。上述三个实验题目所应用的方法主要建立在探究性思维的基础上, 促使学生通过探究性实验对既定实验条件里的问题予以横向和纵向的发散思考, 不仅激发了学生对物理实验的兴趣, 还训练了学生的物理动手能力, 同时也使得探究性实验教学成为提升学生思维发散的主要途径之一。

3.重视联想式的教学策略。

联想式的教学策略, 是思维发散策略中重要思维方式的一种, 也是创造思维以及发散思维的核心。在实际的高中物理教学现状中, 学生在遇到新的物理难题时, 通常以记忆的方式代替联想式学习, 并将记忆的内容作为固有的解题方法加以应用, 使得学生养成了不思考的习惯。例如, 教师在讲解完“电场”章节后要求学生提出点电荷q2对点电荷q1的作用F的独到见解 (已知q2与q1 距离为r) , 并通过数学形式以新的观念写出F的表达式。

发散性思维强的学生则将该题做如下分析: (1) q2对q1的F作用力是q2的电场对q1的电场力; (2) q2电场于q1位置场强E=k·q2/r2, 所以q1受到q2的电场力F=q1E=k·q2q1/r2。而发散性思维不足且以记忆代替联想力的学生则以库仑定律为依据, 直接写出E=k·q2q1/r2。通过上述例子可发现, 联想式教学策略应用于学生思维发散的培养方面, 可有效地提升学生对物理难题的思维能力, 促进物理教学质量的提高。

三、结束语

物理课程是高中课程教学中不可或缺的组成部分, 有效地提升高中物理的教学质量、教学效率以及教学水平, 需要全方面的培养学生的发散性思维。本文中多角度思考、探究性实验式以及联想力发挥三种策略在培养学生物理发散思维中的应用, 对学生物理成绩的提高及物理教学的发展提供良好途径, 具有重要的应用价值, 应得到广泛的推广和应用。

摘要:在教育进步教学发展的背景下, 传统教育教学中重视知识记忆的教学模式已无法适应当下教育的发展要求, 且在很大程度上对学生的思维发散形成了一定阻碍, 从而致使高中物理教学水平不高、教学质量及教学效率低下。教师要从发散性思维的重要性出发, 积极分析探索高中物理培养学生发散思维的有效策略。

关键词:高中物理,发散思维,策略

参考文献

[1]朱彩莲.高中物理发散性思维教学探议[J].技术物理教学.2012.20 (01) :25-27

[2]孙爱勇.高中物理发散性思维教学培养浅析[J].课题研究.2012.05 (06) :23-24

高中物理的思维培养 篇5

摘要:非逻辑思维的重要性已经为越来越多的人所认可,然而对非逻辑思维的研究目前还处于很不成熟的阶段,如何有效的提高非逻辑思维能力一直是个没有很好解决的问题。本文试图通过高中物理解题培养学生的非逻辑思维能力,并结合实例,提出了一些具体建议。

关键词:非逻辑思维;物理解题;想象;直觉;灵感

非逻辑思维是相对于逻辑思维而言的,是指用通常的逻辑程序无法说明和解释的那部分思维活动,主要有想象、联想、直觉、灵感和逆向思维等表[1]现形式。非逻辑思维是创新思维的重要组成部分,它在创新过程中往往起着关键作用。科学史上许多真正的重大发现都离不开非逻辑思维。甚至有人认为,“科学发现是一个非逻辑思维过程[2]”。非逻辑思维的重要作用已经为大多数人所认可。

然而,长期以来我们都高度重视对学生逻辑思维能力的培养,却忽视了非逻辑思维。培养学生非逻辑思维能力的途径是多种多样的。对于高中生来说,解题几乎是学习物理每天都要做的事情。在解题中运用非逻辑思维,不仅很多时候可以简单快捷的解决问题,而且可以突破常规,培养学生的非逻辑思维能力,开发学生的创造潜力,提高学生素质,使解题真正成为素质教育的一部分。通过解题培养学生的非逻辑思维能力无疑是一条值得一试的途径。下面从想象、联想、直觉、灵感和逆向思维五个方面,分别通过举例说明如何在高中物理解题中运用非逻辑思维,以培养学生的非逻辑思维能力。

一.发挥想象,变通思路

爱因斯坦说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”想象,作为一种直观的、形象的思维,是科学家从事科学研究的重要手段[3]。在物理解题过程中,想象更是一种不可或缺的思维方式。

物理过程图景想象就是经常要用到的一种想象。学生对题目所涉及的物理过程,在头脑中必须有一幅清晰的图景,才有可能着手解题。

例1从离地面高为h处有自由下落的甲物体,同时在它的正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛,要使两物体在空中相碰,则做竖直上抛运动的物体的初速度v0应满足的条件是?(不计空气阻力,两物体均看作质点)若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰,则v0又应满足条件是?

该题以自由下落与竖直上抛的两物体在空中相碰创设物理情景,涉及的可能物理过程图景有:1.乙物体在上升过程中和甲物体对碰;2.乙物体上升到最高点后又下落,在下落过程中被甲物体追上,和甲物体发生碰撞;3.乙物体上升到

最高点又下落,整个过程都没有和甲物体相碰。

学生如果不能想象出这些物理过程图景,就无法切入问题进行解答。明白这些物理过程图景后,运用运动学的知识,就可以对题目进行解答了。具体的解答过程在此不作赘述。

辅助性想象是物理解题过程中可能用到的另一种想象。这种想象比物理过程图景想象更具有思维跳跃性,也更具有创造性。有些问题用常规的方法解答非常繁杂,适当辅助以想象之后就变得简单明,可“想”而知。还有些问题按照常规的逻辑思维可能永远都找不到解答的方法,就不妨大胆想象,说不定会柳暗花明。

例2 如图1所示,在球心为O、半径为a、带电量为Q的均匀带电球体内偏心挖去一个半径为b的小球(球心为0’),OO’=c,挖去小球后剩下部分仍然带电均匀。在OO’连线上距O为r(r>>a)处有一点电荷,带电量为q,试求该点电荷受到的电场力。

按照常规的思维,是把带电体等效为点电荷,然后利用库仑定律求解。但是偏心挖去小球后的带电体形状不规则,要找它的几何中心显然是一件很繁杂的事情。如果我们把空腔想象成一个同时带有等量异种电荷的球形带电体,接下来按照逻辑方法,把大球和小球都等效成点电荷,利用库仑定律求他们对点电荷q的合力,问题便迎刃而解了。具体过程如下:

b3由题设,易知所挖去的小球带电量为q+=3Q。设空腔中同时带有

ab3b3q+=3Q和q-=-3Q的电荷量,则

aa大球带电体对点电荷q的电场力为:F1=k小球球带电体对点电荷q的电场力为:

Qq 2rqq-b3Qq F2=k=-k322(r+c)a(r+c)1b3故所求点电荷受到的电场力为:F=F1+F2=kQq[2-3].ra(r+c)2例3 如图2(a)所示,有一块均匀的半圆形薄电阻合金片P,先接在电极A、B之间,测得其电阻为R,然后按图2(b)接在电极C、D之间,这时P的电阻为多少?

按照常规的逻辑思路,很多学生可能对这道题无法入手。如果想

象两电极之间本来存着一整块圆形的电阻片,半圆形电阻片是由圆形电阻片切割而来的,然后运用串、并联的有关知识进行组合分割,问题就巧妙的解决了。如图3所示,可一目了然,P的电阻为4R。

二.展开联想,类比迁移

联想是科学研究的又一种重要的思维方式。当人们碰到完全陌生的问题时,往往很难找到解决的方法。他山之石,可以攻玉,此时若能仔细观察,并结合自己的经验展开合理的联想,灵活迁移,常常能够事半功倍。在物理解题过程中有效的展开联想,不仅可以驾轻就熟的解决问题,还可以锻炼思维能力,形成良好的思维习惯。

例4 如图4所示,有一平直公路MN,在到公路的垂直距离AC=30km处有一仓库A,公路上有一卸货点B,与C相距L=100km.一辆货车从A点出发,在公路外的平地上行驶速度v1=40km/h,在公路上行驶速度为v2=50km/h.则货车从A到B运动的最短时间为多少?

这是一道运动学的题目,然而,直接运用运动学的知识很难解出这道题。如果联想到光的全反射规律,就豁然开朗了:车在平地和公路上的运动可设想为光线从光密介质(n1)进入光疏介质(n2)的传播,且正好处于全反射的临界状态(如图5),由费马原理,光线总是沿着最短光程(即耗时最短的路径)传播,就可以巧妙而简洁地求出货车运动的最短时间了。具体过程如下:

根据光的折射定律,而 AO=434vsina4得 sina=,cosa=,tana=.=1=,553sin90°v25AC=50km,CO=ACtana=40km,OB=BC-CO=60km.cosa所以 tmin=AOOB+=2.45h.v1v2例5 如图6所示,在光滑水平面上停放有表面光滑的弧形小车,另一质量与小车质量相同的铁块,以速度v从小车右端水平向左沿圆弧轨道向上滑动,到达某一高度后,又沿轨道下滑。则铁块刚离开轨道时作怎样的运动?()

A.向右作平抛运动

B.向左作平抛运动

C.自由落体运动

D.无法确定

对于这样的题目,很多学生可能觉得所学的知识用不上,无法作出判断。然而,仔细观察题目的条件之后,会发现题目所涉及的物理过程具有以下两个特点:1.系统的机械能不变;2.铁块和小车的质量相等。这和我们所熟悉的“两等质量小球完全弹性碰撞”模型类似。一联想到“两等质量小球完全弹性碰撞”模型,马上就会得出“交换速度”的结论。由于“碰撞”前小车静止,所以“交换速度”后铁块的水平速度为0,即作自由落体运动,选C项。

三.直觉洞察,直击结论

直觉思维是个体在面对问题时,以个体的整体知识结构为根据,不经过逻辑

[4]思维,而直接地、迅速地获得结论的思维过程。直觉思维通常以跳跃的、概要的方式跳过逻辑程序,径直指向最后的结论,从整体上对事物的性质、联系作出结论性的判断[5]。科学史上很多重大发现和突破,都发端于直觉思维。爱因斯坦曾说:“物理学家的最高使命是要得到那些普通的基本定律,而通向这些定律并没有逻辑的思路,只有通过那种以对经验共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。”

当问题的前景错综复杂、扑朔迷离的时候,敏锐的直觉往往能够帮助研究者迅速锁定目标,指明研究方向。在物理解题过程中,鼓励学生大胆进行直觉预测,不仅可以高效的解决问题,达到“一望而知”的效果,还可以坚定学生的直觉信念,培养良好的思维品质。

例6 有两个金属小球,固定在两个位置上,现给两个小球提供的总电量为Q.问两个小球的电量如何分配时两球间的库仑力最大?

对于这道题,很多学生可能先会想到当只有一个小球带电时,两球带电量差异最大,库仑力为零。至此,有些学生会直觉到两球电量相等,即两球带电量差异最小时库仑力最大,进而进行逻辑验证。

“两球带电量差异最大,库仑力为零”和“两球带电量差异最小时库仑力最小”之间并无必然的逻辑关系。但这种直觉是非常可贵的,它直接从无数可能的结果中锁定了目标,为严格的逻辑运算提供了积极的先导作用,使一个求解题变成了求证题。

然而,需要指出的是,并非所有的直觉都是正确的,直觉质量的高低依赖于学生原有的经验储备和知识储备[6],以及学生已具备的思维品质。只有正确的直觉才能促进问题的解决。于是,对直觉必须进行逻辑验证或实践检验。

四.灵感启发,出奇制胜

灵感是指人们在问题面前调动全部智慧进行探索,使精神处于极度紧张状态,再由某种偶然因素的激发,而对问题的解决突然产生富有创造性的思路[7]。灵感思维具有很强的突发性和高度的思维跳跃性,其创造性是其他思维所无法比拟的。它往往能使问题的解决发生突破性的进展,对问题的解决起关键性作用。

人们在实践中获得大量感性认识,经过理性认识的加工处理形成信息储存起来,以此来“诱导”灵感的发生。当信息储存到一定程度,某一刺激就会引起灵感的爆发,从而加深对问题的认识和解决。[8]在物理教学中,我们除了要使学生积累丰富的“信息”,还要向学生提供必要的“刺激”,以引起学生“灵感的爆

发”。设计一些需要高度的思维跳跃性才能解决的习题,就能产生这样的“刺激”,从而点燃学生思维的火花,开发学生的创造性。

例7 如图7所示,长为L、质量为M的小船停在静水中,一个质量为m的人立在船头,若不计水的阻力,人从船头走到船尾的过程中,船和人对地的位移各是多少?

在该题中,由人和船组成的系统在水平方向上始终不受外力作用,水平方向上动量时刻守恒,可用动量守恒定律解答。但是不知道人和船的速度,无法直接运用动量守恒定律。一些理论基础扎实、思维活跃的学生可能会“灵机一动”:用位移代替速度。这是完全可以的,因为在任意时刻都有mv人-Mv船=0,所以mv人-Mv船=0(v人和v船表示平均速度),又因为时间相等,给上式每项乘上时间t后,就可以用位移代替速度了。即

ms人-Ms船=0,又

s人+s,L船=马上可以得到s船=mLML,s人=.m+Mm+M五.逆向思维,另辟蹊径

逆向思维就是在分析、处理问题时,从习惯思维(正向思维)相反的方向去探索、研究,从而解决问题的一种思维方法。[9]运用逆向思维往往能使我们另辟蹊径,迅速有效的找到解决问题的钥匙。在物理解题中灵活运用逆向思维,不仅可以巧妙高效的解决问题,而且能够促进学生深刻理解物理知识,摆脱思维定势,锻炼学生的创造性思维能力。

例8 一个竖直上抛运动的物体,到达最高点的最后1秒内上升的高度是它上升最大高度的1/ 5,试求它上升的最大高度。(g取10m/s2.)

按正向思维解题,该题运算过程较为繁琐。如果考虑到竖直上抛运动的上升阶段与自由落体运动是可逆的,设想时间反演,则可运用逆向思维进行思考:竖直上抛运动到达最高点的最后 1 秒内上升的高度,恰好等于自由落体最初 1 秒内下落的高度。于是,所求的最大高度

11h=5?gt25创10?1225m

22这就大大简化了解题过程,让学生体会到了物理中的简单美,激发学生的思考兴趣和创新欲望。需要注意的是,并非所有问题都具有可逆性。

在物理解题中培养学生的非逻辑思维能力,要注意几个问题:

1.由非逻辑思维得到的结论不一定都是正确的。不同人对同一问题的非逻辑思维结论也往往大相径庭。这是由非逻辑思维所固有的跳跃性和不严格性决定 的。因此,对由非逻辑思维得出的结论,需要进行逻辑验证或实践检验。

2.非逻辑思维要以逻辑思维为基础。想象和联想不是胡思乱想,直觉和灵感并非空穴来风,逆向思维也不是简单的“反过来想”就行了。失去逻辑思维这个基础,非逻辑思维只能是无源之水、无本之木。高质量的非逻辑思维是以丰富的经验储备和知识储备为后盾的,必然有高质量的逻辑思维支撑。具备高质量逻辑思维的人不一定具备高质量非逻辑思维,但是具备高质量非逻辑思维的人必然具备高质量逻辑思维。所以,在培养学生的非逻辑思维能力的时候,要着眼于学生的逻辑思维能力。

3.非逻辑思维必须结合逻辑思维,才能最终解决问题。单凭非逻辑思维是解决不了问题的,非逻辑思维只是为问题的解决提供一种思路,或者取得一种突破,要最终解决问题,还得依赖逻辑思维。

总之,在物理解题中注入非逻辑因素,可以使学生在加深理解物理知识的同时,提高非逻辑思维能力,培养良好的思维品质,增强创造力。

参考文献:

[1] 陶国富.马克思主义创新思维之非逻辑思维[J].马克思主义研究,2010,(6):86—91.[2] 刘玉涛,张培富.科学发现与非逻辑思维[J].科学情报开发与经济,2004,14(5):173—174.[3] 张敏.论科学想象[J].学习与探索,1987,(1):37—43.[4] 张志艺.中学物理教育中直觉思维能力的培养[D].福州:福建师范大学,2005,6.[5] 陈锡恩.浅议高中生直觉思维能力的培养[J].辽宁教育学院学报,1999,16(5):80—82.[6] 郑青岳.直觉思维与物理解题[J].课程·教材·教法,1996,(6):34—39.[7] 王功仁,黎红.浅议物理解题中灵感的产生[J].物理教师,1998,19(6):22—24.[8] 杨贵哲,傅玉生,吕国忱.灵感的新视角[J].东北师大学报(哲学社会科学版),1991,(6):22—27.[9] 毛国永.趣谈逆向思维[J].物理教学探讨,2009,(6):8—9.Training Students’ Non-logical Thinking by High

School Physical Exercise

高中物理的思维培养 篇6

关键词:高中物理;创新思维;培养策略

中图分类号:G633.7 文献标识码: A 文章编号:1992-7711(2016)02-001-01

一、创新之源:激发学生学习兴趣

兴趣作为一种内部学习动机,能够推动学生形成强大的内部学习动力。当学生对物理的相关内容产生浓厚兴趣时,他们才会乐于积极主动的去了解、观察、认知、思考,才能愿意去探究、归纳总结、创新。因此,高中物理课堂教学中,物理教师首先要通过有趣物理情境的设置引起学生的注意力,使学生从漠不关心的心态转变为好奇,然后教师才可以传道授业解惑。

二、创新之基:提高学生操作能力

物理的学习不仅仅需要对基本理论知识的掌握,更重要的是培养学生动手操作的实践能力。在物理教学中,动手操作能力能够培养学生形成严谨的科学态度,促进学生认知、观察、探究、分析等解决问题能力的提高,更能够为学生创新思维与创新能力的提高奠定坚实的基础。例如教师在讲解法拉第电磁感应定律这部分内容时,如果教师只是在讲台上将定律的内容讲述一遍,让学生将其记录在自己的笔记本上,那么,这样的学习对学生而言,基本等于零。学生没有实际的动手操作,就不会理解电磁感应到底是如何产生的,电磁感应的定律对于学生来说只是一个抽象的概念,它没有通过具体的表征来内化为学生的知识经验,学生就不可能通过自下而上的学习方式来掌握这个定律,更不能对这个定律进行灵活的迁移运用。因此,教师在讲解这部分内容时,要做到理论知识与实践运动的结合,可以一边做实验,一边讲解电磁感应定律,在讲解的过程中就每一个知识点提出相应的问题,并要求学生通过实验的观察来回答问题,教师可以问“在电磁感应中,是铁芯产生了电流吗?大家能观察到在开关闭合的瞬间,电流的情况吗?”这样,学生会跟随教师的思路,仔细观察实验。在讲述结束后,教师要学生自己动手进行实验的操作,根据前面提出的问题,再对实验进行进一步的观察。

三、创新之境:引导学生合作探究

“各种有效学习理论都强调了学生主动性的积极作用,主体性是学生学习活动的基本特征”。学生是参与课堂教学的主体,是主动建构知识的主体,也是创新活动的灵魂和核心,这就要求物理教师在课堂教学过程中为学生留出足够的时间和空间,让学生充分的发挥其主体性的价值。首先,教师要充分的分析学情和教材,思考教学内容是否适合采用合作探究的方式;其次,教师需要选择适当的教学方法,依据学生特点、教学内容与合作探究方式的吻合性,选择适合于学生学习的教学方法;再次,教师要结合生活实际,列举一些生活中的实例,抛砖引玉,提出问题,设置悬念,引起学生对问题的思考与质疑;最后,教师要引导学生将自己已有的知识经验与新学习的内容相联合,利用同化与顺应两种方式来平衡知识的获得与转化,并在原有的知识经验之上生长出新的知识经验。“从某种意义上来说学生的学习过程是一个再发现的过程,在这一过程中教师应创设优秀环境,指导学生通过与同学之间的合作交流、实验探究来构建自己的知识体系”。学生在合作探究过程中,会发现很多有趣的现象,也会出现很多难以解决的问题,面对这些问题,学生会积极的进行思考,并会寻求他人的帮助,在这个过程中,既培养了学生解决问题的创新思维,又增强了学生与他人合作的能力,还养成了学生发现问题的主动意识。

四、创新之路:重视学生学法指导

新课程改革中提出课堂教学的三维目标为“知识与技能,过程与方法,情感、态度、价值观”,学习方法的引导是任何一门学科的重要任务。笔者认为,教师对于学生的学法指导要比学生学习基础知识更为重要,正所谓“授之以鱼不如授之以渔”,学习方法的掌握可以帮助学生利用适合自己的学习方法进行学习,节省学习时间,提高学习效率,并能够通过学习方法的运用促进自身创新思维的培养。例如,在电流的学习中,教师可以引导学生将电流与水流做对比,通过总结归纳电流与水流之间异同来全面了解电流的相关内容,这是通过认知策略中联想的方式来学习知识的方法,掌握了这种方法以后,学生在学习类似的知识时就可以通过联想来理解某个知识点,另外,学生在联想的过程中会产生一些稀奇古怪的想法,这些想法是创新思维形成的基本前提。

五、创新之魂:增强学生创新意识

创新教育的核心环节是培养学生的创新意识,它不仅能够让学生掌握知识的价值属性及外部联系,还能让学生创造出独特的思维观念,比如教师可以利用启发式教学,将问题分解为不同的小问题,然后对问题的每一部分进行引导,层层剖析问题的表象与本质,引导学生透过现象看到本质。如在讲述增大摩擦方法的内容时,可以向学生提问“你能想到的增大摩擦的方法有哪些?”这在创新思维属于方法发散思维的培养,就是引导学生尽可能多的说出某一种事物的方法。除此之外,还有用途、形状、性能等方面的培养。

结论

“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”钱学森之问让我们意识到培养创新思维的重要性,而物理学科对学生创新思维的培养是创新人才培养的突破口,所以,高中物理在培养学生创新思维、培养实用型人才方面,任重而道远。

高中物理的思维培养 篇7

关键词:高中物理,类比思维,教学策略

一、对类比思维的认识

类比思维是从事物的本质出发, 把已知的事和物与具有某种相似之处的未知的事和物进行比较分析, 从中受到启发, 以寻求研究新事物方法的一种创造性思维形式。由于类比思维具有从一个特殊领域的知识过渡到另一个特殊领域的知识的优越性, 所以类比思维在创造性思维中居于重要的地位, 起着重要的作用, 它的创造性表现在发明创造活动中人们能够通过类比已有事物开启创造未知事物的发明思路。对于高中物理教学, 类比思维具有联想、启发、假设、解释和模拟等多种功能, 对于学生的灵感和直觉思维的产生都有不可忽视的作用, 并且类比思维可以直接体现学生举一反三、触类旁通的学习能力。

二、高中物理教学中培养学生类比思维能力的策略

(一) 高中物理教学, 采用科学的探究模式, 将类比思维渗透到各章节知识的学习中

高中阶段, 类比思维方法是一种最基本最实用的物理思想方法, 对类比思维方法的掌握程度是评价学生物理学习能力的重要指标之一, 因此高中物理教学必须充分挖掘教材资源, 采用科学的探究模式将学生类比思维的培养与基础知识教学同时进行, 相互促进, 相得益彰。具体的教学中, 对学生类比思维的培养可以遵循以下过程:相关知识回顾———引出新的物理概念、规律———创设问题情境——发现和表述目标问题———通过联想寻找类比源对象———根据两者的相似关系, 大胆猜想及假设———收集数据进行论证, 得出结论———评估与应用。例如, 在讲解“电场”这一教学内容时, 教师首先需带领学生对重力场进行简单回顾, 随后引出电场这一新的知识点, 此时巧设疑问“电场与重力场是否具有相同或者相似之处呢?”激发学生的求知欲, 使学生全身心地投入到课堂中去, 密切关注电场与重力场的类似之处, 深刻思考, 寻求答案。同时, 物理教学中, 教师应该注重对物理现象的特征分析, 善于引导学生运用类比思维, 鼓励学生大胆设想, 发挥思维迁移的积极作用, 找出新问题与已有知识的类比关系, 提高学生的类比思维素质。

(二) 教师精选典型例题, 使学生反复训练、分析总结, 增强学生运用类比思维解题的意识

高中物理教师应该结合习题教学, 加强学生类比思维的训练。任何一种思维能力, 不是单凭教师的说教就能形成的, 而是要经过一个反复刻画的过程, 形成一种意识。对于高中物理类比思维能力, 这个刻画的过程就是指反复的习题训练过程。教师应该结合教材, 设计一些突出类比思想的典型题目, 解题后, 以学生为主体, 教师为引导, 组织学生进行解题思路的自由讨论, 这一探讨交流的过程, 每位学生的学习成果、思维方法都可以惠及全体同学, 同时还可以引发学生深刻反思自己对类比思维认识的局限性及误区, 促使学生对问题有更深、更广、更透彻的认识, 进一步提高学生的类比思维能力。

(三) 充分利用物理学史的价值, 从情感、态度、价值观方面入手, 培养学生的类比思维能力

素质教育将学生的情感、态度、价值观的教育放在了与知识与技能学习同等重要的位置。高中物理教材每章节中都以小字的形式增加了与本章节教学内容相关的物理学史方面的知识, 教学课堂上, 教师可以充分讲解这些物理学史的前因后果, 引导学生从中类比出本节课要学习的新知识, 这使学生感兴趣的同时, 更容易体会、了解物理学的思想和方法。类比思维是物理学发展史上物理学家进行创造性劳动的一种重要思维方式, 通过将类比思维在物理学发展史上做出重大贡献的故事展现在学生的面前, 学生会更深刻地体会到人类是如何逐步认识自然界及其所蕴含的物理规律;学生也会对物理学发生、发展的真实情景有所了解。这样学生更能树立正确的科学观, 勇于合理有根据的怀疑;养成实事求是、大胆想象的科学态度与科学精神, 从而很好地培养学生的情感、态度、价值观, 也为学生在健康成长过程中输入正能量, 最终可以激励并增强学生运用类比思维解决新问题的勇气。

三、结语

类比思维作为高中物理的一种最基本的思维方法, 教师必须将其作为一个重要的教学目标。在日常教学中, 教师应该注重总结教材, 找出类似知识点或者表面毫不相关但在某些方面具有相似之处的知识点, 巧妙运用类比手法激发学生的学习兴趣, 培养学生类比思维能力, 并引导学生将其内化成自身的一种物理学习能力, 促使学生牢牢把握住高中物理的整个知识体系。

参考文献

高中物理的思维培养 篇8

关键词:高中物理,学生,抽象思维能力

高中物理常常是学生们学习的一个难点, 这主要是由于它的抽象性让人不能一下子深刻理解, 一些抽象思维能力稍微差一点的学生就很容易出现“跟不上”的问题, 这置于高中物理教学的范围里, 我们就应该思考面对这样的问题, 我们的物理是否还应该只停留在教授知识的层面上, 经过思考可以发现抽象能力的培养其实是高中物理的一个隐性课程, 我们有必要在教授物理知识的同时, 培养好学生的抽象思维能力。

一、高中物理培养学生抽象思维能力的深远意义

所谓抽象思维能力究竟是什么, 它本身也比较抽象, 从心理学的角度来说:“能力是影响活动效率及顺利实现某种活动的个性心理特征。”而能力又分为一般能力和特殊能力, 显然抽象思维的能力并不是特殊的能力, 它是可以通过后天的培养、增强的, 因此我们借助抽象的物理学科来培养学生的抽象思维能力, 这样的方向是正确的。

在学习的路上, 我们也并不是要让学生成为只通晓一门学科的专才, 八窍只通一窍, 这样也不符合我们的教育初衷, 很明显抽象思维能力在别的学科也可以同样运用上, 比如语文的诗词画意, 本身就需要学生的抽象想象能力;数学的立体几何, 有时候没有一点抽象思维能力也是无法继续学习的, 因此我们可以看到抽象思维能力的培养对于全学科来说意义有多深远, 我们借助物理这本来就很抽象的学科培养学生的抽象思维能力对我们全学科的培养意义重大。

二、如何在高中物理的教学上做到培养学生的抽象思维能力

①适当安排教材, 选好教法

高中的物理教材内容众多, 分布在高中物理课本的各个单元中, 身为一名物理教师理应对教材内容熟悉并有所取舍, 合理地安排和选择教材, 以免造成学生因接受不了繁芜杂乱的知识而对物理失去兴趣的不良后果。高中的物理从内容来分大概分为力学、热学和分子物理学、电磁学、光学、原子物理等, 如此多的物理学的不同方面要求我们合理安排教材, 再根据教材的内容来选定合理的教法, 比如认识运动, 我们就选观察法, 学习自由落体运动, 就选实验法等, 为培养学生的抽象思维能力做好前提准备。

②让实验立足于理论的基础上

物理是一门离不开实验的学科, 很多结论都是在实验的基础上得出来的, 很多人都坚信“实践出真知”, 认为敢于质疑的科学精神才可贵, 这也是受了意大利物理学家伽利略比萨斜塔上的实验敢于挑战权威的精神的影响, 这样的精神诚然可贵, 可是高中所传授物理知识毕竟是物理最基础的知识, 这已是经过长年累月考验的, 很多是不须要怀疑的了, 它们已经是建立在众多物理学家的反复实验的基础上得出来的结论, 因此我们的高中物理可以在理论的基础上, 让学生去做实验, 让实验立足在理论的基础上, 然而理论的知识是抽象的, 在实验之前我们可以指导学生去想象实验的过程及结果, 以立足在理论上的实验来课堂培养出学生的抽象思维能力。比如在认识物理器材天秤的课堂上, 有些同学由于天秤器材的损耗不一定能够得到本来要得到的结果, 这时候我们就可以根据理论上的物理知识加以说服, 让学生通过想象抽象的物理理论, 接受物理知识。

③因材施教, 有区别的对待层次不同的学生

抽象思维能力的水平有高低, 有些学生早在别的方面就已经养成了抽象思维的能力, 因此学习起物理来就显得得心应手, 比一般的学生更快地接受知识, 对于这样的学生, 我们没必要再过分地强调培养他们的抽象思维能力, 而应该换个角度, 把他们引到更深的物理知识中去不浪费他们的这种优势;对于抽象思维能力较弱的学生, 我们才应该按照前面提的方法引导, 另外教师还可以用语言描述的方法让学生去想象, 以增强他们抽象思维的能力, 对于始终不能想象理解的学生, 我们再通过图片、实验的方法进行引导点拨, 用这种区别对待不同层次学生的方法, 顾及到各个能力阶段的学生, 让物理的学习不再是只有一部分人学习的学科。

④适当地补充一定的物理历史知识培养学生的抽象思维能力

任何一门学科, 它们都有一定的历史, 心理学有心理学史, 文学有文学史, 数学有数学史, 相同的物理学也有物理史, 通过历史的学习, 会让一部分的学生对这门学科产生兴趣, 进而更深入地学习, 适当的补充一定的物理历史知识, 通过教师的讲述, 这本身也是一个抽象思维能力培养的过程, 比如在高中必修一课本第二章的第一节中, 探究自由落体运动, 我们就可以适当地补充前面提到过的意大利物理学家伽利略的两个铁球同时着地的这个物理小历史, 让学生可以抽象地去想象这个历史中的物理实验, 这也达到了我们培养学生抽象思维能力的目标。

参考文献

[1]张旭东.心理学概论[Z].科学出版社.2010, 12.p169

[2]保宗悌.物理[Z].广东教育出版社.2007, 07.

高中物理的思维培养 篇9

一、结合学生的形象思维, 发展学生的抽象性逻辑思维

我们知道人的思维发展是分阶段的, 低年级学生的思维偏向于形象性思维, 高中生的思维已经发展成了抽象思维, 学生素质发展的不平衡性又使得学生的思维发展也存在着差异。高中物理要重视学生形象思维感知, 对促进学生的抽象逻辑思维发展上的贡献。

比如:在高中物理教学中学习分子动理论的时候, 为了让学生对抽象性知识形成形象性的理解, 建立形象思维和抽象逻辑, 在教学中我采用了这样的事例:24 克黄金能够拉长为67.8 千米的极细的金属丝;即使这样极细金属丝的直径还是比黄金分子的直径大很多。另外也告诉学生:两千五百万个水分子如果一个紧接着一个的排列成一行的话, 也只能够形成大约1 厘米长。通过这样的两个事例, 学生们在头脑中形成了形象化的抽象逻辑, 降低了学生的理解难度。同时, 再通过实验演示和学生的实际感受, 了解到固体和液体不易被压缩的事实, 引导学生分析和综合, 形成分子之间存在斥力这样的理性认识, 再从金属分子不容易被拉伸这样的想象, 感受到物体分子之间存在的引力作用。这些把抽象的知识形象化地呈现, 给学生的理解、分析和综合降低了难度。不仅如此, 学生的形象思维也促进了抽象逻辑思维的发展, 让学生借助形象性的事物, 获得了清晰的逻辑思路和研究问题的方法。

从以上的案例可以看出, 在高中物理教学中, 虽然学生基本处于抽象思维的发展阶段, 但是这种抽象逻辑思维的有效发展, 还是需要借助形象化的手段, 促进学生由形象化的感知向抽象化的逻辑形成过渡。

二、启发学生有意识地想象和联想, 促进学生思维发展

学生思维能力要想获得长足发展和提高, 必须要锻炼学生的想象和联想。高中物理教学中有些知识非常抽象, 对于这些内容的理解就需要借助学生丰富的想象和联想能力。在教学中启发学生进行有意识的形象和联想, 能够促进学生的思维发展。

比如:有这样的一道题, 在平直的公路上有两辆汽车a和b。其中汽车a的速度是v1, 在行驶过程中发现前方正在同样的方向、同样路径上行驶的汽车b。而且汽车b的速度是v2 (v2<v1) 。这两辆匀速行驶的汽车, 之间的距离为s, 那么, 在这样的条件下a车要刹车, 必须要以多大的加速度才不会与b车相撞造成事故?面对这样的问题, 学生们有点摸不着头脑, 这就需要教师引导学生针对ab汽车这样的情况开展想象和联想。让学生在头脑中形成形象化的印象。引导学生确定参照系b, 则可以想象到a的运动就变为了以 (v1—v2) 为初始速度, 以K为运动加速度的逐渐靠近b的减速运动。此时, 这个速度逐渐地减少到0 之后, a还要向相反的方向加速运动, 只有当速度正好变为b的速度v2的时候, 才能形成ab两车之间的匀速运动。通过这样的类别, 引导学生进行想象和联想, 帮着学生触类旁通, 形成思维能力和解题思路的飞跃。

由此可见, 在高中物理教学中, 促进学生的思维发展, 一定要结合学生自身的特点和所处的阶段, 启发学生有意识的想象和联想, 促进学生形象思维和抽象思维的发展, 实现学生思维能力和解题能力质的跨越。

三、启发学生从多个角度思考问题, 实现学生逆向思维的发展

在高中物理教学中有很多问题, 往往需要学生从多个角度思考, 才能得出问题的解题思路和答案。所以, 发展学生的多角度思维能力, 就成为促进学生思维突破性发展的重要方面, 教师要有意识地锻炼学生的逆向思维能力。

比如:如右图所示, 要在平面镜里完整地观察到AB这个物体的像, 人的眼睛必须要在哪个区域和范围?对于这样的问题, 学生们如果进行正面的思考和想象, 对于解题有一定的困难, 原因是要用作图法画出发光点AB在平面镜边缘的反射光线, 从而形成反射光线的范围, 在操作上学生们会感觉到迷茫, 无从下手。而从逆向思维入手解题, 就显得容易下手。首先引导学生思考, 平面镜所成的像的位置在什么位置呢?画出平面镜所成的像之后, 就可以画出发光点A和B在平面镜边缘的反射光线, 再让学生思考我们观察到的图像范围在哪里。通过逆向思维的方法, 循序渐进地引导学生, 得出问题的答案。

可见, 在高中物理教学中, 教师不仅要重视学生抽象思维的形成和培养, 更要注重引导学生从多个角度思考问题。通过学生逆向思维能力的发展, 引导学生从多个角度思考并解决问题。

高中物理的思维培养 篇10

关键词:高中物理教学,思维能力,思维品质

物理教学目标之一就是培养学生的思维品质,提高学生的思维能力,使学生在掌握物理基础知识的基础上,体验物理思维过程,学习物理思维方法,从而勤于思考,独立探索,善于发现,探究创新,更好地应用物理知识解决现实中的实际问题。物理思维能力是指会从物理角度观察、设计和进行物理实验,对物理现象和问题进行比较、猜想和分析,对物理现象问题和结论进行综合、抽象和概括;会对归纳、演绎和类比进行推理;会合乎逻辑地、准确地阐述自己的思想和观点;能运用物理概念、思想和方法解决物理问题,解释物理现象,形成良好的思维特性。在高中物理教学中如何提高学生的抽象逻辑思维能力呢?

就思维发展来说,学生“在活动中产生的新需要和原有思维结构之间的矛盾,这是思维活动的内因或内部矛盾,也就是思维发展的动力。”环境和教育只是学生思维发展的外因。作为中学生,其主导活动是学习。而学习是在教师指导下有目的、有计划、有系统地掌握知识技能和行为规范的活动,是一种社会义务,从某种意义来说,还带有一定的强制性。它对学生思维发展起着主导作用。主要表现在学习内容、学习动机和学习兴趣对思维发展的影响上,即学习内容的变化、学习动机的发展和学习兴趣的增进,直接推动着学生思维的发展。学生思维发展的过程包含着“量变”和“质变”两个方面。学生知识的领会和积累,技能的掌握是思维发展的“量变”过程;而在此基础上实现的智力或思维的比较明显的、稳定的发展,则是心理发展的“质变”。教师的责任就是要以学习的难度为依据,安排适当教材,选好教法,以适合他们原有的心理水平,并能引起他们的学习需要,成为积极思考和促使思维发展的内部矛盾。创造条件促进思维发展中的“量变”和“质变”过程。应该看到,这两个过程是紧密联系的,缺一不可的。教育并不能立刻直接地引起学生思维的发展,它必须以学生对知识的领会和掌握技能为中间环节。而智力、思维的发展又是在掌握和运用知识、技能的过程中才能完成的。没有这个“中介”,智力、思维是无法得到发展的。但是教师教学的着重点应是通过运用知识武装学生的头脑,同时给予他们方法,引导他们有的放矢地进行适当练习,促进他们的思维或智力尽快地得到提高和发展,不断地发生“质”的变化。这也就是学生思维结构的“质变”过程或称“内化”过程。

一、要勤动手,培养学生的思维品质

物理教育本质是一种素质教育。学物理,尤其是在中学阶段,除了勤于动手分析思考身边的物理现象,还应当而且必须勤动手做一些习题,通过做题,可以加深对理论的理解,可以提高分析问题和理论联系实际的能力。特别是,如果是主动地独立地做题,再经过自己的深思熟虑,多方观察,多维联想,就可能在物理观点和物理思想上悟出一些新的更深入的体会。提升自己的洞察力、想象力和创造性。但是所谓题海战术不是这样,它是要学生花大量的时间甚至牺牲理论学习和深思熟虑的时间,翻来覆去地做大量重复的习题,去熟悉别人罗列的各种所谓解题方法和解题程序,所谓解题技巧和窍门,生怕有一点遗漏,希望将来的考题能落在学生做过的题海之中,以取得较好的成绩。结果,脑海里塞满了这些东西,而缺少由自己独立思考得来的物理观点和物理思想,更谈不上这方面的能力能得到真正的培养。从培养人才的目的来看,题海战术是有害的。多做习题是搞好物理学习的重要保证,我们的思维就像一台机器,只有按时按量地工作才能时刻保证系统在不同题型中的应用,掌握常用的思想方法。在动手时,我们不能仅停留得出答案或实验数据,而是应深入思考题目,画出题意图或找出出现此种现象的本质原因。要按照新课程的理念,积极参与分析,并探究最深入的物理本质,在实践中培养自己的探究思维。

思维品质是思维能力的表现形式。教师在物理教学中,有意识地运用心理学、教育学知识,结合教材内容,加强对学生的思维品质的培养是非常必要的,也是一个重要的课题。在解题操作中我们要注意:多向探求,培养思维的广阔性;由表及里,培养思维的深刻性;一题多变,培养思维的灵活性;对比辨析,培养学生思维的批判性;探索猜想,培养思维的创造性;学生良好思维品质的培养是一个长期的过程,非一日之功,它艰巨而复杂,需要教师在教学中,努力给学生创设思维活动的情境,引导学生进行观察、比较、分析、综合、猜想、联想、抽象、概括等思维训练,从而把彼此孤立的知识点串联成线,连接成网,有效地培养学生的各种思维品质,提高分析问题、解决问题和探索创新的能力。

二、拓展思维,让思维顺利迁移

学生的思维发展是由感性逐渐向理性转变的,在这一过程中,需要把感性认识和学生的思维活动紧密结合,这样才能促进思维能力的提高,使学生的思维实现迁移和飞跃,进而帮助学生“触类旁通”,拓宽知识面,这就需要引导学生一题多解、一题多变,强调具体问题具体分析,使学生的思维向纵深发展。

因此,在学生完成小组合作探究之后,教师应留有时间,让学生交流探究学习的过程、结论和方法,交流在实验中出现的问题,通过交流让学生掌握思维规律,加深对知识的记忆。鼓励学生将探究点从课堂拓展到生活中,使学生的思维得到引申,从而培养学生的求异思维,使学生的思维能力得到更大的提高。

物理教学中的深度思维训练一般是以解题训练、归类练习为内容来实现的。物理教学的实践告诉我们:没有一定量的解题练习,就不会练就过硬的解题本领,也不会掌握一定的解题技巧。当然要避免题海战术式的训练,以免造成学生思维疲劳。在物理解题训练中,应把握试题的内容、结构和特征,确定解题训练目标,归类训练,目标训练。如训练一题多解、多题一解、一题多变、一题多用、一题多联等有关不同方面、不同角度、不同层次的训练。又如挖掘题目中的隐含条件,发展思维的深刻性,以训练学生思维的广阔性;变式训练,发展思维的探索性和创造性,比较方法,分析技巧,探索最佳解题思路,从而提高学生的思维能力。

高中物理的思维培养 篇11

关键词:形象思维;能力培养;高中物理教学

【中图分类号】G633.7

高中物理内容广阔,知识系统极为复杂。许多学生在抽象思维浓郁的物理课堂中陷入困境,对学习产生倦怠甚至是放弃。而形象思维是人类认知客观世界中一种高级的思维模式,同时它又是抽象思维的基础,为扭转现今物理课堂的困境,高中物理教师应重视形象思维的培养,顺应信息化时代的教育方式,注重培养学生的创造性思维。

一、物理形象思维的特点

在物理形象思维中,表象、想象和直感是三种最基本的形式。想象主要是对大脑中储存的表象进行加工和改造的,所以物理教学当中的形象思维是具有创造性的。有很多的理论和观点都是形象思维的产物,例如,气体、质点、夸克、原子的核式结构、场、黑洞等等都体现出了物理形象思维当中的创造性。物理形象思维,就是以物理的表象作为思维材料展开的思维,主要具备了形象性、动态性、二维性及创造性。物理形象思维是的形象思维当中最简单、也是最重要的特征,在物理科研究过程中,思维对象不仅具备形象性,且材料是十分丰富的,动态性是物理形象思维当中最重要的特征,物理教学过程中的形象思维总是动态的,比如说带电粒子在电磁场当中的偏转、简谐振动以及波的传播等等,这些过程当中的形象思维都是动态的。二维性指的就是物理教学过程中的形象思维是遵循着一个感觉——知觉——具象——概象——意象,这样一个二维的过程,也就是说人们首先通过感官来感知一个事物,然后通过大脑将事物形成一个记忆的具象,再通过对大脑当中储存的具象的分析、抽象、综合和概括来进行加工,最终形成对一类事物的本质特征的一个概象,进而形成一个具备理性内容、且具有创造性的意象内容。因为物理形象思维是一个多角度、多方面且多渠道的思维,各个环节之间并不具备一维性的因果关系,所以说物理形象思维是具备二维性的。

二、高中物理教学中形象思维能力的培养

1、直观的语言

教师的语言表述是教学中的重要形式,生动形象的语言描述有利于学生能勾起脑海中存有的记忆,教师可利用形象的比喻等方式帮助学生,将表象与记忆关联起来能让学生在脑海中模拟出物理现象再分析出问题的症结,最后采取合适的公式代入解决。如物体的加速度逐渐变小而速度逐渐增加的这以规律,可比喻口渴的时候喝饮料,随着口渴程度的减少喝的越来越慢,但是身体里的水分却越来越多。引用的例子越是贴近生活,学生联想和理解就越为深刻。

2、建立实验图景

比如说,在平抛运动的教学过程中,教师可以先通过演示的形式来让学生们对平抛运动的现象产生一个初步的印象,然后演示平抛运动同自由落体运动之间的等时性实验,鼓励学生们自行对这两种运动情景进行描述,并且绘制出自由落体小球和平抛小球在相同的相隔时间内的位置变化图,让同学们通过图形和语言的情景再现加深印象,促进学生们对大脑中的感性印象进行加工,然后自然地同曾经获得的知识进行融合,建立起能够揭示平抛运动下落高度上随时间变化的物理图,进而获取平抛运动下落过程中典型的形象。然后再去演示平抛运动同水平方向匀速运动的等时性实验,让学生们经过探讨描绘出教材当中的“闪光照”,进而获取能够反映平抛运动水平方向上的运行特征典型形象。最后教师的主要任务就是引导学生们将这些形象融合在一起,形成一个理性的认知,通过构建图景的方式培养学生们的思维能力。

3、多媒体创新

在高中物理的教学过程中,经常会有一些教学内容是无法通过实验演示出来的,这个时候教师可以借助于一些图片和模型来进行讲解,也可以利用幻灯片和计算机等多媒体手段来实现有效的课堂教学。通过这种方式的教学演示虽然会同实验教学之间存在一定的差距,但是也能够给学生们一个更为直观的印象,对于学生们形象思维能力的培养也是至关重要的。

比如说在α粒子的散射实验中,教师就可以利用多媒体来展示整个实验的过程,动态地模拟出α粒子在装有放射性物质的铝盒当中发生的较大偏转,观察到极少数的α粒子会发生超过九十度的偏转,有的甚至会被弹回,偏转的角度也就超过了一百八十度,通过对α粒子散射实验动态的模拟,师生们会共同分析出现象中的原因,学生们也能够更为直观和深入地理解了卢瑟福原子核式的结构理论。

4、数与形结合教学

在传统的物理教学模式下,学生们普遍会缺乏利用物理现象进行思维的习惯,学生们只是习惯于利用公式进行问题探讨,进而得出结论,在这种模式下,学生们会逐步第丧失了运用形象思维进行思考探究的能力,物理规律对于他们来说会成为一个单纯的解题公式,遇到实际问题的时候,学生们仍然会无所适从。采用数与形结合的形式,就是要对研究的物理过程进行物理图像的再现,运用数学的形来承载物理的质,这实际上也是一个再造想象的过程,学生们从图像当中获取新的信息,使得问题能够得到更好和更快的解决。

5、借助实物展示

在高中物理教学过程中,若想培养学生的形象思维能力,则需要通过现实生活中的具体形象元素得出,并不是通过学生随意的想象而来,若在培养学生思维能力的时候脱离生活中具体形象元素,那么培养之说便属于空谈。高中物理老师应充分的利用生活元素开展形象生动的物理课堂。比如,在物理概念的讲解过程中,教师就可以利用一些板画和模型等教学辅助手段来展开教学,学生们可以通过耳、鼻和眼来多方位地感知物理知识,获取感知的认识,进而形成理性的概念,产生扎实的记忆。

三、结束语

对于学生们形象思维能力的培养是高中物理教学当中的重要任务,也是学生们学好高中物理的重要基石。教师在教学的过程一定要充分地创造条件来激发学生们运用形象思维的潜能,培养学生们形成更高层次的形象思维能力。

参考文獻

【1】张小飞.高中物理教学形象思维的作用分析[J].中学物理:高中版,2013(9)

高中物理的思维培养 篇12

一、高中物理教学与思维的关系

物理学作为一门研究物质的基本结构、物质间相互作用、物理运动最一般规律及其所采用的实验方法和思维方法的自然学科, 其研究的内容广泛, 涉足大千世界许多未知的领域, 这些领域充满着神秘的色彩, 这足以激发学生的思维和创造能力。可以说, 物理学为学生思维能力的培养提供了领地。

物理学具有一套完备的科学方法, 是一门带有方法论性质的科学, 包括分析与综合、分类与比较、科学推理、抽象与概括等等这些方法, 而这些方法也可以自然地迁移到其他领域。可以说在物理学科教学中培养学生的思维水平, 可以帮助学生在其他领域的发展, 为学生今后走向不同的发展领域作了铺垫, 打了基础。

根据诸多心理学家的研究发现, 人的抽象逻辑思维能力的发展存在一个关键时期和成熟期, 初中是学生思维能力发展的关键时期, 然后高中阶段却是学生思维发展的成熟时期, 是思维定型的关键期。可以说, 高中学生思维能力发展的这一特征, 为物理教学中充分发展学生思维能力和水平提供时间条件。

二、高中物理教学中学生思维能力的培养策略

学生的思维能力主要是指形象思维能力、抽象思维能力和创造思维能力。下面来分别分析在高中物理教学中如何培养学生这三种思维能力。

(一) 形象思维能力的培养

形象思维能力在学生物理学习中有着重要的作用, 有利于促进学生对概念的理解、有利于分析物质运动的过程、有利于培养学生的创造能力。

培养学生形象思维能力的途径很多, 可以运用物理图景来培养学生形象思维能力, 例如在平抛运动教学中, 可以先向学生演示平抛运动的一些现象, 接着向学生展示平抛运动与自由落体运动等试验, 加深学生对平抛运动的印象。其次, 可以在物理概念中培养学生的形象思维能力, 比如利用某些物理概念之间的相似性, 进行类比来培养思维能力。可以引导学生去解决物理问题, 在解决的过程中培养学生的形象思维能力, 有些物理问题并非单凭物理定义、规律和定理公式就能解决的, 而需要涉及到形象思维能力, 因此, 在解决这类问题过程中, 便能潜移默化培养学生的形象思维能力。

(二) 抽象思维能力的培养

物理抽象思维能力是以物理概念为基础, 通过物理概念、物理判断和物理推理的形式来反映物理事物的本质, 最终达到对物理现象和物理事物本质的认识。在高中物理学中, 抽象思维能力具有举足轻重的作用, 它是学生在教师指导下发现物理问题、构建物理概念, 获得物理规律以及解决物理问题的重要思维能力, 同时也是学生学好物理的重要条件。

在高中物理教学中培养学生抽象思维能力的途径也很多, 其中, 可以在物理概念的形成和物理规律的建立过程中培养学生的抽象思维能力, 例如可以在大量物体间相互作用的现象分析的基础上得出力的概念, 还可以得出力是一个物体对另个物体作用的本质。可以在建立物理模型中培养抽象思维能力, 如质点是一个具有质量的几何点, 由于很多力学问题中物体的大小和形状的影响可以不计, 为了突出物体的质量这个主要因素, 经过物理抽象而建立了质点模型。

(三) 思维能力的培养

学生创造性思维能力的培养和提高是教育的最终目标, 从某种程度上讲, 抓住了学生创造性思维的培养就等于抓住了基础教育改革的关键。

创造性思维能力的培养比前两种思维能力要复杂些。在高中物理教学中培养学生创造性思维, 首先必须扩大学生思维客体的广度, 只有人思维客体的广度扩大了, 人的思维水平才有可能提高。其次, 还需要加深思维客体的深度, 这是拓展学生思维方式、思维方法和思维形式的一种有效方式。最后, 还需要训练学生思维的灵活性、创造性和延伸性, 通过布置各种创造性思维的任务, 使学生在完成任务过程中, 培养和提高创造性思维能力。

参考文献

[1]杨晓翠.物理教学中思维能力培养的研究[J].白城师范高等专科学校学报, 2001, 7.

上一篇:信任理解下一篇:分离性能