初中生物理思維能力培養(yǎng)之探究

1、初中生物理思維能力培養(yǎng)之探究漳州三中分校物理組 洪清山摘要：對中學(xué)生進(jìn)行物理思維能力培養(yǎng)的教學(xué)，是物理教育中落實(shí)基礎(chǔ)課程改革的核心內(nèi)容之一，可使學(xué)生的整體素質(zhì)得到較大發(fā)展 , 除物理思維能力及科學(xué)文化素質(zhì)可以得到明顯的提高外， 由于知識(shí)的遷移作用， 學(xué)生的其他方面也能得到一定的發(fā)展； 對于教師的業(yè)務(wù)水平及教學(xué)能力， 受到了挑戰(zhàn)， 也得到一定的提升，同時(shí)在教學(xué)研究方面也得到發(fā)展，包括提高撰寫論文等整體水平。關(guān)鍵詞： 基礎(chǔ)課程改革物理教學(xué)探究物理思維能力培養(yǎng)的教育在當(dāng)今世界各國的基礎(chǔ)教育改革中， 培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力已成為一個(gè)重要的課題；在中學(xué)的物理教學(xué)中， 進(jìn)行物理思維能力培養(yǎng)等的基礎(chǔ)教育改革

2、探究，是落實(shí)素質(zhì)教育，進(jìn)行課程改革的一個(gè)重要手段。進(jìn)行中學(xué)生物理思維能力培養(yǎng)的教學(xué)，首先，教師必須學(xué)習(xí)“物理思維論”等，關(guān)于物理思維能力培養(yǎng)的相關(guān)教學(xué)資料，提高自身水平；其次，依據(jù)中學(xué)生的年齡特點(diǎn)， 制定指導(dǎo)思想和措施， 并融入平時(shí)的教學(xué)中； 也要通過一些觀摩課及交流實(shí)踐體會(huì)等，不斷改進(jìn)教學(xué)方法和培養(yǎng)措施。依據(jù)物理思維理論、 中學(xué)生物理思維能力的結(jié)構(gòu)模型及對中學(xué)生物理思維能力發(fā)展的研究， 參考了已有的培養(yǎng)方案和有關(guān)的資料， 進(jìn)行中學(xué)生物理思維能力培養(yǎng)的一些具體措施的實(shí)施：【一】物理思維能力培養(yǎng)的步驟、措施及其方法一、在物理模型的抽象、物理概念的形成、物理規(guī)律的建立、物理問題的解決中教給學(xué)生物理

3、思維的基本方法。先從概念、特點(diǎn)、類型、作用、結(jié)構(gòu)等方面，對物理學(xué)中的分析與綜合、抽象與概括、比較與分類、歸納與演繹、 類比、等效、臻美等物理思維的基本方法，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了深入的分析和研究。研究建立物理模型、 物理概念、物理規(guī)律的思維方法。 建立物理模型的思維方法主要有抽象、 假說、類比、臻美；建立物理概念的思維方法主要有抽象概括、理論推導(dǎo)、類比、等效；建立物理規(guī)律的思維方法主要有實(shí)驗(yàn)歸納、理論分析、提出假說。其次，研究中學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念、 物理規(guī)律中的思維障礙。 通過對國內(nèi)已有的研究成果，結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及對學(xué)生的測試， 來分析學(xué)生學(xué)習(xí)主要物理概念和物理規(guī)律的思維障礙， 并對其進(jìn)行概括和總結(jié)

4、， 把這些障礙歸結(jié)為感性認(rèn)識(shí)不足、思維方法不當(dāng)、思維定勢的消極影響和相關(guān)知識(shí)的干擾等。再者，提出指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念和物理規(guī)律的具體措施。在物理概念教學(xué)中， 運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和列舉生活中的典型事例等方法， 使學(xué)生獲得必要的感性認(rèn)識(shí)； 掌握建立物理概念的思維方法， 排除思維障礙； 明確物理概念的內(nèi)涵、外延，運(yùn)用物理概念解決實(shí)際問題； 掌握物理概念在物理學(xué)科結(jié)構(gòu)中的地位和作用。在物理規(guī)律教學(xué)中， 使學(xué)生了解并建立物理規(guī)律的事實(shí)依據(jù)和思維方法，理解物理規(guī)律的物理意義、 適用條件和范圍，以及與相關(guān)知識(shí)之間的關(guān)系，加強(qiáng)應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的指導(dǎo)和訓(xùn)練。最后，對解決物理問題的思維過程、思維方法、思維策略進(jìn)行總

5、結(jié)和概括，并結(jié)合具體問題進(jìn)行指導(dǎo)和訓(xùn)練。 學(xué)生在解決物理問題時(shí)一般遵循明確問題、 探求解法、實(shí)施計(jì)劃、檢驗(yàn)結(jié)論、進(jìn)行小結(jié)的思維過程； 常用的思維方法有歸納法、演繹法、反證法、窮舉法、變量控制法、類比法、等效法、近似處理法、 疊加法；常用的思維策略有動(dòng)靜轉(zhuǎn)化、內(nèi)外轉(zhuǎn)化、曲直轉(zhuǎn)化、常量與變量轉(zhuǎn)化、無限與有限轉(zhuǎn)化、順?biāo)寄嫱?、以美啟真、?shù)形結(jié)合等。結(jié)合課程要求，編寫程序訓(xùn)練題，有計(jì)劃、有步驟地讓學(xué)生掌握這些方法和策略。二、訓(xùn)練學(xué)生的思維品質(zhì)對物理思維品質(zhì)進(jìn)行理論分析，并尋找中學(xué)生物理思維品質(zhì)差的具體表現(xiàn)，有針對性地對每一種思維品質(zhì)進(jìn)行訓(xùn)練。1. 深刻性思維品質(zhì)的訓(xùn)練：a、加強(qiáng)物理建模和物理概念物理規(guī)律

6、及其理論的理解和教學(xué)。b、通過具體內(nèi)容的教學(xué)過程，讓學(xué)生掌握物理的思維方法。c、加強(qiáng)概括與抽象能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。d、引導(dǎo)學(xué)生挖掘物理題中的隱藏條件和排除干擾因素。e、訓(xùn)練學(xué)生克服分析問題的片面性及推理的不嚴(yán)密性。f 、注意讓學(xué)生掌握物理學(xué)中力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和能源及現(xiàn)代材料的基本結(jié)構(gòu)。2. 靈活性思維品質(zhì)的訓(xùn)練：a、在知識(shí)與方法間的遷移和滲透。b、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散性思考、多面體思維，培養(yǎng)學(xué)生一題多解、一題多變、多題歸一的能力。c、教給并加以訓(xùn)練學(xué)生靈活選取探究手段和解決問題的方法。d、幫助學(xué)生正確形成物理事物的情景圖。e、使學(xué)生掌握物理學(xué)中的辯證關(guān)系。3. 敏捷性思維品質(zhì)的訓(xùn)練：a、讓學(xué)

7、生掌握物理概念與規(guī)律之間的關(guān)系，了解物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，結(jié)合物理問題的解決，在思維中形成合理的知識(shí)模塊。b、教給學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)和解決物理問題，一定的提高速度的方法和技巧；c、通過做測驗(yàn)、考試和作業(yè)等方式，對學(xué)生進(jìn)行技巧及速度訓(xùn)練。4. 探究性思維品質(zhì)的訓(xùn)練：a、在課堂教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立提出問題、分析問題和解決問題。在習(xí)題教學(xué)中，主要教給學(xué)生分析問題的方法和思路。b、鼓勵(lì)學(xué)生對課本和教師對物理世界的描述和解釋提出質(zhì)疑，發(fā)表不同的見解，反復(fù)檢查解決物理問題時(shí)所擬定的假設(shè)和方案， 客觀地分析正、 反兩方面的論據(jù)，養(yǎng)成不人云亦云、盲目服從的習(xí)慣。d、通過教學(xué)與訓(xùn)練，有效地排除在復(fù)雜物理情景中的

8、各種干擾。5. 獨(dú)創(chuàng)性思維品質(zhì)的訓(xùn)練：a、倡導(dǎo)新穎性，包括問題新穎、思路新穎、方法新穎和結(jié)果新穎，指導(dǎo)學(xué)生挖掘解題的各種方法，方法越多越好，越獨(dú)特越好。b、狠抓學(xué)生自編習(xí)題。讓學(xué)生根據(jù)某一物理規(guī)律和理論自編習(xí)題，這表達(dá)了獨(dú)特性、新穎性和發(fā)散性 ( 每個(gè)學(xué)生編的題一般都有差異 ) 的三種獨(dú)創(chuàng)性思維品質(zhì)的特點(diǎn)。c、改進(jìn)教學(xué)方法。結(jié)合課外活動(dòng)，開設(shè)一些研究性的實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)及小制作；鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、 獨(dú)立選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備、 獨(dú)立組裝實(shí)驗(yàn)儀器、獨(dú)立讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和獨(dú)立分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。三、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)在教學(xué)過程中， 注意培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的能力。 根據(jù)有關(guān)學(xué)習(xí)理論和學(xué)習(xí)策略，結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生

9、實(shí)際， 加強(qiáng)對學(xué)生制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃、 聽課、做筆記、記憶、復(fù)習(xí)、總結(jié)、分析問題、解決問題等的指導(dǎo)，這對提高學(xué)生的思維能力和整體素質(zhì)起到很大的作用。四、加強(qiáng)非智力因素的培養(yǎng)措施a、注意處理好理想、動(dòng)機(jī)、興趣三者之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。b、培養(yǎng)師生情感。c、訓(xùn)練良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。d、培養(yǎng)克服困難的意志。特別加強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和良好習(xí)慣的培養(yǎng)。中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣有四個(gè)層次：直覺興趣是對豐富多彩的物理現(xiàn)象的自發(fā)興趣 ，操作興趣通過親手操作獲取物理現(xiàn)象和觀察物理過程的興趣 ，因果興趣對探究物理現(xiàn)象發(fā)生原因的興趣 ，理論興趣對把具體的因果認(rèn)識(shí)上升為能有效地分析物理過程的理論結(jié)構(gòu)， 以及運(yùn)用該結(jié)構(gòu)中的

10、概念規(guī)律能動(dòng)地解決物理問題的興趣，這樣概括起來有：直接的對物理事物本身的興趣以及間接的對物理事物后果的興趣的兩個(gè)方面。我們通過演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、利用多媒體等現(xiàn)代化的教學(xué)手段，喚起學(xué)生已有的表象、 重視建立物理情景、 展現(xiàn)物理現(xiàn)象及其過程等方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的直接興趣，通過聯(lián)系生活實(shí)際、社會(huì)實(shí)際、科技發(fā)展實(shí)際，幫助學(xué)生探求因果關(guān)系等方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的間接興趣。這就要通過提高教師的業(yè)務(wù)水平及教學(xué)藝術(shù)手段來引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。五、要培養(yǎng)好學(xué)生的物理思維能力，先要學(xué)生有良好學(xué)習(xí)的習(xí)慣教師可按不同年齡段的學(xué)生特征，制訂出相適應(yīng)的學(xué)習(xí)要求。它們是，一要自覺遵守紀(jì)律使學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行；二要做好課

11、前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和練習(xí)作業(yè)等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)會(huì)讀書；三要克服不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣。對于學(xué)生不注意掌握物理概念和物理規(guī)律來龍去脈的習(xí)慣， 對于做題不總結(jié)和反思的習(xí)慣，對于尚未理解知識(shí)就做題的習(xí)慣， 對于解題不注意選擇研究對象的習(xí)慣，對于記的多思的少的習(xí)慣， 對于做題多分析少的習(xí)慣和對于推理不嚴(yán)密不周全的習(xí)慣等等，都要進(jìn)行克服和矯正。六、在教學(xué)中注意處理好促進(jìn)學(xué)生發(fā)展與適應(yīng)學(xué)生年齡特征之間的關(guān)系對學(xué)生的物理思維能力進(jìn)行測試和評價(jià)，一般為：中學(xué)生特別是初中生學(xué)習(xí)物理，只有最初淺的物理思維能力，是不完整不成熟；在思維方法方面，邏輯推理比較容易掌握，而抽象概括最差； 在思維的品質(zhì)方面， 靈活性是優(yōu)于深刻

12、性的。整體來講，中學(xué)生的物理思維能力偏低， 特別是深刻性思維品質(zhì)和抽象概括能力。針對在教學(xué)指導(dǎo)思想、 教師的教法、 學(xué)生的學(xué)法方面存在的問題， 及分析學(xué)生學(xué)習(xí)物理的動(dòng)機(jī)、興趣及一些不良習(xí)慣，以此為依據(jù)，采取切實(shí)可行的、促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展的措施?！径课锢硭季S能力培養(yǎng)測試題的編制根據(jù)物理思維理論、 中學(xué)生物理思維能力的結(jié)構(gòu)模型及對物理思維品質(zhì)的分析，遵循三維性和完備性兩個(gè)原那么，設(shè)計(jì)物理思維能力評價(jià)指標(biāo)體系。在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有大量的物理習(xí)題進(jìn)行篩選、改編和自編，請有經(jīng)驗(yàn)的教師對測試題進(jìn)行審核。并考慮到測試目的、 對象和時(shí)間等各種因素， 進(jìn)行題目練習(xí)和測試的制定?！救课锢硭季S能力培養(yǎng)的教學(xué)效果學(xué)

13、生方面，有經(jīng)過物理思維能力培養(yǎng)的學(xué)生， 對物理感興趣的人數(shù)明顯提高；不良習(xí)慣有了較大的改變， 學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效率有了大幅度的提高，對物理學(xué)中的對稱美、和諧美、簡潔美、多樣統(tǒng)一美有了較深入的認(rèn)識(shí)，成為推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的又一強(qiáng)大動(dòng)力； 學(xué)生較好地樹立了動(dòng)靜轉(zhuǎn)化、內(nèi)外轉(zhuǎn)化、 常量與變量轉(zhuǎn)化等辯證唯物主義思想； 觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?分析問題、 解決問題的能力也有一定的提高。通過學(xué)生參加全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽，對比成績明顯的高一個(gè)檔次。經(jīng)過物理思維能力培養(yǎng)的教學(xué)， 可以使學(xué)生的整體素質(zhì)得到較大發(fā)展。 除物理思維能力及科學(xué)文化素質(zhì)可以得到明顯的提高外， 由于知識(shí)的遷移作用， 學(xué)生的其他方面也會(huì)有一定的發(fā)展，

14、即學(xué)生的整體素質(zhì)有了較大的提高。教師方面，經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐教學(xué)， 教師的業(yè)務(wù)水平及教學(xué)能力也會(huì)有一定幅度的提升， 教學(xué)研究的能力也到了發(fā)展， 包括撰寫論文等整體素質(zhì)水平的提高?！舅摹繉懺谧詈髮χ袑W(xué)生物理思維能力培養(yǎng)的教學(xué)， 體會(huì)到：一是，提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵在于教師水平的提高。在物理思維能力培養(yǎng)的教學(xué)過程中， 教師也得到了學(xué)習(xí)和 “培訓(xùn)”，經(jīng)常進(jìn)行問題討論，大力開展教育科學(xué)研究，可以收到良好的效果。二是，物理思維能力的培養(yǎng)教學(xué)， 是物理教育中落實(shí)基礎(chǔ)課程改革的核心內(nèi)容之一。 以物理思維能力的培養(yǎng)為中心， 同時(shí)加大學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)和非智力因素的培養(yǎng)， 使學(xué)生的素質(zhì)得到全面的提高。 三是，教育教學(xué)必須有科學(xué)的理論作指導(dǎo)。 指導(dǎo)我們培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力的理論主要有兩方面， 一個(gè)物理思維理論， 一個(gè)中學(xué)生物理思維能力的結(jié)構(gòu)模型。 四是，只有在了解學(xué)生思維能力發(fā)展?fàn)顩r及存在問題的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)的理論，才能找到行之有效的培養(yǎng)措施。