歸徐芳
摘 要:學生具有良好的物理思維能力是學好物理的一個重要因素。通過科學推理,培養(yǎng)學生的思維邏輯性;一題多解,培養(yǎng)學生的思維廣闊性;一題多變,培養(yǎng)學生的思維靈活性;巧解巧算,培養(yǎng)學生的思維敏捷性;自我反思,培養(yǎng)學生的思維深刻性。
關鍵詞:物理教學;思維能力;科學推理;一題多解;一題多變;巧解巧算;自我反思
思維是人腦對客觀事物本質屬性與規(guī)律的概括的間接的認識,是分析、綜合、比較、分類、抽象概括與具體化的過程。
學生具有良好的物理思維能力是學好物理的一個重要因素,而良好的物理思維能力不是天生就有的,要靠后天的培養(yǎng)。那么怎樣培養(yǎng)學生的物理思維能力呢?結合近年來自己的教學實踐,我認為應該從以下幾個方面來解決這個問題。
一、科學推理,培養(yǎng)學生的思維邏輯性
思維的邏輯性是指思考問題時條理清楚、推理準確、有因有果,嚴格遵循邏輯規(guī)律。在初中物理教學中有一些物理現(xiàn)象,由于受實驗條件的限制,無法直接驗證,需要我們先進行實驗,再進行合理推理,才能得出正確的結論。
例如:將一只正在發(fā)聲的手機放在密封的玻璃罩內(nèi),當罩內(nèi)空氣被抽走時,鈴聲變小,由此推理出:聲音不能在真空中傳播。又如,在探究牛頓第一定律的實驗時,我們把物體放在越是光滑的水平面運動得就越遠的知識結合起來,我們就可以推理出:如果水平面絕對光滑,物體將永遠做勻速直線運動。
在教學時,如果注重邏輯推理思維的灌輸,有助于學生科學思維能力的提高。
二、一題多解,培養(yǎng)學生的思維廣闊性
思維的廣闊性是指能全面而細致地考慮問題。在教學中,通過一題多解,使學生養(yǎng)成從不同的角度觀察、思考、分析,用不同的方法和觀點去解決同一物理問題的習慣,從而擴充思維的領域,
增加思維的機遇,這有利于知識間的聯(lián)系與溝通,培養(yǎng)學生思維的廣闊性。
例如:有兩根長度、粗細、外表顏色都差不多的金屬棒,一根是鋁的,一根是鐵的,請你根據(jù)它們的物化性質,用盡可能多地用不同的方法把它們區(qū)分開來。
思路一:密度類比較法
①密度測量法:鐵的密度大。
②比較重量方法:彈簧秤測量重量,鐵的重量比較重。
③比較質量法:天平來稱質量,鐵的質量大。
思路二:材料強度類比較法
①金屬絲彎曲法:鋁較易變形。
②鐵榔頭敲擊法:鋁容易敲扁。
③鋼絲鉗切割法:鋁容易剪斷。
思路三:電阻類比較法:鐵的電阻較大。
思路四:磁鐵吸引類比較法:鐵能被吸引。
思路五:導熱性能比較法:導熱性好的是鋁。
思路六:稀酸類反應法:產(chǎn)生氣泡較劇烈的是鋁。
思路七:灼燒類法:放在酒精燈火焰上灼燒,“白色的是鋁”,“變黑的是鐵”。
思路八:……
該例題從不同的角度、不同的方位分析問題,用不同的方法求解,可以激發(fā)學生去發(fā)現(xiàn)和去創(chuàng)造的強烈欲望,加強學生對所學知識的聯(lián)系,訓練學生對知識的嫻熟運用能力,鍛煉學生思維的廣闊性。
三、一題多變,培養(yǎng)學生的思維靈活性
思維的靈活性是指思維活動能根據(jù)客觀情況的變化而隨機應變的能力,通過對一道習題進行多方位、多層次的變式訓練,引導學生從一道習題抓一類問題;從特殊問題抓一般問題,這樣,不但能激發(fā)學生的學習興趣,而且能取到舉一反三、訓練思維、提高能力的作用。在教材中,有不少練習題可以進行一題多變的訓練,教師應有意識地運用。
例如,在固體壓強計算的教學中,我出示如下一道題目:“質量分布均勻的長方體木塊豎放在水平地面上,對地面的壓強為P,若把它按如圖一所示截取陰影部分后仍豎放在地面上,剩下木塊對水平面的壓強為多少?”學生做完題后,教師啟發(fā)學生把截取的方法或放置方式改變,然后,再求此時剩下木塊對水平地面的壓強。
上述變式,由于截取方法和放置方式的不同,使受力面積的改變也不同,導致剩下木塊對水平地面的壓強也不同,但解題的思路是一致的。通過一題多變,這無疑能使學生加深對所學知識的理解。一題多變,從聚合到發(fā)散再到聚合,學生的思維水平不斷從低級向高級發(fā)展。同時,激發(fā)學生思維的積極性,培養(yǎng)學生靈活思維的能力。
四、巧解巧算,培養(yǎng)學生的思維敏捷性
思維的敏捷性是指能在很快的時間內(nèi)提出解決問題的正確方法,是所有優(yōu)良思維品質的集中表現(xiàn)。在物理教學中,物理問題千變?nèi)f化,但只要抓住內(nèi)在相同的本質,遵循的相同物理規(guī)律的特點,通過類比一些題型并歸類,擴大學生的知識面,加強知識的橫向聯(lián)系,濃縮知識點,明確知識的縱向主線,就能化繁為簡,變難為易。比如,在研究具有相對速度的物體運動規(guī)律時,將復雜的速度疊加運動變?yōu)橄鄬\動,可能問題就變得熟悉而簡單。
例如:一條小船相對于水以3 m/s的速度沿河逆流而上,水流的速度為1 m/s。當小船在一座橋下經(jīng)過時,船上一只木箱落入水中,假設木箱落水后立即順水漂向下游方向,過了2 min才被發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)后立即調(diào)轉船頭,仍以相對于水3 m/s的速度去追木箱。求:小船追上木箱需要多長時間?
按照常規(guī)思路,我們常常會選取河岸為參照物,然后對木箱的漂流、船逆水航行、船順水航行分別列出運動關系式求解。具體解法如下:
船逆行的對地速度:v逆=v船-v水=3 m/s-1 m/s=2 m/s
木箱落水后順水漂行的速度:v水=1 m/s
2 min后才發(fā)現(xiàn),這時船向上游航行的距離:
S1=v逆t1=2 m/s×120 s=240 m
木箱向下游漂行的距離:S2=v水t1=1 m/s×120 s=120 m
這一時間內(nèi)船和箱子的距離:S=S1+S2=240 m+120 m=360 m
當發(fā)現(xiàn)后追趕,船調(diào)頭后順流而下追木箱時對地速度:
v順=v船+v水=3 m/s+1 m/s=4 m/s
設船追上木箱,所用的時間為t2,則
船追上木箱航行的距離:S3=v順t2=4 m/s×t2
木箱又向下游漂行的距離:S4=v水t2=1 m/s×t2
因為船追上木箱航行的距離等于發(fā)現(xiàn)時船和箱子的距離與木箱又向下游漂行的距離之和,即S3=S+S4
所以4 m/s×t2=360 m+1 m/s×t2
解得:t2=120 s=2 min
該例題中若以河水為參照物,則木箱相對水靜止,船順流航行和逆流航行相對水的速度大小相等。這樣的物理情景,與“一個人在馬路上勻速行走,掉下一個箱子,2 min后發(fā)現(xiàn)了并立即掉頭以同樣大小的速度去揀箱子?!钡那榫跋嗤?。顯然人來回路程相等,速度相等,所用的時間也相等。同樣,在該題中船在水中順流而下追箱子與逆流而上離開箱子的時間也相等。
可見,在解難度較大、技巧性較強的題目時,引導學生跳出習慣性思維的解題框框,巧妙的選取研究對象,能夠使計算更方便,過程更簡單,有利于培養(yǎng)學生思維的敏捷性。
五、自我反思,培養(yǎng)學生的思維深刻性
思維的深刻性是指深入到事物的本質里去考慮問題。一般學生對一個問題的認識、觀察,只能停留在初級階段,只能看到問題的表面現(xiàn)象,難以進入深層的領域,因此,學生的反思是非常重要的,學生在反思中既是整理知識、整理思維的過程,又是總結成敗的過程。
比如,我們在課堂教學總結時,不應該只要求學生簡單地復述知識要點,而應該為學生提供一種極好的自我反思機會,來引發(fā)學生對學習的結果進行自我反饋,對探究的過程進行自我反思。引導學生要常常自問:(1)本節(jié)課我學到什么?(2)本節(jié)課我有什么體會?(3)這實驗采用什么方法?還有別的方法嗎?(4)這種方法適用的條件是什么?(5)這節(jié)課的學習對我的生活有什么影響?這種反思探究過程是教師無法替代的,它是學生的一個思想升華的過程,是加深知識、獲得體驗的重要途徑,有利于學生發(fā)現(xiàn)相互條件中的必然聯(lián)系和問題的深層培養(yǎng)學生洞察問題實質的能力。
在物理教學中,要從學生的實際情況出發(fā),從物理的特點出發(fā),組織教材、研究教法,通過各種教學手段,有意識地培養(yǎng)、訓練,加強對學生思維能力的培養(yǎng),使學生具有科學的思維方法和良好的思維習慣。
編輯 黃 龍