浅析如何培养学生的“物理思维方法”

仲祥

在课程标准改革和物理教育教学实践中，我越来越认识到：用心地不断探索物理教学方法的重要性。对如何在课堂教学中让学生受到物理方法的训练、培养学生的科学态度和科学素养、方面作了我做了一些探索，初步形成了“激疑、诱思、精讲、多用”以能力培养和提高学生素质为目标的课堂教学方法。下面就结合我的物理教学实践，谈一些认识和体会。

一、在概念、规律的教学中，重视对学生进行思维方法的培养

在物理要领与规律的教学中，我们重视对学生思维方法的培养，这对学生整体思维素质的提高起着积极的作用。常见的思维方法有理想化方法、类比方法、分析方法和综合方法、抽象和概括、演绎方法、数学方法等等。在初中物理教学中，着重应培养如下几种思维方法。

1.理想化的思维方法

人们为了科学研究，通常需要建立一种理想化的模型，抛开具体事物中的无关因素和次要因素，抓住影响事物的主要因素，从而使物理问题得到简化。理想化的方法是科学家们常用的一种思维方法。教学中我们应充分利用好教材，向学生渗透这种思维方法，从而使学生逐步认识科学家们为简化实际问题所采用的这种思维方法。

例如，在《牛顿第一运动定律》一节的教学中，为了引导学生认识“物体在不受外力作用时将怎样运动”这个问题。在教学中，我首先提出：在地球上完全不受力的物体是没有的，那么我们又如何来研究呢？接着通过讲解使学生认识：水平轨道上运动着的物体，虽然在竖直方向上受到重力和支持力的作用，但这一对平衡力对于水平方向运动的物体来说不会产生影响，是无关因素。因此，我们把物体不受外力的情况一般简化成物体在运动方向上不受外力的情况来研究，就把本来不存在的事物变成了客观存在的事物。在此基础上，我通过教材中的实验引导学生得出：“运动的小车在不同的水平轨道上运动，受到的摩擦力越小，速度就减小得越慢，运动的距离就越长”的结论。然后引导学生做出推想：如果有磨擦，运动的小车在水平轨道上将怎样运动？学生在教师的指导下能较自然地得出结论，其中渗透着理想化的思维方法，教师切不可草草了事。又如，在九年级的电学部分，通常情况下我们为什么都不考虑电流表、电压表对接入电路的影响？即把电流表的电阻视为零，可近似看作一根导线，把电压表的电阻视为无穷大，可看作开路。实际上，把初中涉及的电流表、电压表视为理想化电表。再加力学部分中的“动滑轮可省一半力”问题，也涉及理想化的问题。为此，教师在教学中应注意挖掘教材，尽可能使学生多接受理想化思维方法的训练。

2.类比思维方法

许多物理规律的建立，都采用了类比也是一种常用的思维方法。因此，在物理教学中，我们也应重视对学生进行类比思维方法的训练，使学生逐步领会这一思维方法。

例如，在功率、电功率的教学中，为了反映做功快慢的情况，我们均可采用类比方法，仿照速度的概念建立，能较容易地引导学生形成功率、电功率的概念。又如在惯性的教学中，为了帮助学生认识惯性是物体的固有属性这一知识，我也采用了类比方法进行教学：一个正常健康人具有劳动能力（假定成立），正常健康人在参加劳动时具有劳动能力，在休息时也具有劳动能力。物体的惯性正如正常健康人的劳动能力，物体无论是否处于静止或匀速直线运动状态，都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质，也就是一切物体任何时候都具有惯性。运用类比方法能帮助学生深刻理解惯性概念，起到较好的效果。

3.分析与综合的思维方法

任何事物和现象，都是由许多要素，许多属性组成的统一体。分析就是以事物的整体与部分为客观基础，为了从总体上把握事物的性质以及运动规律，就必须了解其各个组成部份和要素的性质、特点和相互联系。客观事物的整体与部分的这种关系，使得运用分析解决物理问题不仅成为可能，而且成为现实。综合是把事物各个部分、侧面和综合的基础，分析以综合为前提。分析与综合所关心和强调的面不同，但都是重要的思维方法。掌握分析与综合的方法，训练分析与综合的思维方法，提高分析与综合的能力，是中学物理科学方法教育的最主要内容。因此，教师应充分重视对学生进行分析与综合思维方法的训练。

例如，《欧姆定律》的教学中、为了探索电流、电压、电阻这三个相互关联的物理量之间的关系，就采取了先分析后综合的思维方法。先保持其中一个物理量不变，研究其与两个物理量之间的变化关系；再保持另外一个物理量不变，研究剩余的两个物理量之间的变化关系。通过实验在得出：“保持电阻不变时，电流跟电压成正比；保持电压不变时，电流跟电阻成反比”结论的基础上，再综合得出了欧姆定律。在教学中，教师因充分认识到引导学生领会探索电流、电压、电阻三者变化关系的思维方法，这比学生知道欧姆定律的结论更为重要。

二、在实验教学中，重视对学生进行科学态度和科学素养的培养

物理教学大纲中，把“加强演示和学生实验”提在“重视物理概念和规律教学”之前，充分体现了实验在物理教学中的作用。通过加强实验教学，来培养学生的科学态度和科学素养，这也是物理教学的重要目的之一。

1.养成善于观察的习惯，增强学生良好的观察素养

法拉第曾经说过：“没有观察，就没有科学”。观察是有意知觉的高级形式，认识的开端起源于观察。可见，观察是何等重要。

（1）培养学生观察的兴趣。观察也是受到兴趣的调节和制约，兴趣的品质直接影响观察能力。教师应根据教材要求和特点，精心设计实验，制作一些新颖、趣味性强的实验教具，并巧妙地进行演示，有效地刺激学生的感官，增强学生的有意注意，从而激发学生观察的兴趣。同时，教师应注意丰富学生的基础知识，扩大学生的知识面，尽可能地创造条件，多给学生观察的机会，坚持课内、课外相结合，引导学生观察自然、生活和生产实际，进一步激发学生观察的兴趣。

（2）引导学生有目的、有计划地进行观察。观察本身就是有目的、有计划的知觉过程。针对初中学生来说，活动常常不明确目的性，容易受外界干扰。教师在实验前，应使学生弄清观察对象，明确观察的顺序，在观察的过程中，教师对学生进行恰如其分的指导，会对学生的观察效果有明显的影响。这样，使绝大多数学生能观察到应该观察的现象，达到观察的目的。

（3）教会学生观察的方法，不断提高观察能力。对复杂的物理现象和过程，没有全面、深刻、敏锐、准确的观察力是不行的。在实验教学中，常用的观测法有：全面观察、重点观察、对比观察、动态观察等几种。教会学生掌握正确的观察方法，引导学生观察思考，学会从平常事物和现象中找出相关的联系，从偶然事物和现象中找出规律，逐步增强学生的观察素养。

2.树立辩证观点，培养学生的科学方法和科学态度

树立辩证唯物主义观点。物理实验中同样也包含着丰富的唯物辩证法思想，这种思想对学生科学世界观的形成极为有利。

例如，地球对物体的重力、物体的惯性、物体间的摩擦、声音、光的反射、机械能与内能的转化、电流的热效应、电磁波等等自然界中许多客观存在的物理现象有利于我们的生产和生活的同时，又是有害的。因此我们在合理利用的同时又要有效的防止其造成的危害。

因此从物理学的角度出发培养学生的“物理思维方法”也可以间接地培养学生的认知自然界的科学观和认知人生的世界观，我认为这才是我们教育教学的真正目标，也是课程改革和科学发展观的目标。