物理学科应如何培养学生的思维能力

崔志刚

摘要： 物理学科的研究，以自然界物质的结构和最普遍的运动形式为内容。把握好物理模型的思维是学生学习物理的难点之一。在教学中必须注意不断地引导并培养学生发现新问题、解决新问题的敏锐能力，以及勤于钻研、善于探究的思维品质。要求学生及时地转变自己的思维方向，转换思维的方式。

关键词： 物理模型发散思维求异思维品质思维的转换思维方式

物理概念的建立，以及规律的发现、概括，都需要学生思维的加工。与一般的思维过程相比较，其思维又有独特性。对这种独特性的准确了解和把握，对提高物理教学的针对性和灵活性有很大的帮助。

1.建立典型的模型

首先需要抓住其主要的特征，而舍去那些次要的因素，形成一种经过抽象概括了的理想化的“典型”，在此基础上去研究“典型”，以发现其中的规律性，建立新的概念。模型化物理学科的研究，以自然界物质的结构和最普遍的运动形式为内容。这种以模型概括复杂事物的方法是对复杂事物的合理简化。而抽象概括和简化的过程，也正是人脑对事物的思维加工过程。

物理学科的研究，模型就是一种概括的反映，就是概念，亦即是一种思维的形式。把握好物理模型的思维，是学生学习物理的困难所在之一。所谓物理模型，就是人们为了研究物理问题的方便和探讨事物的本质而对研究对象所作的一种简化的描述或模型。由于物理学研究自然界中物质最基本、最普遍的规律，以及物质和结构的相互作用，几乎每一个具体问题都要涉及许多因素。因此，在中学物理教学中，模型占有重要的地位。在物理教学中，首先要引导学生步入模型这个思维的大门，适应并掌握这种思维形式，具备掌握物理模型的思维能力。

2.培养学生的发散思维

任何一门学科，其内容都不会是孤立的存在，不可避免地会与其他学科有或多或少的联系。在本学科内，一个物理问题的提出、解决，其后所牵涉的问题，可能有许多个环节，问题的解决所经历的思维过程，往往需要分为几个过程、阶段或几个方面、步骤。须经历分析、综合的相互转换，往复循环，逐级上升。本文称此特点为物理思维的多级性。

一般说，物理思维的特性，亦包括了模型的转换。无疑，这种思维的多级性，要求更高的思维能力，这是对于思维能力培养的一次推进。而对于步入新阶段学习的学生来说，是一个新的水平，也是对思维惰性的一个冲击。从开设物理课开始，必须注意不断地引导并培养学生发现新问题、解决新问题的敏锐能力，以及勤于钻研、深于追究的思维品质。

3.注重学生的求异思维品质

多向性许多物理问题的解决，并不只有一种办法。同一个问题，从不同的方面出发，用不同的方法，都可以得到同一个结果。还有一些问题则不同，并不只有一个结果存在，需要作全面分析。而解决这类问题所经历的思维过程必须是开放性的，而且在思考中必须灵活地进行分析和综合的转换，全面地把握问题，细心地权衡哪些思维是有利的，哪些思维是正确的。这种特点，被称为发散思维或求异思维。

4.培养学生在物理方面思维的转换

物理研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型和数学模型的转换等是常见的。思维的转换是物理思维的又一个特点。它要求个体及时地更换自己的思维方向，转换思维的方式，改变语言表达方式，以更简捷、有效的方式进行分析、综合。

思维的转换，既是物理思维的特点，又是学生学习物理甚觉困难的又一所在。

思维的转换，是思维灵活性的体现，在物理教学中，需要有意识地培养这种品质。

物理问题的表达方式也是多种多样的。例如表述物理规律，可以用文字叙述，也可以用公式表示，还可以借助于画图像。有些问题还可以用各种图示。概念的表述，亦有类似的方式。物理教学，就需培养学生选择表述方式的意识，使学生学会并掌握物理语言，形成准确地运用适当的语言思考、论述物理问题的习惯和能力。

５.在物理研究中几种常见的思维方式

（１）假设与验证。物理研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型和数学模型的转换等是常见的为着解决某一问题的思维。所必须经历的步骤，一般分如下四步，即发现问题、认清问题、提出假设、验证假设、得出结论。而其中的假设与验证是思维过程的中心环节或关键环节。在解决有多种可能的问题时，结论与假设有关的，必须加以验证。验证假设的思维是人的认识深化的过程。验证的方法，可以是间接的方法，即推理的方法，也可以是直接的检查，即知觉的方法。但无论以怎样的方法来进行验证，都能直接地培养学生思维的广阔性和深刻性。

（２）等效思维。等效方法的运用，是物理思维的又一个特点。所谓等效，即效果相同。例如矢量的合成分解、等效电路等属之，都是简化复杂问题的方法。把复杂的对象等效作为一个模型，以便能够应用已有的知识去处理。这种等效处理的方法本身就是一种思维。

（３）实践性。物理知识的另一个特点是它与实践紧密联系。许多知识是实践观察的总结。就其来源于实践而又应用于实践这一点讲，物理知识是非常具体的、通俗的。而就其概括实践来讲，无论是初级经验的概括，还是高级科学的概括，都很抽象。既具体又抽象的特点，要求解决物理问题的思维，必须具有相应的特点。

因而，在物理教学中，必须时刻注意联系实际，以期培养学生具有既能作抽象的概括，又能具体地应用、联系实际的思维品质。一些论述需要作抽象的概括，而另一些论述则必须考虑到现实状况，作联系实际的思考。脱离实际必然导致思维的谬误。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.全日制义务教育物理课程标准.

［2］义务教育课程标准实验教科书（沪科版）.

［3］张大昌.从物理课程看科学探究.