物理教学中思维能力的培养

张文

思维能力是人类独有的功能，是解决问题寻求答案的钥匙，更是人类不断进化、进步的重要因素.物理教育是学生科学素质教育的摇篮，物理教学中科学思维能力的培养是思维能力培养的主渠道之一，无论是物理概念的建立或物理定律的发现，还是基础理论的创立和突破都离不开科学思维能力.然而培养学生的物理思维，需要以学生为本，从物理思维的品质、方式、方法等方面来综合设计、实施，让学生形成一定的、科学的学习习惯和思维模式.

一、构建认知冲突，创设思维情境

在教学中，教师要注意创设问题情境，设置富有挑战性的任务，激发学生的认知冲突，使学生已有的经验和认知结构受到挑战，激发学生的求知欲，使他们急切地想“探个究竟”，自觉地启动自己的思维，而后层层递进，逐步阐述有关的知识点，使学生充分运用自己的思维去发现、理解新的知识.同时，学生有了思考问题的兴趣，进而发展学生的思维.

例如，“大气压强”教学片段.上课伊始，教师演示：水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，水会停止沸腾.迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水.学生根据日常生活经验知道，当把正在沸腾的水拿离火炉时，沸腾就会停止；如果给停止沸腾的水浇冷水，瓶里的水温一定降低.可是当教师演示实验时，学生观察到的现象却是：给烧瓶中已经停止沸腾的水浇上冷水后，烧瓶中的水却沸腾了！这样的现象与学生生活经验相悖，引起学生的认知冲突，激起学生的学习兴趣.

二、转变教学方式，释放学生思维

潜力

在教学中，教师要发挥学生的主体作用，鼓励学生积极参与，提倡小组讨论或辩论，让学生在社会环境中为自己的经验赋予意义.同时，教师要提供适当的帮助，逐渐扩展出带有挑战性的学习任务，并在教学过程中关注学生的学习意图，提供适当的反馈信息.尤其要重视问题设计，要通过问题来引导、促进学生的思维进程.

例如，“探究运动和力的关系”教学片段.教学环节1：演示实验，初步形成认识.首先，教师向学生介绍实验装置，并说明实验条件，引导学生思考问题：每次实验小车都要从相同高度下滑，为什么？实验中，使用了三种不同的材料，目的是什么？实验中是否要用同一辆小车？然后，教师演示实验，要求学生观察，并在课本表中填写观测数据，回答问题：三次实验，小车都静止，为什么？三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？小车运动的远近与它受到的阻力有什么关系？假若小车运动时受到的阻力进一步减少，小车的运动距离将会变长还是变短？根据上面的实验进行推理，若没有阻力，小车将会怎样运动？在师生交流中初步形成结论：牛顿第一定律.教学环节2：要点辨析，深入理解物理规律.教师对惯性定律进一步分析理解.条件：不受外力作用或外力合力为零；运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态……这个案例设计思想主要采取的是问题引导，使课堂呈现为“面对实验情境，教师提问，学生讨论思考”的形式.教师给出的问题，清晰而有条理，层层递进，为学生搭建了问题型脚手架；教师没有过多的提示，为学生的独立思考和交流留下了空间；在讨论过程中，教师为学生留出充足的时间，让学生充分展示和完善自己的思考.这样，不仅可以使学生理解物理知识，而且提高了学生的观察能力和思维能力.

三、重视元认知教学，提高学生的

思维能力

教师要鼓励学生对自己的思维活动进行考查和调控，知道自己是如何思考的（元认知）.一方面，学生可以有意识地解释自己的思维过程.维果斯基认为，语言是学习的中介，建议将思维说出来，这样可有效促进认知的发展.另一方面，学生可以反思自己的思维过程，形成对自身思维过程的认知（元认知），提高思维水平.

例如，“大气压强的存在”教学片段.教师引导，让学生猜想是否存在大气压强.教师演示“瓶吞鸡蛋”实验，让学生观察、记录实验现象.提出问题：实验现象是什么？你认为产生这种现象的原因是什么？学生分析、解释.教师提出问题让学生反思：你认为自己的解释合理吗？如果不合理，不合理的地方或困惑之处是什么？学生讨论产生实验现象的原因，教师总结.迁移应用新知：覆杯实验、皮碗实验、马德堡板球实验.让学生运用所学知识解释这些现象，并总结这些现象的关键相似点；让学生应用所学知识，列举并解释生活中一些应用大气压强原理的实例.在这个案例中，围绕教学目标设计了“瓶吞鸡蛋”演示实验，要求学生观察、分析、讨论、反思.基于这一任务设置了一系列问题，形成了学生工作单，用于引导和规范学生的思维活动，充分挖掘和展现了学生的思考过程，让学生掌握知识，发展思维能力.同时，有利于教师收集资料来了解、评价学生的思维能力水平.

总之，物理思维能力的培养是物理教育的一项有效措施.教师在优化学生的创新环境、培养学生的物理思维能力、提升学生的科学精神等方面是大有作为的.我们坚信，只要经过长期不懈的努力，一定能培养出具有创造性思维能力的创新型人才.