在物理教学中培养学生思维能力初探

(江苏省南京市南化第二中学，江苏 南京 210048)

培养学生的能力是现代素质教育的重要任务之一，其中对学生思维能力的培养是各种能力培养的核心.人们在工作、学习、生活中每逢遇到问题，总要“想一想”，这种“想”，就是思维，无论是学生的学习活动，还是人类的一切发明创造活动，都离不开思维，思维能力是学习能力的核心.如何培养学生思维能力？思维能力是在思考过程中发展和提高的，而思考过程是别人所代替不了的.因此，在物理教学中，教师必须首先注重培养学生学习的主动性，激发学生不断思考，从而达到培养思维能力的目的.下面结合笔者平时教学的点滴收获，谈一谈物理教学中加强学生思维能力培养的策略.

1 思维能力培养的重要性

我们知道，思维能力是智力活动中的核心内容.心理学研究表明：人的智力应包括五种基本因素，观察力、记忆力、想象力、判断力和思维能力.而其中思维能力是智力的核心内容.这是思维的作用所决定的.一方面，各种智力活动都需要围绕思维活动来进行，都受思维能力的制约和支配，思维对各种智力活动产生深刻影响.另一方面，其他智力活动为思维提供可进行加工的信息原料，智力活动中的观察力、记忆力、想象力、判断力，都必须有思维参与.一旦离开思维，智力活动就会停留在较低的层次上.从某种意义上讲，思维能力决定人的智力活动的水平.

爱因斯坦曾说过：“一个人如果懂得了学科的基本原理和学会独立思考的时候，他就找到了属于他自己的道路.”因此，在物理教学中注重学生思维能力的培养是十分重要的.

2 培养学生思维能力，亟需教师转变教学理念

2.1 重视思维过程的教学，启迪学生的思维

在物理教学中培养学生的思维能力，首先要解决的问题是教师教育观念的转变．传统的课堂，教师经过精心备课，对教材内容、习题的解法早已成竹在胸，讲课如行云流水，从教师的思维水平出发，教给学生怎样做，学生大部分能听懂，但课下应用起来却有好多困难，其中的原因就是我们教师对“怎样做”讲的太多，而未注意强调为什么这样做，未把原始的思维过程展开，去引导学生思索，有效地启迪学生的思维.

为了改变这种状态，教师就要多从学生的角度和心态出发，想学生所想，思学生所思，疑学生所疑，解学生所难.面对一个问题，教师要站在学生的思维视角，以学生的思维习惯和思维方法去审视问题，营造良好的思维环境，设计能充分发挥学生主观能动性的清晰的思维过程教学，从而使学生学到科学的思维方法，解决学生中存在的思路不清、不会思考的难题，进而开拓学生的思维.

2.2 构建民主、和谐的教学氛围，鼓励学生思考质疑

在课堂教学中，教师要注意构建和谐、民主的课堂教学氛围，使师生交往的心理状态达到最佳水平，以保证学生心情舒畅、思维敏捷，使各种智力和非智力的因素都处于最佳活动状态，从而提高学习效率．当学生的思维活动和结论超出教师所设计和期望的轨道时，教师不应强行把学生的思维纳入自己的思维模式之中，用自己或教材上的结论束缚学生的创新思维，更不能用粗暴的方式来中断学生的思维进程．教师要善于鼓励学生大胆质疑，欢迎学生与自己争论，要给予学生发表意见的机会，使学生树立起进行独立思考和学习的自信心，使其思维能力得到锻炼和提升．这样才能有利于学生思维能力的培养.

3 充分利用课堂教学的主阵地，培养学生思维能力

3.1 创设“问题”情境，引导学生思维

物理教学是以发展学生的思维能力，提高学生的素质为目的，传授知识仅仅是实现这一目标的一个过程.引导学生观察、发现、分析、解决问题是课堂教学的中心.在教学结构上，师生之间、生生之间形成一种合作关系，新课程改革的一个重要特点就是学生学习方式的改变，要求学生由原来的“接受式学习”转变为“探究式学习”，由此来培养学生的思维能力.创设丰富的问题情境是实现这一目标的一种有效教学手段.

创设问题情境有以下几种途径：(1)利用物理学史创设问题情境；(2)利用物理实验创设问题情境；(3)结合生活实验创设问题情境；(4)联系当前科技发展创设问题情境.

在学习“大气的压强”时，笔者在课堂就演示了这样一个实验：在一只大试管中装上水，又将一只口径略小的试管压入大试管中并倒过来.观察到的现象是：小试管不但不会掉下来，反而徐徐上升.这个现象妙趣横生，引起了学生强烈的好奇心.学生为了弄清其中的奥秒，听课注意力特别集中、思维特别活跃.利用好实验，它会像“魔术”一样的引人入胜，会收到很好的课堂教学效果.

3.2 分析学生的思维轨迹，拓展思维活动

在物理教学中，需要将知识的发生和发展的逻辑过程，通过教师实施教学的过程，转化为学生的思维过程，从而训练和提高学生的思维能力，所以学生的思维过程是最重要、最本质的过程.为培养学生的思维能力，就要充分激发和暴露他们的思维过程.对于学生的思维轨迹，除了通过课堂的提问、作业练习、检测考查等多种方式反映外，教师还应该积极发挥主导作用，善于搭建思维平台，创设思维情景，善于提出思考性较强的问题，激发学生强烈的求知欲望，激发学生思维的兴趣和主动性，这样才会乐于接受教师的引导和帮助.让学生暴露思维过程，就要给学生充裕的思维时间，教师不要急于把自己的思维过程和结论直接告知学生，也不要面面俱到、滴水不漏，片面追求讲深讲透，用老师的思维代替学生的思维，要使学生对物理结论的理解与掌握建立在充分思维活动基础之上.

3.3 设计多样化的课堂问题，培养思维能力

思维是从问题开始的.如果把学生的大脑比作一泓平静的池水，那么教师富有针对性和启发性的课堂提问就像投入池水中的一粒石子，可以激起学生思维的浪花，启迪学生的心扉，开拓学生的思维，使他们处于思维的最佳状态.在教学过程中，教师应根据教学需要从不同的角度、层次和要求提出问题，引导学生思考，更好地理解学习内容.这样，就可以使学生在掌握知识的同时发展思维能力，提高思维的积极性、灵活性和创造性.

3.3.1 设计情境式问题，诱发学生思维的积极性

众所周知，物理课内容前后联系比较密切，所谓“温故而知新”，那么，在讲授新知识之前，要有意识地复习与之有关的旧知识.设计一些彼此关联的、富有启发性的问题，并预示新课题，借此激发学生的求知欲，使他们企盼“探个究竟”，而后层层递进，逐步阐述有关的知识，使学生自主构建、理解新的知识.如此反复，可使学生巩固、拓广旧知，发现、掌握新知，同时使学生有了思考问题的兴趣，进而提高了学生的思维能力.

3.3.2 设计探究式问题，提高学生思维的创造性

在当代人才的多种素质中，有决定意义的是能及时获得信息、处理信息和高度应变的创新能力，而应变创新能力的核心是创造性思维，它是思维的最高层次.对学生来说，创造性思维能力就是利用已学过的知识和经验创造性地思考问题和解决问题的能力，如独特的见解、新颖的解法、独到的公式证明或应用等.学生的创造性思维活动和科学家发现规律一样带有强烈的探索动机，也经历提出问题、建立假说、实验验证、得出结论等几个阶段.这就要求在教学过程中要根据教材精心设计一系列探究式的问题和实验，引导学生在思考和实践中，发挥他们的创造力.

3.3.3 设计发散式问题，培养学生思维的灵活性

我们经常听到有的学生说：“上课听得懂，一做题就发怵.”究其原因就是思维缺乏灵活性.通过对优等生和学困生的解题过程的观察发现.优等生可以从同一题的信息源产生不同的假想，然后对每一种假想进行合理的思维推理，一旦一种假想思维受阻，能立即转换思维方式；而学困生从同一题的信息源产生的假想不仅单一而且缓慢，往往“一条道走到黑”.我们常说要使这类学生“头脑开窍”，就是要培养这些学生思维的灵活性.为此，在课堂教学中有目地的根据同一问题设计发散式的问题，如在一题多解和多变的习题讨论中，增强思维发散与知识交叉，增加思维的广阔性、灵活性.

在初三复习到“密度”这一章内容时，其中有一个重要知识点“密度的测量”，笔者设计了3个开放性问题，引发学生讨论和思考，拓展了学生的思维.

问题1：如何设计实验，测量一个长方体铝块的密度？

问题2：如何设计实验，测定一粒花生米的密度？

一粒花生米的质量和体积都很难测量，这就要用到浮力知识.用盐配制成盐水溶液，使花生米恰好悬浮在盐水溶液中，这时根据浮力有关知识知道：盐水的密度和花生米的密度相等，可以通过测盐水的密度间接测出花生米的密度.

问题3：如何设计实验，测定盐水的密度？

学生经过讨论，得出了多种方法，如：分别测液体的质量和体积来计算液体的密度，用密度计直接测量，用连通器原理、液体压强知识来测量等等.

3.4 设计探究实验，提供培养学生思维能力的平台

物理学是一门理论与实验并重的学科，特别是在中学阶段，物理实验对于学生掌握知识、形成能力具有特别重要的意义.探究性实验不仅要求学生掌握一定的物理知识和实验技能，还要求他们能灵活地、创造性地综合运用这些知识.

关于伏安法测小灯泡电阻的实验，笔者设计了几个问题，层层深入，引导学生自主设计实验和探究：(1)小灯泡的电阻可以直接测量吗？如果不能直接测量，怎样测得小灯泡电阻？(2)需要哪些器材？(3)需要测哪些物理量？

学生通过讨论，已清楚可用电压表和电流表分别测小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，再由欧姆定律算出电阻，学生选择了电池、电流表、电压表、小灯泡等，也设计了电路.

此时老师再问：这样可以测出几组数据？能否测出三组以上的数据？还需增加何种器材？

学生思考讨论后恍然大悟，再加一个变阻器.经过这几个问题的逐步深入，学生通过自主设计，探索实验并经历了思维的过程，感受到成功的喜悦.

4 追寻科学发展的历程,优化思维的品质

传统的物理教材安排的教学内容和科学的结论，是科学家思维活动的结晶，经过了高度的压缩和改造，具有高度的抽象性，若只是照本宣科，学生既不容易理解，更丧失了一次良好的科学方法培养和思维能力培养的大好机会.

教师应该充分揭示教材中科学家的思维过程，使之成为学生提高思维能力的典范.他们卓越的智慧和才能、独到的方法、深刻的分析都是值得我们继承和发扬的精华.教学过程中，可以利用图片、多媒体课件等手段，再现知识发生发展的过程，用图文并茂的方式向学生提供信息，揭示科学发现历程，将物理学研究问题的方法和物理思想寓于情景的建立和分析过程中，让学生身临其境，促使学生开展分析问题的思维活动，自然地悟出其中的道理和规律，从而潜移默化地使学生掌握分析物理过程，建立物理模型的方法，理解模型的本质.把科学家思维的全过程充分揭示出来，使学生不仅从中获取科学知识，更受到科学方法的熏陶，使教学过程真正成为学生主动参与的再发现过程.学生对规律的理解将会更加深刻，运用也能灵活自如，不仅培养了他们分析解决问题的能力，还能进一步体会科学家探索的艰辛与成功的喜悦，领悟科学的意义，对激发学生的学习动机、完善学生的人格具有重大意义.通过此类训练，也提高了学生的思维品质.

中学是个承上启下的阶段，学生如果养成了良好的思维习惯，形成独立的认识和分析问题的能力，对于以后的学习会大有裨益.在物理教学中，培养学生良好的思维能力并不是一朝一夕的工作，这需要教师时时刻刻以此为己任，不断在教学实践中探索新的方式方法，积极引导学生养成自主思维的习惯.

参考文献：

[1]陶昌宏．以培养学生思维能力为核心[J]．物理教学，2013，(3)．

[2]郑金洲．课改新课型[M]．北京：教育科学出版社，2006．

[3]袁振国．教育新理念[M]．北京：教育科学出版社，2002．