物理教学中思维能力的培养

归徐芳

摘 要：学生具有良好的物理思维能力是学好物理的一个重要因素。通过科学推理，培养学生的思维逻辑性；一题多解，培养学生的思维广阔性；一题多变，培养学生的思维灵活性；巧解巧算，培养学生的思维敏捷性；自我反思，培养学生的思维深刻性。

关键词：物理教学；思维能力；科学推理；一题多解；一题多变；巧解巧算；自我反思

思维是人脑对客观事物本质属性与规律的概括的间接的认识，是分析、综合、比较、分类、抽象概括与具体化的过程。

学生具有良好的物理思维能力是学好物理的一个重要因素，而良好的物理思维能力不是天生就有的，要靠后天的培养。那么怎样培养学生的物理思维能力呢？结合近年来自己的教学实践，我认为应该从以下几个方面来解决这个问题。

一、科学推理，培养学生的思维逻辑性

思維的逻辑性是指思考问题时条理清楚、推理准确、有因有果，严格遵循逻辑规律。在初中物理教学中有一些物理现象，由于受实验条件的限制，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理，才能得出正确的结论。

例如：将一只正在发声的手机放在密封的玻璃罩内，当罩内空气被抽走时，铃声变小，由此推理出：声音不能在真空中传播。又如，在探究牛顿第一定律的实验时，我们把物体放在越是光滑的水平面运动得就越远的知识结合起来，我们就可以推理出：如果水平面绝对光滑，物体将永远做匀速直线运动。

在教学时，如果注重逻辑推理思维的灌输，有助于学生科学思维能力的提高。

二、一题多解，培养学生的思维广阔性

思维的广阔性是指能全面而细致地考虑问题。在教学中，通过一题多解，使学生养成从不同的角度观察、思考、分析，用不同的方法和观点去解决同一物理问题的习惯，从而扩充思维的领域，

增加思维的机遇，这有利于知识间的联系与沟通，培养学生思维的广阔性。

例如：有两根长度、粗细、外表颜色都差不多的金属棒，一根是铝的，一根是铁的，请你根据它们的物化性质，用尽可能多地用不同的方法把它们区分开来。

思路一：密度类比较法

①密度测量法：铁的密度大。

②比较重量方法：弹簧秤测量重量，铁的重量比较重。

③比较质量法：天平来称质量，铁的质量大。

思路二：材料强度类比较法

①金属丝弯曲法：铝较易变形。

②铁榔头敲击法：铝容易敲扁。

③钢丝钳切割法：铝容易剪断。

思路三：电阻类比较法：铁的电阻较大。

思路四：磁铁吸引类比较法：铁能被吸引。

思路五：导热性能比较法：导热性好的是铝。

思路六：稀酸类反应法：产生气泡较剧烈的是铝。

思路七：灼烧类法：放在酒精灯火焰上灼烧，“白色的是铝”，“变黑的是铁”。

思路八：……

该例题从不同的角度、不同的方位分析问题，用不同的方法求解，可以激发学生去发现和去创造的强烈欲望，加强学生对所学知识的联系，训练学生对知识的娴熟运用能力，锻炼学生思维的广阔性。

三、一题多变，培养学生的思维灵活性

思维的灵活性是指思维活动能根据客观情况的变化而随机应变的能力，通过对一道习题进行多方位、多层次的变式训练，引导学生从一道习题抓一类问题；从特殊问题抓一般问题，这样，不但能激发学生的学习兴趣，而且能取到举一反三、训练思维、提高能力的作用。在教材中，有不少练习题可以进行一题多变的训练，教师应有意识地运用。

例如，在固体压强计算的教学中，我出示如下一道题目：“质量分布均匀的长方体木块竖放在水平地面上，对地面的压强为P，若把它按如图一所示截取阴影部分后仍竖放在地面上，剩下木块对水平面的压强为多少？”学生做完题后，教师启发学生把截取的方法或放置方式改变，然后，再求此时剩下木块对水平地面的压强。

上述变式，由于截取方法和放置方式的不同，使受力面积的改变也不同，导致剩下木块对水平地面的压强也不同，但解题的思路是一致的。通过一题多变，这无疑能使学生加深对所学知识的理解。一题多变，从聚合到发散再到聚合，学生的思维水平不断从低级向高级发展。同时，激发学生思维的积极性，培养学生灵活思维的能力。

四、巧解巧算，培养学生的思维敏捷性

思维的敏捷性是指能在很快的时间内提出解决问题的正确方法，是所有优良思维品质的集中表现。在物理教学中，物理问题千变万化，但只要抓住内在相同的本质，遵循的相同物理规律的特点，通过类比一些题型并归类，扩大学生的知识面，加强知识的横向联系，浓缩知识点，明确知识的纵向主线，就能化繁为简，变难为易。比如，在研究具有相对速度的物体运动规律时，将复杂的速度叠加运动变为相对运动，可能问题就变得熟悉而简单。

例如：一条小船相对于水以3 m/s的速度沿河逆流而上，水流的速度为1 m/s。当小船在一座桥下经过时，船上一只木箱落入水中，假设木箱落水后立即顺水漂向下游方向，过了2 min才被发现。发现后立即调转船头，仍以相对于水3 m/s的速度去追木箱。求：小船追上木箱需要多长时间？

按照常规思路，我们常常会选取河岸为参照物，然后对木箱的漂流、船逆水航行、船顺水航行分别列出运动关系式求解。具体解法如下：

船逆行的对地速度：v逆=v船-v水=3 m/s-1 m/s=2 m/s

木箱落水后顺水漂行的速度：v水=1 m/s

2 min后才发现，这时船向上游航行的距离：

S1=v逆t1=2 m/s×120 s=240 m

木箱向下游漂行的距离：S2=v水t1=1 m/s×120 s=120 m

这一时间内船和箱子的距离：S=S1+S2=240 m+120 m=360 m

当发现后追赶，船调头后顺流而下追木箱时对地速度：

v顺=v船+v水=3 m/s+1 m/s=4 m/s

设船追上木箱，所用的时间为t2，则

船追上木箱航行的距离：S3=v顺t2=4 m/s×t2

木箱又向下游漂行的距离：S4=v水t2=1 m/s×t2

因为船追上木箱航行的距离等于发现时船和箱子的距离与木箱又向下游漂行的距离之和，即S3=S+S4

所以4 m/s×t2=360 m+1 m/s×t2

解得：t2=120 s=2 min

该例题中若以河水为参照物，则木箱相对水静止，船顺流航行和逆流航行相对水的速度大小相等。这样的物理情景，与“一个人在马路上匀速行走，掉下一个箱子，2 min后发现了并立即掉头以同样大小的速度去拣箱子。”的情景相同。显然人来回路程相等，速度相等，所用的时间也相等。同样，在该题中船在水中顺流而下追箱子与逆流而上离开箱子的时间也相等。

可见，在解难度较大、技巧性较强的题目时，引导学生跳出习惯性思维的解题框框，巧妙的选取研究对象，能够使计算更方便，过程更简单，有利于培养学生思维的敏捷性。

五、自我反思，培养学生的思维深刻性

思维的深刻性是指深入到事物的本质里去考虑问题。一般学生对一个问题的认识、观察，只能停留在初级阶段，只能看到问题的表面现象，难以进入深层的领域，因此，学生的反思是非常重要的，学生在反思中既是整理知识、整理思维的过程，又是总结成败的过程。

比如，我们在课堂教学总结时，不应该只要求学生简单地复述知识要点，而应该为学生提供一种极好的自我反思机会，来引发学生对学习的结果进行自我反馈，对探究的过程进行自我反思。引导学生要常常自问：（1）本节课我学到什么？（2）本节课我有什么体会？（3）这实验采用什么方法？还有别的方法吗？（4）这种方法适用的条件是什么？（5）这节课的学习对我的生活有什么影响？这种反思探究过程是教师无法替代的，它是学生的一个思想升华的过程，是加深知识、获得体验的重要途径，有利于学生发现相互条件中的必然联系和问题的深层培养学生洞察问题实质的能力。

在物理教学中，要从学生的实际情况出发，从物理的特点出发，组织教材、研究教法，通过各种教学手段，有意识地培养、训练，加强对学生思维能力的培养，使学生具有科学的思维方法和良好的思维习慣。

编辑 黄 龙