培养学生思维能力提高物理学习效率

罗红波

高中物理相对而言研究的对象比较复杂、抽象，教学中要求重在分析、概括、推理、想象等思维能力和数理应用能力。但是，在高中物理教学中，必须根据学生心理“过渡期”的特点，充分认识形象思维及其作用，充分应用形象思维，才有利于学生对物理产生兴趣，强化学生对高中物理的理解。因此，我们应该特别重视形象思维能力的培养。那么，在物理教学中，应当如何有效地培养学生的形象思维能力呢？

一、加强直观教学，丰富学生表象储备

正如没有概念就不能进行逻辑思维一样，没有丰富的表象就难以创造出新形象，表象来源于感性认识，它是人们对外界事物的反复感知在头脑中留下的痕迹。所以要提高学生的形象思维能力，必须加强直观教学，以丰富学生的表象储备。

1.通过实验形成正确的物理表象

实验是人们主动地控制条件，使物理现象和过程真实地呈现在观察者面前，所以由实验和观察形成的表象最生动、最具体、最真实，实验是形成物理表象的最有效途径。对于实验，学生参与程度越大，摄入的表象就越生动、有效。如机械能守恒定律学习中，“触鼻实验”效果很好，装置很简单，约2m长的细绳系在天花板上，下端拴一铁球。实验时请“勇敢”者上来，绳拴的铁球偏离平衡位置，恰好能碰到参与学生的鼻子，释放铁球后，在铁球返回到学生鼻子跟前时，学生有惊无险，整个过程深深印在学生脑中，他们对机械能守恒定律就能比较深刻地理解。教师应创造条件增加学生动手操作的机会，要尽量把演示实验改为学生实验。要开发取材容易、操作方便、可见度高的随堂实验，如上图所示的简易实验中，用铅笔支起图中的绳子，可以使学生直观地感受到手指受到的拉力，手掌受到的压力，这对他们正确地画出分力的方向有重要的作用。我们不仅必须做好有关实验，而且还要帮助学生把实验现象中的次要因素撇开，将实验所得的形象加以理想化，把实验现象与其物理本质联系起来，建立起理想化模型或理想化的动态形象，存储于学生的头脑中。

2.利用多媒体模拟丰富物理表象

利用多媒体软件所具有的图形显示功能和动画功能，可以为课堂教学提供丰富、生动的实际情景，可以把各种复杂的物理过程（多种因素均在变化）暴露无遗，让学生通过观察、联想和想象，去理解动态的物理过程，形象地建立起相应的过程图景。

物理是以实验为基础的一门学科，许多物理概念规律都建立在实验基础上。中学阶段由于条件的限制，有些规律的探索实验不能重现，这种情况下，可通过计算机模拟实验过程，展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的过程。让学生通过观察到的模拟实验现象，分析得出结论和规律。如a粒子散射实验，可用多媒体计算机展现出整个实验过程，并动态模拟从装有放射性物质钋的铝盒中不断有a粒子发生了较大的偏转，并且有极度少数a粒子偏转角超过90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°。看过a粒子散射实验的动态模拟过程后，师生再共同分析出现此现象的原因，探索原子结构。这样，学生很容易记下a粒子散射实验装置、过程、现象，深刻理解卢瑟福的原子核式结构理论。

二、培养学生运用物理形象思考问题的习惯

目前学生普遍缺乏运用物理形象进行思维的习惯。他们经常只习惯于运用公式去讨论问题，得出一些数学结论，而不习惯于运用形象思维去思考现象或过程的本质。长此下去，学生头脑中已经建立起来的物理形象也会淡漠。到头来，物理规律对他们就可能变成一个纯数学的公式。遇到实际问题，就不会运用形象思维，甚至想不到这样去做。产生这种情况，主要是两方面的原因。一是教师对学生形象思维能力的训练重视不够，对一些定性讨论的问题，教师包办代替的时候多，容易形成学生套用公式得出结论的不良习惯；二是学生头脑中的物理形象不够鲜明正确，缺乏必要的把抽象问题形象化的技能技巧，因而难以实现正确的形象思维。因此，为了培养学生形象思维的习惯，除了教师的示范外，还应注意教给学生把抽象问题形象化的技能技巧，例如怎样画简化题意图。怎样运用图形分析问题等。同时可以有意识地组织专题训练，并对学生提出运用形象进行思维的严格要求，如解题一般应有题意图，力学问题要画出物体受力图，论述问题应有必要的图形配合等，使他们在实践过程中，不断地纠正自己头脑中的错误形象，提高把抽象问题形象化的能力。

三、强化图式教学，开发形象思维

图式直观、形象、包含的信息量大，容易记忆，与实际联系紧密又可以进行动态操作，建立典型的图式模型容纳概念、公式，可以降低物理教学的难度，又可以发展学生的联想和想象能力。因此，在物理教学中应强化图式教学。

四、培养和发展学生的想象力

想象力是人们探索求知世界的一项重要能力。如法拉第凭着他丰富的想象力，创造性地用生动直观的磁感线来刻划磁场，从而将抽象的磁场问题转化为直观的形象问题。牛顿曾运用他那超乎寻常的想象力，由地球表面上的重力想到地球对遥远的月球的力的作用，并最终发现了万有引力定律。在教学中要有意识地培养和发展学生的想象能力，在课堂教学中可以采用假设、猜想、设计实验等方法培养学生的想象能力，还可在解题训练中进行模型假设、过程假设、状态假设、条件假设、结论假设，为学生展开想象的翅膀，遨游创新的天地间。