物理学对学生能力的培养探析

马志刚

摘 要：随着科学技术的迅猛发展，如何在有限的课时内使学生学好物理知识、培养各种能力，是每位物理教师应该思考的问题。探析物理学对学生能力的培养，是为了使物理学教师在教学过程中具有针对性，不但要掌握理论知识，而且也应注重能力的培养。既知识与能力并重，又实践与创新并行。笔者认为物理学培养学生的能力是多方面的，本文主要讨论以下四方面：培养学生将研究的物理系统理想化的能力，分析问题的能力，“科学猜想”的能力和观察、分析、推理能力。

关键词：物理；能力；培养；探析

1.培养学生将研究的物理系统理想化的能力

学习物理知识，首先要学会观察物理现象，但如果仅仅是观察，而不能抓住现象背后隐藏的事实本质，就无法弄清错综复杂的现象发生的规律，或被假象迷惑。因此，将复杂的系统转为相应的理想化模型，是研究现象及其规律不可忽视的重要环节。

建立理想模型，就是在学习、研究中忽略与所研究的“目标”无关的“枝节”，只考虑相关的过程。不过，模型毕竟是“一种理想化”，虽然有着鲜明的代表性，但必然受到近似性的限制，不是每件事物用模型去说明都能得到成功。模型建立与进一步修正和完善，就是培养学生不断深入学习、研究的过程，培养学生将考虑的问题“理想化”的过程。

2.培养学生从计算结果分析问题的能力

（1）进行数前符号分析的能力。物理学不但要学习抽象的理论，还常常要通过计算，计算的结果往往会有不同的物理意义。比如在计算力的大小时，出现负值，其“负号”并非纯数学中的“负号”，而代表了力的方向与规定的方向（正方向）相反；在计算位移时，出现负号，表示物体运动的方向与物体出发时初速度的方向相反等等。

（2）进行数的大小分析的能力。当我们在计算中出现质量为负值时，肯定运算过程或运算角度有误；当计算普朗克常数h→0时，量子物理的问题近似成经典物理问题；当计算的压强p→0时，气体的性质和规律十分接近理想气体的性质和规律……

（3）进行数量级分析的能力。从数量级的变化可以研究系统的物理性质及其规律的变化。例如，在原子物理中，研究碱金属光谱时，发现各谱线系中都出现了双线结构，为了弄清楚形成原因，人们依据电子存在自旋的假设和相关理论，对电子轨道运动激发的磁场与自旋磁矩相互作用产生的附加能量进行数量级的估计，结果是：这个附加能量应在-1015ev左右，而这正是实验所观测到分裂的数量级，从而使人们断定了电子自旋的存在，明白了引起谱线分裂的原因是：“自旋—轨道”相互作用。

3.培养学生“科学猜想”的能力

“科学猜想”对于培养探新与创造的精神有着特殊的作用。这种方法在物理学的形成和发展中有着大量的实例。例如伽利略通过研究小球在斜面上的运动，“猜想”出自由落体与光滑平面上小球的运动规律；法拉第在“电流周围存在磁场”的基础上，“猜想”出变化磁场周围存在电场，并在实验的基础上建立起电磁感应定律。

4.培养学生观察、分析、推理能力

（1）从生活中走向物理，端正学习态度。要有意识地培养学生关注实际生活和科技发展。在教学过程中一定要注意让学生多渠道、多方面地去吸收和了解有关信息，尽量多地去了解科学事件以及科技的发展方向，教师还可以通过网络等工具找到一些专题性的科普资料，并且上课的时候提供给学生，比如航天技术、交通安全等，从而培养学生从生活当中发现物理问题的能力，以及通过学习到的物理知识分析问题、解决问题的能力，这样能够树立他们对“物理好学、学好物理”的信心。

（2）合理采取措施，改变学习方式要提倡学生学习多样化。在高中阶段，让学生学习钻研课本、自己动手查阅、收集资料，开拓途径获得各种相关信息。向学生强调作业形式的多样化，并给予一些学生感兴趣的现象或话题，让他们课后相互讨论，共同通过网络等途径查阅相关信息。物理老师应该尽自己最大的努力提供给学生各种各样的学习信息，比如和物理学习有关的网址、参考文献以及各种科普刊物等。

（3）让学生在探究中学会推理和分析。高中物理研究性学习活动的开展，既要考虑学生的兴趣爱好、学科基础和学校的研究条件，又要考虑学生的发展问题。物理老师所选择的课题难度不能太深或者是太浅，太浅会让学生丧失学习的兴趣，太深则会打击学生的学习积极性。可遵循以下原则：①从学生的兴趣出发；②选题要小；③选择的问题必须有一定的研究性价值；④注意课题实施的客观条件。

这样，就能培养学生在掌握其概念的时候，学会观察、分析、推理的能力。让学生在自主探索和合作交流的过程中学会推理，学会分析。

参考文献：

[1]杨福家.原子物理学[M].上海：上海科技出版社，1985.

[2]吴宗汉，周雨青.物理学史与物理学思想方法论[M].北京：清华大学出版社，2007.

（作者单位：黔南民族师范学院物理与电子科学系）