浅谈物理教学中类比拓展与抽象思维的训练
2017-04-13江苏省无锡市金星中学214061
江苏省无锡市金星中学(214061)
高再再●
浅谈物理教学中类比拓展与抽象思维的训练
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课堂教学培养学生的能力是物理教师的重要任务,学会使用类比法解决一些抽象的物理问题会取得事半功倍的效果.
形象思维;抽象思维;类比
从思维发展的角度看,初中学生正好处在一个转折期,从形象思维转向抽象思维,但初中学生还是以形象思维为主,抽象思维正处于发展期.对于学生抽象思维的培养,初中阶段是十分重要的,物理学科也应承担这一重要的使命.
比如,初中教材中的电学部分的教学就是最好的培养学生思维能力的过程,电学的知识是抽象的,但给学生的感受却是非常形象的,那么其中的问题在哪里呢?为什么会这样的?所有的这些问题要弄明白,抽象的逻辑的思维的运用远远超过了形象思维的运用,如何让学生从思考这些直观的现象向思考现象内部原因的抽象思维转变呢?
一、从形象思维向抽象思维演绎需要进行类比
其实,这应该是个机会,我们完全可以利用这个机会培养学生的思维,就从联想和想象开始,慢慢的进入逻辑和推理的思维阶段.做为教师,我们或许可以有意识的运用一些比喻,类比的方法来帮助学生更好的完成这一转变.电流,电学中最重要的基本物理量之一,学电,肯定要把电流认识清楚,我想,教师们会把电路类比成水路,马路.把电流类比成在水路里流动的水流,马路上的车流,我想这种类比的方法对初中学生很适用,但是在学生的想象中可能会出现理解上的错误:很长的导线,开关一闭合,所有的灯都同时亮了,学生看到了这个现象,会认为,电流流过了灯,而且流的速度是很快的,所以,一瞬间,所有灯都亮了.其实是电子同时起步,形成了电流.我们当然知道,电路里的电流,并非是电子在周游全程,电子的速度一般只有几毫米每秒.学生会出现以上的想象中的错误,其实是我们的类比还没有比到家,我们可以就车流的类比继续引导学生的想象:马路某处断了,所有的车都动不了,现在路通了,停在断处的车当然能立刻动了,然后,是后面的每一辆车也可以相继动了起来.
二、从形象思维向抽象思维演绎需要观察实验
观察和实验是学好物理最基本的两个要素.实验是对自然界所发生的现象,用仪器、器材等给以重演,使之明显化、单一化,以利于观察.通过观察掌握现象和规律的阶段是人们产生感性认识的阶段,这是形成理论的基础.因此,在我们平时的教学中一定要大力加强物理实验,引导学生进行观察,逐步培养学生的观察能力和实验能力.主要培养的方面是:让学生能有目的的观察,抓住观察对象的主要特征,明确观察对象变化的条件.具体做法是:在指导学生进行观察和实验中,教师应该要求学生认真思考,手脑并用,要在实验前向学生讲清实验所用的仪器,并准备好问题,让学生带着问题去观察实验.例如,烧开水到沸腾这样一个实验,可以指导学生进行如下观察并尝试回答以下几个问题:(1)什么样的情况表明水已经在沸腾了?(2)那么,水在什么样的条件下会沸腾呢?(3)沸腾时水的温度有什么特殊的地方吗?(4)沸腾需要吸热吗?把热源拿走有什么现象呢?(5)实验前后水的多少有变化吗?这说明了什么呢?这样,使得每个学生都能进行有目的的观察,不仅进一步激发了学生的求知欲望,培养了学生的实验能力,而且又一次培养了学生的观察能力.物理概念是反映物理现象和过程本质属性的思维形式,物理规律是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及本质联系的反映.显然,这是一个十分复杂而困难的过程.那么,我们怎样才能较为顺利地实现这一过程呢?他们掌握的物理概念和定律仍然是直接或间接地与具体的形象、感性的经验相联系的.因此,教师在重视抽象思维培养的同时,也不能忽视形象思维起的辅助作用.再来看一个常见的物理实验:小车从斜面上出发,在平面上运动的实验.我们知道接触面越光滑,运动距离越长,由此得出最基本的感性认识“阻力越小,越接近无限的运动下去”,这恰恰是一个有价值的结论.但是,要从这一感性认识导致牛顿第一定律所述的理性认识,还要经过缜密的思考.这时,教师需要进行有意识的引导和提问,假设理想情况阻力为0,小车会如何运动?若此时小车受到外力作用,小车的运动状态是否会发生相应的变化呢?等等这些问题,让学生理解牛顿第一定律既是大量实验的总结,又是理性的产物.
三、从形象思维向抽象思维演绎需要拓展与延伸
再来讲讲电压,也是最重要的基本概念之一,原本是学生感觉很抽象不易理解的一个概念.但现在我们也可以用类比的方法来突破这个难点,比如说用水压来类比电压,可以充分的利用学生的想象力让他们理解电压,关键是教师的引导要到位.再比如,讲欧姆定律,电流、电压、电阻的关系,是否可以用这样的类比:电压是爸爸,电阻是妈妈,电流是孩子,电压(爸爸)与电阻(妈妈)本来是两个没有关系的人,但等他们连接成一个电路(结合在一起)后就能得到相应的电流(孩子).学生就能很方便的搞清三者的关系.拓展与延伸需要学生进行充分的观察实验,并进行思考,如何让一些有价值的物理实验体现出规律性来,并将这些观察到的结论应用得到更为普遍的生活中去,进而解释生活中遇到的许多生活现象,让物理学科的内容发挥出更大的价值来.拓展是对思维的更高层次的要求,在拓展的过程中,如何进行进一步的延伸,需要教师进行有针对性的指导和引领,帮助学生建立起学习物理的思维体系来,只有这样,这种拓展与延伸才是有价值的,更加有利于今后物理学科的学习和学生将来的发展.
综上所述,光教学生知识,是远远不够的,教会他们方法,培养他们的能力才应该是我们初中物理教学的重要任务.所以,怎么使用最合理的类比方法并且让学生也学会用这种方法应该成为所有物理教师在教学中必须要研究的课题.
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