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      學(xué)習(xí)啦>腦力開發(fā)>思維方式>抽象思維>

      物理抽象思維能力該如何培養(yǎng)

      時(shí)間: 若木632 分享

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        根據(jù)中學(xué)生的生理和心理特點(diǎn),他們對(duì)物理知識(shí)的理解,思維能力還處于一個(gè)初級(jí)階段。在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中往往只是注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),而不善于用科學(xué)的思維方法解決物理問題。只求一般性的感知過程,有時(shí)甚至不自覺地運(yùn)用“想當(dāng)然”的一些錯(cuò)誤思維方法,造成學(xué)習(xí)物理上的思維障礙。教師在教學(xué)過程中必須及時(shí)察覺分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程中反映出來的種種錯(cuò)誤思維方法,并要注重物理思維能力的培養(yǎng)。提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。思維是這對(duì)促進(jìn)素質(zhì)教育,提高教育教學(xué)質(zhì)量有重要意義。 物理思維

        物理思維就是具有意識(shí)的人腦對(duì)客觀事物(包括物理對(duì)象、物理過程、物理現(xiàn)象、物理事實(shí)等)本質(zhì)屬性、內(nèi)部規(guī)律以及物理事物間的聯(lián)系和相互關(guān)系的間接的、概括的和能動(dòng)的反映。

        物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的自然科學(xué)。它的研究對(duì)象具有客觀性,不以人的意志為轉(zhuǎn)移。而物理思維的對(duì)象是一個(gè)多層次、多結(jié)構(gòu)、多序列的完整網(wǎng)絡(luò)和有機(jī)整體。在積累了大量知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,形成對(duì)物理事物立體的、完整的認(rèn)識(shí)。因此在注意培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力時(shí),必須從不同方面、不同角度獲得關(guān)于物理事物本質(zhì)屬性的外部表現(xiàn)材料。這就要進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)。根據(jù)思維材料的不同,可將物理思維能力的培養(yǎng)分為:物理抽象思維、物理形象思維、物理直覺思維能力的培養(yǎng)。 物理抽象思維能力的培養(yǎng) 一些中學(xué)生,對(duì)學(xué)習(xí)的要求往往只停留在知覺階段。學(xué)一個(gè)概念,只知道背熟它的定義;做一個(gè)實(shí)驗(yàn),只知道怎么做,而不知道為什么要這樣做;做一道習(xí)題,只知道這道題的具體解法,而不知道從整體上去掌握解決物理問題的思維方法。

        在物理學(xué)中,抽象思維具有十分重要的作用,它不僅是提出物理問題、建立物理概念、獲得物理規(guī)律、系統(tǒng)物理知識(shí)及解決物理問題的重要思維方式,而且也是學(xué)好物理知識(shí),培養(yǎng)各種能力的重要手段和必要條件。

        引導(dǎo)學(xué)生從物理事實(shí)出發(fā),進(jìn)行抽象和概括。 例如:力的概念就是在大量物體間相互作用的事實(shí)的分析基礎(chǔ)上,通過概括一類事物的共同本質(zhì)屬性形成的。

        抽象 概括 抽象 概括 抽象 概括 即:力是物體對(duì)物體的作用。

        其中所謂“推”、“提”、“拉”、“壓”、“吸”都是物體間的作用方式,這些被作用的物體包括車、彈簧、鐵釘,或發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,或發(fā)生形變??梢娏κ且粋€(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的相互作用,作用的結(jié)果使被作用的物體發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變(即產(chǎn)生加速度)或發(fā)生形變。力的概念就是在大量物理事實(shí)基礎(chǔ)上,抽象概括而建立的。 很多物理模型,例如質(zhì)點(diǎn)概念的形成,理想氣體模型的建立等等,都是抽象概括的結(jié)果。 教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)注意強(qiáng)化這種建立物理模型的思想,使學(xué)生在潛移默化中提高用物理模型處理物理問題的能力。如下圖(a)(b)中,兩個(gè)完全相同的物體,都處于平衡狀態(tài),在給出的已知條件中,求繩子的張力。首先必須明確所研究的對(duì)象屬于哪一類物理模型,否則就很難解答。圖(a)中的球可視為質(zhì)點(diǎn)模型,因此利用共點(diǎn)力平衡條件來處理;而圖(b)中應(yīng)把球視為剛體模型,因此,必須用力矩平衡條件來求解??梢?,同一個(gè)物體在不同的情況下可以屬于不同的物理模型,這一點(diǎn)是不應(yīng)該忽視的。 指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納物理知識(shí)并形成知識(shí)體系 可在教師的指導(dǎo)下,使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)把自己所 學(xué)的知識(shí)由點(diǎn)到面形成體系,即學(xué)會(huì)總結(jié)概括是培 養(yǎng)思維能力的重要方面,同時(shí)也有利于學(xué)生從整體 上把握物理知識(shí)。這是學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)是基礎(chǔ),也是學(xué)生記憶和理解物理知識(shí)的重要過程和環(huán)節(jié)。

        例如:在講力學(xué)時(shí),先從力學(xué)的研究對(duì)象出發(fā),論述運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性與相對(duì)性。指出:運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,但在具體研究某物體運(yùn)動(dòng)時(shí),又是相對(duì)的。要定量描述物體的運(yùn)動(dòng)情況,必須引入?yún)⒄障岛妥鴺?biāo)系,在此基礎(chǔ)上講描述運(yùn)動(dòng)的物理量,緊接著介紹各種各樣的運(yùn)動(dòng)。在講完運(yùn)動(dòng)學(xué)后,提出:為什么物體會(huì)做各種各樣的運(yùn)動(dòng)呢?為什么物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能夠發(fā)生變化呢?要解決這個(gè)問題,得考慮其他物體對(duì)它的作用——力。然后,研究力與加速度之間的關(guān)系,講述牛頓運(yùn)動(dòng)定律。牛頓第二定律描述了力的瞬時(shí)作用規(guī)律,再討論力的時(shí)間積累作用規(guī)律和力的空間積累作用規(guī)律,得出動(dòng)量定律、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定律、功能原理、機(jī)械能守恒定律。最后,討論一些應(yīng)用,如機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波。這樣講解,整個(gè)教學(xué)內(nèi)容一條思路貫穿始終。有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理抽象思維能力。還可以使學(xué)生明確各知識(shí)點(diǎn)在知識(shí)結(jié)構(gòu)中所處的地位,各個(gè)概念及規(guī)律之間的聯(lián)系與區(qū)別,且還可以培養(yǎng)學(xué)生歸納和概括能力。 物理形象思維能力的培養(yǎng)

        學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前,頭腦中的 “物理知識(shí)”并非是一張白紙,而已從日常生活中積累了不少與物理有關(guān)的感性經(jīng)驗(yàn),形成一幅被前科學(xué)概念和經(jīng)驗(yàn)所占領(lǐng)了的,以強(qiáng)烈的感情色彩描繪的物理世界圖畫。其中有些經(jīng)驗(yàn)中形成的觀念和前科學(xué)概念是錯(cuò)誤的或片面的,從而干擾物理學(xué)習(xí)的正常進(jìn)行,干擾學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律的正確理解。例如:認(rèn)為摩擦力總是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的;物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng),受力越大,物體運(yùn)動(dòng)的越快,受力越小,物體運(yùn)動(dòng)的越慢;重物比輕物下落快;只有浮在液面上的物體才受到浮力等等。這些都對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生干擾,因此要使正確理解物理概念和物理規(guī)律,必須設(shè)法排除這種干擾。 形成正確的物理形象是進(jìn)行物理形象思維的基礎(chǔ),只有形成正確的物理形象,才能使視覺參與思維,才能畫出有助于解決問題的示意圖,才能排除次要因素干擾,抓住問題的本質(zhì)特征,才能組構(gòu)原有表象,并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新的形象。因此要在物理教學(xué)中采用實(shí)驗(yàn)、掛圖、模型等手段,使課堂教學(xué)形象生動(dòng),充分發(fā)揮電化教學(xué)和計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)的優(yōu)勝,讓學(xué)生生活在一個(gè)形象的物理世界里,通過動(dòng)態(tài)的畫圖將一些看不見、摸不著的微觀世界、物理圖景、物理形象、抽象概念形象化,將在課堂教學(xué)中不便演示的現(xiàn)象和內(nèi)容以立體的信息輸入大腦。在教學(xué)中還要培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的想象力。 物理直覺思維能力的培養(yǎng) 在教學(xué)中,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè),養(yǎng)成善于提出問題、發(fā)表見解,能思善記的良好習(xí)慣。可通過開展多種多樣的課外活動(dòng),如小實(shí)驗(yàn)、小發(fā)明、小制作、物理游戲、參觀工廠和實(shí)驗(yàn)室等,使學(xué)生積累豐富的生活經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的直覺思維能力。

        大多數(shù)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理的感受是:一聽就懂,一做就錯(cuò)。其中主要的原因有兩個(gè):一是對(duì)知識(shí)本身的理解問題;二是思維方法的問題。學(xué)生常常不是瞎碰,就是亂套公式。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)正確解題思路,是培養(yǎng)思維能力的一個(gè)重要方面。解答物理問題是一個(gè)抽象思維、形象思維和直覺思維相互結(jié)合、共同作用的過程。對(duì)于簡單問題,主要是找出適題的物理規(guī)律;而對(duì)于難度較大的物理問題,所涉及的物理過程往往比較復(fù)雜,題目中給出的條件比較多,可能要用到好幾個(gè)物理規(guī)律。未知量與已知量之間的關(guān)系復(fù)雜而又隱蔽,不易看出。因此解決這類問題的關(guān)鍵在于搞清物理圖景、確定解題途徑,尋找適題的物理規(guī)律,而把待求量和已知量聯(lián)系起來,把物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。同時(shí),在解題過程中還要克服思維定勢(shì)的影響。解題的思路和方法,應(yīng)該從這些規(guī)律、定律本身的分析中引出解題思路是形成解題的基本方法。

        引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)物理事物進(jìn)行概括處理的基礎(chǔ)上,形成物理認(rèn)知結(jié)構(gòu),貯存知識(shí)組塊,積極地、多方位地、快速地進(jìn)行思維,不斷總結(jié)解題技巧和探索解決物理問題的最佳途徑。不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理世界的探求能力,積極培養(yǎng)學(xué)生的各種物理思維能

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