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初中生物理思維能力的培養之探究
摘要：對中學(xué)生進(jìn)行物理思維能力培養的教學(xué)，是物理教育中落實(shí)基礎課程改革的核心內容之一， 可使學(xué)生的整體素質(zhì)得到較大發(fā)展,除物理思維能力及科學(xué)文化素質(zhì)可以得到明顯的提高外，由于知識的遷移作用，學(xué)生的其他方面也能得到一定的發(fā)展；對于教師的業(yè)務(wù)水平及教學(xué)能力，受到了挑戰，也得到一定的提升，同時(shí)在教學(xué)研究方面也得到發(fā)展，包括提高撰寫(xiě)論文等整體水平。
關(guān)鍵詞：基礎課程改革 物理教學(xué)探究 物理思維能力培養的教育
在當今世界各國的基礎教育改革中，培養學(xué)生的物理思維能力已成為一個(gè)重要的課題；在中學(xué)的物理教學(xué)中，進(jìn)行物理思維能力培養等的基礎教育改革探究，是落實(shí)素質(zhì)教育，進(jìn)行課程改革的一個(gè)重要手段。
進(jìn)行中學(xué)生物理思維能力培養的教學(xué)，首先，教師必須學(xué)習“物理思維論”等，關(guān)于物理思維能力培養的相關(guān)教學(xué)資料，提高自身水平；其次，依據中學(xué)生的年齡特點(diǎn)，制定指導思想和措施，并融入平時(shí)的教學(xué)中；也要通過(guò)一些觀(guān)摩課及交流實(shí)踐體會(huì )等，不斷改進(jìn)教學(xué)方法和培養措施。
依據物理思維理論、中學(xué)生物理思維能力的結構模型及對中學(xué)生物理思維能力發(fā)展的研究，參考了已有的培養方案和有關(guān)的資料，進(jìn)行中學(xué)生物理思維能力培養的一些具體措施的實(shí)施：
一、物理思維能力培養的步驟、措施及其方法
�。ㄒ唬�、在物理模型的抽象、物理概念的形成、物理規律的建立、物理問(wèn)題的解決中教給學(xué)生物理思維的基本方法。
先從概念、特點(diǎn)、類(lèi)型、作用、結構等方面，對物理學(xué)中的分析與綜合、抽象與概括、比較與分類(lèi)、歸納與演繹、類(lèi)比、等效、臻美等物理思維的基本方法，結合實(shí)例進(jìn)行了深入的分析和研究。
研究建立物理模型、物理概念、物理規律的思維方法。建立物理模型的思維方法主要有抽象、假說(shuō)、類(lèi)比、臻美；建立物理概念的思維方法主要有抽象概括、理論推導、類(lèi)比、等效；建立物理規律的思維方法主要有實(shí)驗歸納、理論分析、提出假說(shuō)。
其次，研究中學(xué)生學(xué)習物理概念、物理規律中的思維障礙。通過(guò)對國內已有的研究成果，結合自己的教學(xué)經(jīng)驗及對學(xué)生的測試，來(lái)分析學(xué)生學(xué)習主要物理概念和物理規律的思維障礙，并對其進(jìn)行概括和總結，把這些障礙歸結為感性認識不足、思維方法不當、思維定勢的消極影響和相關(guān)知識的干擾等。
再者，提出指導學(xué)生學(xué)習物理概念和物理規律的具體措施。
在物理概念教學(xué)中，運用實(shí)驗和列舉生活中的典型事例等方法，使學(xué)生獲得必要的感性認識；掌握建立物理概念的思維方法，排除思維障礙；明確物理概念的內涵、外延，運用物理概念解決實(shí)際問(wèn)題；掌握物理概念在物理學(xué)科結構中的地位和作用。在物理規律教學(xué)中，使學(xué)生了解并建立物理規律的事實(shí)依據和思維方法，理解物理規律的物理意義、適用條件和范圍，以及與相關(guān)知識之間的關(guān)系，加強應用物理規律解決實(shí)際問(wèn)題的指導和訓練。
最后，對解決物理問(wèn)題的思維過(guò)程、思維方法、思維策略進(jìn)行總結和概括，并結合具體問(wèn)題進(jìn)行指導和訓練。學(xué)生在解決物理問(wèn)題時(shí)一般遵循明確問(wèn)題、探求解法、實(shí)施計劃、檢驗結論、進(jìn)行小結的思維過(guò)程；常用的思維方法有歸納法、演繹法、反證法、窮舉法、變量控制法、類(lèi)比法、等效法、近似處理法、疊加法；常用的思維策略有動(dòng)靜轉化、內外轉化、曲直轉化、常量與變量轉化、無(wú)限與有限轉化、順思逆推、以美啟真、數形結合等。結合課程要求，編寫(xiě)程序訓練題，有計劃、有步驟地讓學(xué)生掌握這些方法和策略。
�。ǘ�、訓練學(xué)生的思維品質(zhì)
對物理思維品質(zhì)進(jìn)行理論分析，并尋找中學(xué)生物理思維品質(zhì)差的具體表現，有針對性地對每一種思維品質(zhì)進(jìn)行訓練。
1.深刻性思維品質(zhì)的訓練：
a、加強物理建模和物理概念物理規律及其理論的理解和教學(xué)。
b、通過(guò)具體內容的教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生掌握物理的思維方法。
c、加強概括與抽象能力的培養和訓練。
d、引導學(xué)生挖掘物理題中的隱藏條件和排除干擾因素。
e、訓練學(xué)生克服分析問(wèn)題的片面性及推理的不嚴密性。
f、注意讓學(xué)生掌握物理學(xué)中力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和能源及現代材料的基本結構。
2.靈活性思維品質(zhì)的訓練：
a、在知識與方法間的遷移和滲透。
b、引導學(xué)生發(fā)散性思考、多面體思維，培養學(xué)生一題多解、一題多變、多題歸一的能力。
c、教給并加以訓練學(xué)生靈活選取探究手段和解決問(wèn)題的方法。
d、幫助學(xué)生正確形成物理事物的情景圖。
e、使學(xué)生掌握物理學(xué)中的辯證關(guān)系。
3.敏捷性思維品質(zhì)的訓練：
a、讓學(xué)生掌握物理概念與規律之間的關(guān)系，了解物理學(xué)科的基本結構，結合物理問(wèn)題的解決，在思維中形成合理的知識模塊。
b、教給學(xué)生學(xué)習物理知識和解決物理問(wèn)題，一定的提高速度的方法和技巧；
c、通過(guò)做測驗、考試和作業(yè)等方式，對學(xué)生進(jìn)行技巧及速度訓練。
4.探究性思維品質(zhì)的訓練：
a、在課堂教學(xué)中，教師引導學(xué)生獨立提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。在習題教學(xué)中，主要教給學(xué)生分析問(wèn)題的方法和思路。
b、鼓勵學(xué)生對課本和教師對物理世界的描述和解釋提出質(zhì)疑，發(fā)表不同的見(jiàn)解，反復檢查解決物理問(wèn)題時(shí)所擬定的假設和方案，客觀(guān)地分析正、反兩方面的論據，養成不人云亦云、盲目服從的習慣。
d、通過(guò)教學(xué)與訓練，有效地排除在復雜物理情景中的各種干擾。
5.獨創(chuàng )性思維品質(zhì)的訓練：
a、倡導新穎性，包括問(wèn)題新穎、思路新穎、方法新穎和結果新穎，指導學(xué)生挖掘解題的各種方法，方法越多越好，越獨特越好。
b、狠抓學(xué)生自編習題。讓學(xué)生根據某一物理規律和理論自編習題，這體現了獨特性、新穎性和發(fā)散性(每個(gè)學(xué)生編的題一般都有差異)的三種獨創(chuàng )性思維品質(zhì)的特點(diǎn)。
c、改進(jìn)教學(xué)方法。結合課外活動(dòng)，開(kāi)設一些研究性的實(shí)驗、設計性的實(shí)驗及小制作；鼓勵學(xué)生獨立設計實(shí)驗方案、獨立選擇實(shí)驗設備、獨立組裝實(shí)驗儀器、獨立讀取實(shí)驗數據和獨立分析實(shí)驗結果。
�。ㄈ�、指導學(xué)生學(xué)習
在教學(xué)過(guò)程中，注意培養學(xué)生學(xué)會(huì )學(xué)習的能力。根據有關(guān)學(xué)習理論和學(xué)習策略，結合物理學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際，加強對學(xué)生制訂學(xué)習計劃、聽(tīng)課、做筆記、記憶、復習、總結、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等的指導，這對提高學(xué)生的思維能力和整體素質(zhì)起到很大的作用。
�。ㄋ模�、加強非智力因素的培養措施
a、注意處理好理想、動(dòng)機、興趣三者之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)習動(dòng)機，培養學(xué)習興趣。
b、培養師生情感。
c、訓練良好的學(xué)習習慣。
d、培養克服困難的意志。特別加強學(xué)習興趣和良好習慣的培養。中學(xué)生學(xué)習物理的興趣有四個(gè)層次：直覺(jué)興趣（是對豐富多彩的物理現象的自發(fā)興趣），操作興趣（通過(guò)親手操作獲取物理現象和觀(guān)察物理過(guò)程的興趣），因果興趣（對探究物理現象發(fā)生原因的興趣），理論興趣（對把具體的因果認識上升為能有效地分析物理過(guò)程的理論結構，以及運用該結構中的概念規律能動(dòng)地解決物理問(wèn)題的興趣），這樣概括起來(lái)有：直接的對物理事物本身的興趣以及間接的對物理事物后果的興趣的兩個(gè)方面。
我們通過(guò)演示實(shí)驗、分組實(shí)驗、利用多媒體等現代化的教學(xué)手段，喚起學(xué)生已有的表象、重視建立物理情景、展現物理現象及其過(guò)程等方法，培養學(xué)生學(xué)習物理的直接興趣，通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際、社會(huì )實(shí)際、科技發(fā)展實(shí)際，幫助學(xué)生探求因果關(guān)系等方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理的間接興趣。這就要通過(guò)提高教師的業(yè)務(wù)水平及教學(xué)藝術(shù)手段來(lái)引發(fā)學(xué)生學(xué)習物理的興趣。
�。ㄎ澹�、要培養好學(xué)生的物理思維能力，先要學(xué)生有良好學(xué)習的習慣
教師可按不同年齡段的學(xué)生特征，制訂出相適應的學(xué)習要求。
它們是，一要自覺(jué)遵守紀律使學(xué)習的順利進(jìn)行；二要做好課前預習、課堂學(xué)習、課后復習和練習作業(yè)等學(xué)習環(huán)節，學(xué)會(huì )讀書(shū)；三要克服不良的學(xué)習習慣。對于學(xué)生不注意掌握物理概念和物理規律來(lái)龍去脈的習慣，對于做題不總結和反思的習慣，對于尚未理解知識就做題的習慣，對于解題不注意選擇研究對象的習慣，對于記的多思的少的習慣，對于做題多分析少的習慣和對于推理不嚴密不周全的習慣等等，都要進(jìn)行克服和矯正。
�。�、在教學(xué)中注意處理好促進(jìn)學(xué)生發(fā)展與適應學(xué)生年齡特征之間的關(guān)系
對學(xué)生的物理思維能力進(jìn)行測試和評價(jià)，一般為：中學(xué)生特別是初中生學(xué)習物理，只有最初淺的物理思維能力，是不完整不成熟；在思維方法方面，邏輯推理比較容易掌握，而抽象概括最差；在思維的品質(zhì)方面，靈活性是優(yōu)于深刻性的。整體來(lái)講，中學(xué)生的物理思維能力偏低，特別是深刻性思維品質(zhì)和抽象概括能力。針對在教學(xué)指導思想、教師的教法、學(xué)生的學(xué)法方面存在的問(wèn)題，及分析學(xué)生學(xué)習物理的動(dòng)機、興趣及一些不良習慣，以此為依據，采取切實(shí)可行的、促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展的措施。
二、物理思維能力培養測試題的編制
根據物理思維理論、中學(xué)生物理思維能力的結構模型及對物理思維品質(zhì)的分析，遵循三維性和完備性?xún)蓚�(gè)原則，設計物理思維能力評價(jià)指標體系。在此基礎上對現有大量的物理習題進(jìn)行篩選、改編和自編，請有經(jīng)驗的教師對測試題進(jìn)行審核。并考慮到測試目的、對象和時(shí)間等各種因素，進(jìn)行題目練習和測試的制定。
三、物理思維能力培養的教學(xué)效果
學(xué)生方面，有經(jīng)過(guò)物理思維能力培養的學(xué)生，對物理感興趣的人數明顯提高；不良習慣有了較大的改變，學(xué)習能力和學(xué)習效率有了大幅度的提高，對物理學(xué)中的對稱(chēng)美、和諧美、簡(jiǎn)潔美、多樣統一美有了較深入的認識，成為推動(dòng)學(xué)生學(xué)習物理的又一強大動(dòng)力；學(xué)生較好地樹(shù)立了動(dòng)靜轉化、內外轉化、常量與變量轉化等辯證唯物主義思想；觀(guān)察實(shí)驗能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力也有一定的提高。通過(guò)學(xué)生參加全國初中應用物理知識競賽，對比成績(jì)明顯的高一個(gè)檔次。
經(jīng)過(guò)物理思維能力培養的教學(xué)，可以使學(xué)生的整體素質(zhì)得到較大發(fā)展。除物理思維能力及科學(xué)文化素質(zhì)可以得到明顯的提高外，由于知識的遷移作用，學(xué)生的其他方面也會(huì )有一定的發(fā)展，即學(xué)生的整體素質(zhì)有了較大的提高。
教師方面，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐教學(xué)，教師的業(yè)務(wù)水平及教學(xué)能力也會(huì )有一定幅度的提升，教學(xué)研究的能力也到了發(fā)展，包括撰寫(xiě)論文等整體素質(zhì)水平的提高。
四、寫(xiě)在最后
對中學(xué)生物理思維能力培養的教學(xué)，體會(huì )到：一是，提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵在于教師水平的提高。在物理思維能力培養的教學(xué)過(guò)程中，教師也得到了學(xué)習和“培訓”，經(jīng)常進(jìn)行問(wèn)題討論，大力開(kāi)展教育科學(xué)研究，可以收到良好的效果。二是，物理思維能力的培養教學(xué)，是物理教育中落實(shí)基礎課程改革的核心內容之一。以物理思維能力的培養為中心，同時(shí)加大學(xué)習方法指導和非智力因素的培養，使學(xué)生的素質(zhì)得到全面的提高。三是，教育教學(xué)必須有科學(xué)的理論作指導。指導我們培養學(xué)生物理思維能力的理論主要有兩方面，一個(gè)物理思維理論，一個(gè)中學(xué)生物理思維能力的結構模型。四是，只有在了解學(xué)生思維能力發(fā)展狀況及存在問(wèn)題的基礎上，依據科學(xué)的理論，才能找到行之有效的培養措施。因此，物理思維能力培養的教學(xué)探究必須與物理思維能力發(fā)展研究相結合。
物理思維能力的培養探究是物理教育的一項有效措施，本探究只是一個(gè)開(kāi)端，需要進(jìn)一步修改和完善，許多問(wèn)題有待進(jìn)一步探討。一是，本教學(xué)探究所選擇的只是某部分班級的學(xué)生，結論難免具有一定的局限性。二是，本探究主要是在較好的學(xué)生中進(jìn)行的，對于差生是否適用，有待進(jìn)一步的實(shí)踐檢驗。三是，本探究是在對初三年級學(xué)生的思維能力發(fā)展研究的基礎上進(jìn)行的，至于中學(xué)生思維能力發(fā)展的動(dòng)態(tài)和年齡特征有待進(jìn)一步實(shí)踐探究。
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