物理教學(xué)中學(xué)科思想滲透與學(xué)生素養(yǎng)培養(yǎng)

葉曉青（晉江市毓英中學(xué)，福建晉江362200）

物理教學(xué)中學(xué)科思想滲透與學(xué)生素養(yǎng)培養(yǎng)

葉曉青
（晉江市毓英中學(xué)，福建晉江362200）

多年來(lái)由于我們的教育教學(xué)主要以“應(yīng)試”為主，把學(xué)科學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單用解題的方式去講授，導(dǎo)致我們物理學(xué)這門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，陷入不斷重復(fù)的機(jī)械訓(xùn)練之中。實(shí)際上，物理學(xué)最早是屬于哲學(xué)的范疇，只是隨著研究的不斷深入，需要越來(lái)越細(xì)化的探究，它才逐漸從哲學(xué)中剝離出來(lái)，在物理學(xué)對(duì)自然規(guī)律的研究過(guò)程中，用到了許多科學(xué)的思維和方法，這些思想和方法不只適用于物理學(xué)科，而是對(duì)人們的生產(chǎn)和生活中的問(wèn)題解決都具有很好的指導(dǎo)作用，如果我們善于將這一類科學(xué)思想有機(jī)靈活運(yùn)用在物理教學(xué)中，將有助于促進(jìn)學(xué)生思維能力的提高。

物理思想；思想滲透；素養(yǎng)培養(yǎng)；物理前沿

一、物理中的哲學(xué)思想

既然物理學(xué)是從哲學(xué)中“脫胎”出來(lái)的一門自然學(xué)科，就難免包含有許多的哲學(xué)思想。

1.辯證的思想在物理教學(xué)中的滲透。辯證的思想就是一分為二的看待問(wèn)題。在平時(shí)的物理教學(xué)中我們要善于在“潛移默化”中滲透這一哲學(xué)思想。如在高中物理教學(xué)關(guān)于“經(jīng)典牛頓力學(xué)”與近代的“量子力學(xué)”的關(guān)系就是一分為二的看待問(wèn)題的實(shí)例。任何一個(gè)規(guī)律都有自己的適用范圍，它不可能解決所有自然現(xiàn)象中的問(wèn)題，牛頓運(yùn)動(dòng)宣告只能解決低速和宏觀世界中的現(xiàn)象，而高速和微觀世界的問(wèn)題要依靠愛(ài)因斯坦的相對(duì)論才能得以解決。在《核能的利用與環(huán)境保護(hù)》（魯科版選修3—5）一節(jié)的教學(xué)中，核技術(shù)的開(kāi)發(fā)與利用，對(duì)人類來(lái)說(shuō)用得好、用的對(duì)，就能為人類服務(wù)，但如果用的方式不對(duì)，就會(huì)給人類帶來(lái)巨大的災(zāi)難。所以我們才會(huì)說(shuō)出“科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍”。這樣哲學(xué)中的辯證法在物理教學(xué)中的有機(jī)滲透，有助于學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng)，并能更加客觀的看待問(wèn)題。

2.對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律在物理教學(xué)中的滲透?！皩?duì)立”與“統(tǒng)一”這一對(duì)矛盾體是存在于宇宙中的基本規(guī)律，在物理學(xué)這一自然學(xué)科中也必然存在，因而在我們?cè)谥袑W(xué)物理教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重滲透這一思想。例如高中物理《康普頓效應(yīng)》（魯科版選修3—5）一節(jié)的教學(xué)中，討論了光的波粒二象性。即光子既有粒子的特征，又有波的特征。光波是一種概率波，單個(gè)光子多以粒子的形式出現(xiàn)，而大量的光子則體現(xiàn)出波的特性，這種既對(duì)立又統(tǒng)一的存在方式，形成了我們所看到的“光”。再如《牛頓第三定律》（魯科版必修1）一節(jié)的教學(xué)中，作用力和反作用力，也是對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的具體體現(xiàn)。所以我們?cè)谖锢碚n堂教學(xué)中，不能只簡(jiǎn)單地講授，而是要去深入挖掘其中的相應(yīng)規(guī)律，在教學(xué)中如果讓學(xué)生掌握了“對(duì)立”與“統(tǒng)一”這一思想，就能更深刻的認(rèn)知物理規(guī)律。

3.事物是普遍聯(lián)系的思想在物理教學(xué)中的滲透。哲學(xué)思想對(duì)物理學(xué)的研究起著指導(dǎo)作用，正是事物間存在普遍的聯(lián)系，才推動(dòng)了物理學(xué)更深入發(fā)展。這類思想在物理學(xué)中可以說(shuō)是時(shí)刻都不可分割的。如，物體為什么會(huì)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)、而有時(shí)又做變速曲線運(yùn)動(dòng)？這些運(yùn)動(dòng)形式都是和物體所受到的合外力相聯(lián)系的。再如，在行星運(yùn)動(dòng)中，冥王星是通過(guò)萬(wàn)有引力定律規(guī)律發(fā)現(xiàn)的。

二、中學(xué)物理教學(xué)中涉及到的思想方法

在中學(xué)物理教學(xué)中，運(yùn)用到的思想有很多種。如常見(jiàn)的具體物理思想方法有：圖象法、等效法、極限法、臨界法、控制變量法、類比法、統(tǒng)計(jì)思想方法、逆向思維法、平均值法、比例法、解析法，等等，不勝枚舉。此外，在物理教學(xué)中還涉及到與其它學(xué)科相關(guān)的思想方法，如函數(shù)思想、方程思想、概率思想等。歸納起來(lái)，我們可以用以下幾種思想去統(tǒng)領(lǐng)。

1.建模思想——解決主要問(wèn)題的思維方法

理想模型思想在中學(xué)物理教學(xué)中有幾個(gè)特別典型的運(yùn)用。如質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷概念的引入、伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)推論等，都是以理想模型進(jìn)行的研究，這種方法就是在研究過(guò)程中把一些對(duì)事物運(yùn)動(dòng)影響不大的次要問(wèn)題忽略掉，抓住最主要的核心問(wèn)題來(lái)討論和研究，簡(jiǎn)化了研究的過(guò)程，但并不影響研究的結(jié)果。這一思想的要點(diǎn)，就是抓“主要矛盾”，忽略掉無(wú)關(guān)緊要的次要因素，通過(guò)解決主要問(wèn)題，從而解決物理問(wèn)題的理想化“模型”。如果學(xué)生掌握了這種“理想模型”這一思維的方式，在今后工作和社會(huì)生活中都可以運(yùn)用于那些紛繁復(fù)雜事物的研究中去。

2.多元思想——發(fā)散和創(chuàng)新思想的形成途徑

發(fā)散性思維重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是靈活性和多樣性，要求人們能突破常規(guī)、習(xí)慣的思維方式，能將思維從經(jīng)歷過(guò)的所謂“經(jīng)驗(yàn)”中解脫出來(lái)，從不同的角度去思考問(wèn)題，以探求新的解決問(wèn)題的方法。其時(shí)在中學(xué)物理的教學(xué)中，很多的物理問(wèn)題，都可以采用不同的方法，達(dá)到殊途同歸的結(jié)果。另一方面，有一些問(wèn)題并不只有一個(gè)唯一的結(jié)果。這需要作全面的分析。如：物理學(xué)中的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等它們的運(yùn)動(dòng)是周而復(fù)始的，它的答案就沒(méi)有唯一性。要解決這兩類問(wèn)題所需要的思維過(guò)程，就必須是具有發(fā)散的、多元的思想。我們?nèi)绻谄綍r(shí)的教學(xué)中貫穿這一思想，學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中，就會(huì)養(yǎng)成從不同角度思考問(wèn)題的習(xí)慣，可以考慮將原有的東西通過(guò)改一改、補(bǔ)一補(bǔ)、加一加、減一減等多種思維方式去改進(jìn)、完善和創(chuàng)新。

3.互聯(lián)思想——培養(yǎng)思維品質(zhì)的有效手段

事物是普遍聯(lián)系的，就是牛頓的萬(wàn)有引力中所表述的“自然界中任何兩個(gè)物理間都存在萬(wàn)有引力。”一樣，不同學(xué)科及物理知識(shí)之間也都不是孤立的，我們?cè)谖锢肀緦W(xué)科教學(xué)中，要善于引導(dǎo)學(xué)生搭建這種“聯(lián)系”，在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中，學(xué)會(huì)并“借用”這些相系，對(duì)照學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)用猜想、推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、結(jié)果表達(dá)等系列的思維方式，去分析、判斷、綜合所學(xué)的物理知識(shí)，在中學(xué)物理教學(xué)中相互轉(zhuǎn)換，循環(huán)往復(fù)，就會(huì)促進(jìn)學(xué)生思維能力的螺旋上升。物理學(xué)中的互聯(lián)思想，是一種要求較高的思維能力，這對(duì)于剛步入高中學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，有較大的困難。需要我們從新入學(xué)的學(xué)生開(kāi)始，逐步去培養(yǎng)。

4.科學(xué)思想——假設(shè)與驗(yàn)證習(xí)慣的養(yǎng)成培養(yǎng)

科學(xué)思想中要掌握一般性的認(rèn)知規(guī)律。人類認(rèn)知世界基本上可以用伽利略的科學(xué)方式，即：?jiǎn)栴}——猜想——推理——實(shí)驗(yàn)——結(jié)論。在中學(xué)物理教學(xué)中，我們要善于帶領(lǐng)學(xué)生不斷運(yùn)用這一認(rèn)識(shí)方法，去分析、研究、推理，綜合得出物理規(guī)律，這是學(xué)生學(xué)好物理最根本的方法。如物理現(xiàn)象中常用到的“整體與隔離法”就是對(duì)研究對(duì)象的轉(zhuǎn)換；光的本質(zhì)中對(duì)光的“粒子性”和“波動(dòng)性”的研究則體現(xiàn)了物理模型的轉(zhuǎn)換；此外還有物理模型和數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換等。我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中，需要有意識(shí)地培植學(xué)生的這種品質(zhì)。

5.邏輯思想——規(guī)律及語(yǔ)言表述能力的展現(xiàn)

邏輯思維在物理學(xué)中有著廣泛的運(yùn)用。因?yàn)槲锢韺W(xué)中的許多物理規(guī)律的表達(dá)有公式、圖象等多種形式。每一種表述，都是一種語(yǔ)言也同樣是一種思維方式的傳達(dá)。這也是我們現(xiàn)階段常用來(lái)考察學(xué)生能力的手段——筆試。這種測(cè)試主要考察的是學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和數(shù)理邏輯推理能力，在加德納的多元智力理論中占有重要位置。這種對(duì)物理規(guī)律的多樣性表述，有利于學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)，也可以促進(jìn)學(xué)生真正去深刻理解物理規(guī)律，從而能從不同的角度去表達(dá)出物理規(guī)律。

6.實(shí)驗(yàn)思想——理論與實(shí)踐結(jié)合的重要體現(xiàn)

物理學(xué)科是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，物理現(xiàn)象和規(guī)律均來(lái)自于生產(chǎn)和生活的實(shí)踐當(dāng)中，所以物理自誕生之日起就注定要與實(shí)踐緊密聯(lián)系。在物理的實(shí)踐性方面，國(guó)外的教育比我們更貼近物理學(xué)的本源，就德國(guó)的初中物理教學(xué)而言，他們不是以課堂講授為主，而是把要求學(xué)生掌握的物理知識(shí)和技能轉(zhuǎn)化為兩百多個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)完成，這兩百多個(gè)實(shí)驗(yàn)都合格了，初中物理就可結(jié)業(yè)了。他們十分重視物理學(xué)的實(shí)踐性這正是我們物理教學(xué)所需要的“學(xué)以致用”的教學(xué)目標(biāo)。

三、物理思想在課堂教學(xué)中的滲透

物理學(xué)的思想和思維應(yīng)是貫穿于物理教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，它不需要刻意去把它獨(dú)立出來(lái)講授，要將它融入到每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)、每一個(gè)物理概念和每一個(gè)物理規(guī)律的教學(xué)中，以“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的潛移默化去引導(dǎo)學(xué)生感悟和運(yùn)用。我們教師在平時(shí)的物理教學(xué)中應(yīng)著重做什么呢？筆者認(rèn)為可以圍繞以下四個(gè)方面，做好物理教學(xué)工作。一是依托理想模型教學(xué)，建構(gòu)“抓主要矛盾”思想。通過(guò)理想模型的學(xué)習(xí)，學(xué)生能將學(xué)習(xí)的知識(shí)、規(guī)律等物理問(wèn)題歸納到這些物理模型上來(lái)，形成“建?！彼枷?；二是運(yùn)用好“等效思想”，學(xué)會(huì)用“效果相等”的方式，尋找和理解物理的相關(guān)概念和規(guī)律；三是踐行實(shí)驗(yàn)的基本方法，培養(yǎng)科學(xué)觀察的嚴(yán)謹(jǐn)思想。如借用“戲說(shuō)”牛頓在觀察蘋果下落這一現(xiàn)象，而引發(fā)出對(duì)萬(wàn)有引力定律的思考；四是借助物理大師的思維，引導(dǎo)學(xué)生形成良好的思維習(xí)慣。通過(guò)物理學(xué)大師們的實(shí)踐經(jīng)歷，教會(huì)學(xué)生如何去思考，像大師那樣去思維。

當(dāng)然，物理教學(xué)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不同的階段、不同的學(xué)生有著不同的認(rèn)知水平，要讓學(xué)生理解物理學(xué)中所蘊(yùn)涵的學(xué)科思想并學(xué)會(huì)運(yùn)用不同的科學(xué)方法，是需要我們有“耐心”，一步一步地去引導(dǎo)、幫助他們，讓他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，如果我們堅(jiān)持不懈，是一定能達(dá)到“為學(xué)生終身發(fā)展服務(wù)”的目的。

［1］王高.高中物理思想方法論［J］.新高考：高三理化生，2013（11）.

［2］朱西亞.物理學(xué)中的哲學(xué)思想探析［J］.時(shí)代報(bào)告，2010（8）.

（責(zé)任編輯：詹國(guó)榮）