培養(yǎng)高中生物理形象思維能力的研究

白繼杰

摘要：近年來(lái)，許多教師在高中物理教學(xué)中只注重抽象思維的培養(yǎng)和發(fā)展卻缺少對(duì)形象思維能力的培養(yǎng)，出現(xiàn)了教師努力、學(xué)生刻苦但仍收效不大的情況，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性受到挫傷。本文對(duì)物理形象思維的特點(diǎn)進(jìn)行分析，針對(duì)形象思維在物理教材、課程上的改革上提出培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力的具體方式。

關(guān)鍵詞：形象思維；能力培養(yǎng)；高中物理教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G633.7

高中物理內(nèi)容廣闊，知識(shí)系統(tǒng)極為復(fù)雜。許多學(xué)生在抽象思維濃郁的物理課堂中陷入困境，對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生倦怠甚至是放棄。而形象思維是人類認(rèn)知客觀世界中一種高級(jí)的思維模式，同時(shí)它又是抽象思維的基礎(chǔ)，為扭轉(zhuǎn)現(xiàn)今物理課堂的困境，高中物理教師應(yīng)重視形象思維的培養(yǎng)，順應(yīng)信息化時(shí)代的教育方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

一、物理形象思維的特點(diǎn)

在物理形象思維中，表象、想象和直感是三種最基本的形式。想象主要是對(duì)大腦中儲(chǔ)存的表象進(jìn)行加工和改造的，所以物理教學(xué)當(dāng)中的形象思維是具有創(chuàng)造性的。有很多的理論和觀點(diǎn)都是形象思維的產(chǎn)物，例如，氣體、質(zhì)點(diǎn)、夸克、原子的核式結(jié)構(gòu)、場(chǎng)、黑洞等等都體現(xiàn)出了物理形象思維當(dāng)中的創(chuàng)造性。物理形象思維，就是以物理的表象作為思維材料展開的思維，主要具備了形象性、動(dòng)態(tài)性、二維性及創(chuàng)造性。物理形象思維是的形象思維當(dāng)中最簡(jiǎn)單、也是最重要的特征，在物理科研究過(guò)程中，思維對(duì)象不僅具備形象性，且材料是十分豐富的，動(dòng)態(tài)性是物理形象思維當(dāng)中最重要的特征，物理教學(xué)過(guò)程中的形象思維總是動(dòng)態(tài)的，比如說(shuō)帶電粒子在電磁場(chǎng)當(dāng)中的偏轉(zhuǎn)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)以及波的傳播等等，這些過(guò)程當(dāng)中的形象思維都是動(dòng)態(tài)的。二維性指的就是物理教學(xué)過(guò)程中的形象思維是遵循著一個(gè)感覺——知覺——具象——概象——意象，這樣一個(gè)二維的過(guò)程，也就是說(shuō)人們首先通過(guò)感官來(lái)感知一個(gè)事物，然后通過(guò)大腦將事物形成一個(gè)記憶的具象，再通過(guò)對(duì)大腦當(dāng)中儲(chǔ)存的具象的分析、抽象、綜合和概括來(lái)進(jìn)行加工，最終形成對(duì)一類事物的本質(zhì)特征的一個(gè)概象，進(jìn)而形成一個(gè)具備理性內(nèi)容、且具有創(chuàng)造性的意象內(nèi)容。因?yàn)槲锢硇蜗笏季S是一個(gè)多角度、多方面且多渠道的思維，各個(gè)環(huán)節(jié)之間并不具備一維性的因果關(guān)系，所以說(shuō)物理形象思維是具備二維性的。

二、高中物理教學(xué)中形象思維能力的培養(yǎng)

1、直觀的語(yǔ)言

教師的語(yǔ)言表述是教學(xué)中的重要形式，生動(dòng)形象的語(yǔ)言描述有利于學(xué)生能勾起腦海中存有的記憶，教師可利用形象的比喻等方式幫助學(xué)生，將表象與記憶關(guān)聯(lián)起來(lái)能讓學(xué)生在腦海中模擬出物理現(xiàn)象再分析出問(wèn)題的癥結(jié)，最后采取合適的公式代入解決。如物體的加速度逐漸變小而速度逐漸增加的這以規(guī)律，可比喻口渴的時(shí)候喝飲料，隨著口渴程度的減少喝的越來(lái)越慢，但是身體里的水分卻越來(lái)越多。引用的例子越是貼近生活，學(xué)生聯(lián)想和理解就越為深刻。

2、建立實(shí)驗(yàn)圖景

比如說(shuō)，在平拋運(yùn)動(dòng)的教學(xué)過(guò)程中，教師可以先通過(guò)演示的形式來(lái)讓學(xué)生們對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象產(chǎn)生一個(gè)初步的印象，然后演示平拋運(yùn)動(dòng)同自由落體運(yùn)動(dòng)之間的等時(shí)性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生們自行對(duì)這兩種運(yùn)動(dòng)情景進(jìn)行描述，并且繪制出自由落體小球和平拋小球在相同的相隔時(shí)間內(nèi)的位置變化圖，讓同學(xué)們通過(guò)圖形和語(yǔ)言的情景再現(xiàn)加深印象，促進(jìn)學(xué)生們對(duì)大腦中的感性印象進(jìn)行加工，然后自然地同曾經(jīng)獲得的知識(shí)進(jìn)行融合，建立起能夠揭示平拋運(yùn)動(dòng)下落高度上隨時(shí)間變化的物理圖，進(jìn)而獲取平拋運(yùn)動(dòng)下落過(guò)程中典型的形象。然后再去演示平拋運(yùn)動(dòng)同水平方向勻速運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生們經(jīng)過(guò)探討描繪出教材當(dāng)中的“閃光照”，進(jìn)而獲取能夠反映平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的運(yùn)行特征典型形象。最后教師的主要任務(wù)就是引導(dǎo)學(xué)生們將這些形象融合在一起，形成一個(gè)理性的認(rèn)知，通過(guò)構(gòu)建圖景的方式培養(yǎng)學(xué)生們的思維能力。

3、多媒體創(chuàng)新

在高中物理的教學(xué)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)有一些教學(xué)內(nèi)容是無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示出來(lái)的，這個(gè)時(shí)候教師可以借助于一些圖片和模型來(lái)進(jìn)行講解，也可以利用幻燈片和計(jì)算機(jī)等多媒體手段來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的課堂教學(xué)。通過(guò)這種方式的教學(xué)演示雖然會(huì)同實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間存在一定的差距，但是也能夠給學(xué)生們一個(gè)更為直觀的印象，對(duì)于學(xué)生們形象思維能力的培養(yǎng)也是至關(guān)重要的。

比如說(shuō)在α粒子的散射實(shí)驗(yàn)中，教師就可以利用多媒體來(lái)展示整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，動(dòng)態(tài)地模擬出α粒子在裝有放射性物質(zhì)的鋁盒當(dāng)中發(fā)生的較大偏轉(zhuǎn)，觀察到極少數(shù)的α粒子會(huì)發(fā)生超過(guò)九十度的偏轉(zhuǎn)，有的甚至?xí)粡椈?，偏轉(zhuǎn)的角度也就超過(guò)了一百八十度，通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)的模擬，師生們會(huì)共同分析出現(xiàn)象中的原因，學(xué)生們也能夠更為直觀和深入地理解了盧瑟福原子核式的結(jié)構(gòu)理論。

4、數(shù)與形結(jié)合教學(xué)

在傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式下，學(xué)生們普遍會(huì)缺乏利用物理現(xiàn)象進(jìn)行思維的習(xí)慣，學(xué)生們只是習(xí)慣于利用公式進(jìn)行問(wèn)題探討，進(jìn)而得出結(jié)論，在這種模式下，學(xué)生們會(huì)逐步第喪失了運(yùn)用形象思維進(jìn)行思考探究的能力，物理規(guī)律對(duì)于他們來(lái)說(shuō)會(huì)成為一個(gè)單純的解題公式，遇到實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候，學(xué)生們?nèi)匀粫?huì)無(wú)所適從。采用數(shù)與形結(jié)合的形式，就是要對(duì)研究的物理過(guò)程進(jìn)行物理圖像的再現(xiàn)，運(yùn)用數(shù)學(xué)的形來(lái)承載物理的質(zhì)，這實(shí)際上也是一個(gè)再造想象的過(guò)程，學(xué)生們從圖像當(dāng)中獲取新的信息，使得問(wèn)題能夠得到更好和更快的解決。

5、借助實(shí)物展示

在高中物理教學(xué)過(guò)程中，若想培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，則需要通過(guò)現(xiàn)實(shí)生活中的具體形象元素得出，并不是通過(guò)學(xué)生隨意的想象而來(lái)，若在培養(yǎng)學(xué)生思維能力的時(shí)候脫離生活中具體形象元素，那么培養(yǎng)之說(shuō)便屬于空談。高中物理老師應(yīng)充分的利用生活元素開展形象生動(dòng)的物理課堂。比如，在物理概念的講解過(guò)程中，教師就可以利用一些板畫和模型等教學(xué)輔助手段來(lái)展開教學(xué)，學(xué)生們可以通過(guò)耳、鼻和眼來(lái)多方位地感知物理知識(shí)，獲取感知的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而形成理性的概念，產(chǎn)生扎實(shí)的記憶。

三、結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于學(xué)生們形象思維能力的培養(yǎng)是高中物理教學(xué)當(dāng)中的重要任務(wù)，也是學(xué)生們學(xué)好高中物理的重要基石。教師在教學(xué)的過(guò)程一定要充分地創(chuàng)造條件來(lái)激發(fā)學(xué)生們運(yùn)用形象思維的潛能，培養(yǎng)學(xué)生們形成更高層次的形象思維能力。

參考文獻(xiàn)

【1】張小飛.高中物理教學(xué)形象思維的作用分析[J].中學(xué)物理：高中版，2013（9）

【2】何春森.物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力[J].中學(xué)生數(shù)理化：教與學(xué)，2014（12）