思維 行動(dòng)的起點(diǎn)
——高中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)研究

周麗穎

(江蘇省宜興中學(xué) 214200)

高中教學(xué)從以傳統(tǒng)知識課程體系中的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)，逐漸轉(zhuǎn)化為以提高學(xué)生素質(zhì)為重點(diǎn)，高中物理是在傳授知識的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的物理科學(xué)思維能力，物理科學(xué)思維能力主要培養(yǎng)的是學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索品質(zhì)，通過物理的方式去認(rèn)識和研究事物之間的內(nèi)涵、規(guī)律和關(guān)系，通過從不同角度去認(rèn)識事物從而進(jìn)行推理，提出批判性的理解.科學(xué)思維能力對學(xué)生的培養(yǎng)是多方面的，包括模型建構(gòu)，科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等多個(gè)方面，使學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)物理知識去解析與聯(lián)系生活中的實(shí)際問題.

一、培養(yǎng)學(xué)生思維能力的原因

1.提高學(xué)生物理認(rèn)識，有助于掌握知識

高中學(xué)習(xí)是以教師教學(xué)為輔，學(xué)生自學(xué)能力為主而進(jìn)行的核心素養(yǎng)培養(yǎng)過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，需要讓學(xué)生提高對物理思維的認(rèn)識，提高個(gè)人的文化素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)科學(xué)思維能力的嚴(yán)謹(jǐn)有序性，可以讓學(xué)生在分析物理問題時(shí)運(yùn)用邏輯性科學(xué)思維能力去進(jìn)行邏輯推理，遇難題時(shí)有思路，推理過程有條理，引用邏輯思維能力套用在各科學(xué)習(xí)上形成一套行之有效的學(xué)習(xí)模式.科學(xué)思維是一種邏輯思維，是經(jīng)過長期的鍛煉形成能運(yùn)用在科學(xué)活動(dòng)中，通過對認(rèn)識材料進(jìn)一步的分析理解，對各種科學(xué)思維方式進(jìn)行自我認(rèn)識和整合的一種理論邏輯，是長期實(shí)踐活動(dòng)的產(chǎn)物.

2.培養(yǎng)學(xué)生思維能力，有助于解決問題

學(xué)生培養(yǎng)良好的思維能力，能夠有程序，有條理的去解決問題，通過一定的思維程序方式來把握物理知識點(diǎn)，首先學(xué)生需要掌握一定的物理知識，通過把握基本的物理現(xiàn)象來研究物理事實(shí)提出物理問題的解決思路，只有通過對物理現(xiàn)象的分析和理解，才能夠確定物理問題所要考察的重點(diǎn)，其次是要分析物理問題所涉及的物理概念和規(guī)律，通過對一定物理狀態(tài)和物理過程的特點(diǎn)進(jìn)行分析來確定所研究問題的所涉及的物理概念和規(guī)律，抓住他們的特點(diǎn)找到問題解決的關(guān)鍵.第三，根據(jù)對題目分析，找到合適的物理規(guī)律，將這些物理規(guī)律進(jìn)行思維邏輯的整合，得出解決問題的過程和結(jié)論，解決物理問題時(shí)，要從物理問題的特點(diǎn)出發(fā)，找到符合問題的關(guān)鍵，要保持物理?xiàng)l件的適用范圍和研究對象的狀態(tài)特點(diǎn)一致，通過結(jié)論反推其中的物理概念使用是否正確，以驗(yàn)證結(jié)論的正確性.

3.培養(yǎng)學(xué)生思維能力，有助于理性思維

對高中生進(jìn)行科學(xué)思維能力培養(yǎng)，有助于打破原有固化的思維，幫助學(xué)生全面充分的分析問題思路，讓學(xué)生能夠自主發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，對題目所涉及的重難點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)，通過自行探析研究，對解題思路方向進(jìn)行合理假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生以冷靜的態(tài)度去面對學(xué)習(xí)和難題，設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案計(jì)劃，通過科學(xué)思維找到失敗的原因.

二、培養(yǎng)學(xué)生物理科學(xué)思維能力的方法

1.問題簡單化

學(xué)生面對物理難題時(shí)，通常會產(chǎn)生不知所措的情況，難以讀懂題目，不能夠正確的理解題目所考察的方向，為了方便學(xué)生對題目進(jìn)行分析和處理，學(xué)生會用自己的方式對復(fù)雜的題目進(jìn)行轉(zhuǎn)化，把復(fù)雜的題目干擾選項(xiàng)化解掉，留下簡單的重點(diǎn)，從而更容易找到問題所考察的要點(diǎn)總結(jié)分析題目的規(guī)律，教師應(yīng)該在日常教學(xué)活動(dòng)中把復(fù)雜問題的抽象理解轉(zhuǎn)化便于學(xué)生理解的題目，正確切入題目，分析題目，去除題目干擾選項(xiàng)，對題目考察重點(diǎn)能夠有正確的認(rèn)識.通過日常的學(xué)習(xí)和鍛煉，讓學(xué)生提升科學(xué)思維能力從而對問題的分析有正確的判斷.比如學(xué)習(xí)《機(jī)械能》一課，可以舉例題目:物體靜止在光滑的水平面上，先對物體施加一個(gè)水平向右的恒力F1，立即再對它施加一個(gè)水平向左的恒力F2，又經(jīng)t秒后，物體回到出發(fā)點(diǎn)，在這一過程中，F(xiàn)1、F2分別對物體做功W1、W2間的關(guān)系是：

A.W1=W2B.W2=2W1C.W2=3W1D.W2= 5W1

解題思路如下：題目有關(guān)功的計(jì)算及功能的轉(zhuǎn)化關(guān)系時(shí)，要高度重視是否做功，能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況，把握做功與能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系，列出相應(yīng)的等式求解.AB段物體受的作用力為F1，BCD段物體受作用力F2，設(shè)向右為正方向，AB=S， 則AB段物體的加速度:a1=F1/m,B點(diǎn)的速度:v1=a1t,BCD段物體的加速度a2=F2/m，A到B過程中F1做正功，BCD過程中F2做正功，故正確選項(xiàng)為C.

2.知識推理化

學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是鞏固舊知識學(xué)習(xí)新知識的狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)新知識，讓新舊知識從互相交匯的兩條小溪匯聚成一條河流，使得零碎的知識化為縱橫交錯(cuò)的河網(wǎng)，幫助學(xué)生理解和認(rèn)識記憶每一個(gè)知識點(diǎn).學(xué)生通過對舊知識的鞏固和推導(dǎo)，引發(fā)出了對新知識的推導(dǎo)認(rèn)知理解，學(xué)生在此期間對創(chuàng)新思維有了一定的拓展和提高.當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念并對物理概念在腦海中形成固定的定義的時(shí)候，需要借助一定的思維和研究方法去對其他的物理概念形成聯(lián)系和總結(jié)，這樣才能縱觀的去分析題目中所涉及的重難點(diǎn)考察的意義和解題所需的思路所在，從而推導(dǎo)出結(jié)論.比如在《力》這一章節(jié)，涉及到多個(gè)問題和方向的題目要先逐一分解再聯(lián)系整體分析，如右圖所示，跨過滑輪細(xì)繩的兩端分別系有m1=1kg,m2=2kg的物體A和B，滑輪質(zhì)量m=0.2kg，不計(jì)繩與滑輪的摩擦，為使B靜止在地面，則向上拉力F不能超過多大？

(1)以B作為切入點(diǎn)，當(dāng)B即將離開地面時(shí)，地面對B的支持力為0，B只受到了重力m1g和繩子的拉力T的作用，得出T-m1g=0.

(2)再研究A，當(dāng)B即將離開地面時(shí)，A受到重力和繩子的拉力的作用，由于T=m1g>m2g，所以A將會加速上升，得出T-m1g=m1aA.

(3)最后研究滑輪，滑輪收到四個(gè)力的作用，分別是重力，拉力，繩子兩邊拉力，得出F-mg-2T=ma，因?yàn)锳上升距離s，滑輪上升s/2，故A加速度為滑輪加速度2倍，aA=2a.

(4)聯(lián)立分析得出最終結(jié)論：F=43N.

高中物理的學(xué)習(xí)需要通過大量的實(shí)例來進(jìn)行相關(guān)物理知識的論證和規(guī)律的總結(jié)，因此師生之間要通過具體的真實(shí)實(shí)驗(yàn)案例來論證課本中的有關(guān)物理知識概念，學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)過程論證來反推物理結(jié)論的正確性,活躍學(xué)生的創(chuàng)新探索思維能力.高中物理教學(xué)課堂中對科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，需要教師在課堂教學(xué)過程中以引領(lǐng)者的身份，參與學(xué)生的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，通過學(xué)習(xí)互動(dòng)模式促進(jìn)物理學(xué)習(xí)，在物理學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和探索能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生對物理問題進(jìn)行猜想推理和論證，使學(xué)生對規(guī)律的簡單認(rèn)識上升到理性思維的鍛煉.利用課堂實(shí)驗(yàn)情景教學(xué)，使學(xué)生建立完成的物理思維概念結(jié)構(gòu)，課程結(jié)構(gòu)趨于合理和優(yōu)化，學(xué)生邏輯結(jié)構(gòu)思維完善.高中物理課堂在教學(xué)過程中通過雙向交流和溝通更好的培養(yǎng)和提升學(xué)生科學(xué)思維能力，使科學(xué)思維能力成為行動(dòng)的起點(diǎn).