物理教學中怎樣培養學生的思維能力
杜輝
物理,萬物之理。這一學科可以說是理科中的理科,歷來被學生認定為“老大難”,使很多學生望而生畏。其實,并沒有什么可怕的。對理科問題的解決,實質上反映了學生的思維能力。因此,專注于學生思維能力的培養,是學好物理的一個關鍵所在。
人類對于思維的探討已有一個漫長的歷史。國外關于思維教學的研究有很多,首次真正把思維當作專門課題研究的卻是心理學家馮特的學生屈爾佩。
20世紀60年代中期,關于思維的研究顯得相當朝氣蓬勃。在概念學習和問題解決的討論中,運用了如假設、策略、啟發式、編碼和提取等認知方法。美國心理學家吉爾福特于1967年期間提出了“智力三維結構”模型。他用操作、內容及結果三個維度中的發散思維,并在研究的基礎上提出了創造性思維加工過程模式。美國哈佛大學教育研究院教授加德納認為,智力是復雜而多維度的,傳統智力測驗偏重對知識的測量,縮小了人類智力的范圍,甚至曲解了人類的智力,他提出多元智力理論,在發展心理學界和教育心理學界產生了重要影響。多元智力理論為人們提供了很好的課程模式,是許多國家進行課程改革的理論基礎。
在我國,有關學生思維能力培養方面的探索和實施方案的改革工作正如火如荼的進行,并取得了可喜成績。胡衛平教授提出思維訓練的基礎是在教學中抓概括能力的訓練,在具體學科教學中培養思維能力,提高思維品質,最終發展邏輯思維能力。林崇德教授還提出了“三棱”思維結構模型,強調個性思維是一個多側面、多形態、多水平、多聯系的有機整體。
如何開發和發展學生的思維能力是當前物理教學中普遍關注的課題。關鍵點是創造情境,激發學生求知欲、好奇心,點燃創造思維的火焰。
(1)物理知識可以直接轉化為能力
物理知識具有能力的價值,首先是因為物理知識中蘊含著豐富的智慧,即使在單純傳授知識的教學中,學生在學習物理知識的同時,也會受到知識所蘊含的智慧的熏陶,他們能力發展的琴弦是有可能被撥動的。
物理知識具有能力的價值,其次是因為物理知識的邏輯體系有著雄辯的說服力,它將強迫學生沿著它的邏輯思維鏈思考,這種不斷重復著的強迫過程,引導每個接觸物理知識的個體,逐步形成特定的心理,受到能力的訓練,從而體現出物理知識的能力價值。這條知識直接轉化為能力的渠道是自發形成的,知識的能力價值潛移默化地起作用,學生被動地自醒自悟,其轉化效率是不高的。因此,現代物理教學中的能力培養不能依賴于這條渠道。形成知識結構使活動的認識以準備有序,它能為一定的認識活動提供相應的知識,每當類似的認識活動進行時,學生就會想到利用某些范圍比較確定的知識。 顯然,這有利于認識活動的順利進行,并且導致學生形成把一定的認識活動和相應的知識聯系起來的比較穩定的心理特征,即形成能力。方法是指物理學中的各種科學方法。掌握了科學方法,可以把知識有效地組織起來,按照一定的程序去實現預期的活動目標。科學方法將使活動的認識過程有序。活動的認識過程有序本身也是一種能力。技能是指物理技能。具有良好的技能和熟練的技巧,就可以按照合理的方式以一定的動作完成活動。掌握技能將使活動的動作執行過程有序。在一定的活動中,隨著作為完成活動任務方式的技能的反復使用,會給某種心理活動的頻繁出現提供條件,有利于形成某種比較穩定的心理特征,即形成能力。活動的動作執行過程有序本身也是一種能力。
(2)注重物理規律的教學過程
物理規律的教學,大體上可分為領會、運用、完善、擴展四個階段。領會階段側重了解建立物理規律的事實依據和思維方法、理解物理規律的內容、含義,以及公式中各量的單位、成立條件和適用范圍等。運用階段側重強化所研究的過程與對應物理規律中的因果關系,熟練掌握規律的直接應用。完善階段是理解規律的全部內涵及規律的具體外延。擴展階段是對規律應用的深化和活化,側重于綜合應用及對所研究的過程的分析,在這一階段,可指出規律的地位和作用,了解規律的精確性等具體表現。
應使學生理解物理規律的真正含義、適用條件和范圍,使學生形成物理規律的結構,加強應用物理規律解決實際問題的訓練和指導。在規律教學中,教師要選擇恰當的物理問題,有計劃、有目標、由簡到繁、循序漸進、反復多次進行訓練,使學生逐步掌握應用物理規律解決實際問題的思維過程、思維策略和思維方法,從而發展學生分析問題和解決問題的能力、思維能力、應用數學解決物理問題的能力等。
在具體教學中,當發現學生的錯誤思路時,不要急于否定而馬上給出正確思路,應抓住這個時機引導學生討論,進行思路上的辨析。因為辨析思路的過程,正是學生有學習思考的強烈興趣和積極性時,是教學的一個好時機,是克服學生思維障礙的好時機。還應經常引導學生進行一題多解訓練,有許多物理問題,可以從不同角度,用不同方法去分析和思考,有多種解題途徑。我們應該要求學生能用多種思路解題,以便做到既能靈活地運用知識和思路,又能通過比較選出最簡捷的思路,經常性訓練,一定使學生的思維更敏捷,思路更廣闊。