試談物理直覺思維能力的培養(yǎng)

1、試談物理直覺思維才能的培養(yǎng)內(nèi)容簡介：物理自覺思維才能是一種較高形式的物理思維才能，也是每一位優(yōu)秀物理人才必須具備的才能，因此，從中學(xué)階段開場(chǎng)有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的自覺思維才能是有必要的。本文著重從根底知識(shí)教學(xué)、習(xí)題教學(xué)和課堂組織形式三個(gè)方面來討論中學(xué)物理老師如何對(duì)學(xué)生進(jìn)展自覺思維才能的培養(yǎng)。關(guān)鍵詞：物理直覺思維才能在物理教學(xué)的過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣的現(xiàn)象：當(dāng)問題提出后，有的學(xué)生很快就推測(cè)出這個(gè)問題的結(jié)論，有的同學(xué)那么很快就預(yù)感到研究這一問題的方法；也有的學(xué)生解答物理習(xí)題時(shí)，長時(shí)間不得其解，突然靈機(jī)一動(dòng)，推測(cè)出解題的方向，或是直接預(yù)測(cè)出問題的答案。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，并非是這些學(xué)生憑空想象，而是他們

2、一系列的思維活動(dòng)的結(jié)果。這種思維活動(dòng)就是物理直覺思維。所謂物理直覺思維，就是以物理概念和物理表象結(jié)合而成的具有整體功能的知識(shí)組塊為思維材料而進(jìn)展的思維，是指人腦不借助于邏輯推理而綜合運(yùn)用已有知識(shí)、表象和經(jīng)歷知覺，以高度省略、簡化、濃縮的方式洞察事物的物理本質(zhì)，并迅速做出猜想、設(shè)想或突然領(lǐng)悟的思維。在解決物理問題的過程中，直覺思維具有啟發(fā)思路、確定方向、尋找途徑、整體把握的作用。物理學(xué)家和優(yōu)秀的學(xué)生解題時(shí)，總是要先明確什么，需求什么，然后，審清整個(gè)物理過程，在人腦中形成該問題動(dòng)態(tài)的、整體的圖景。再調(diào)動(dòng)大腦中的全部已有的相關(guān)知識(shí)信息，直覺地確定解決問題的方向和途徑。從這可以看出，假如學(xué)生沒有一定的

3、直覺思維才能，對(duì)有些物理問題就很難確定解題的方向和途徑，更談不上解出結(jié)果。所以培養(yǎng)學(xué)生良好的物理直覺思維才能，對(duì)于進(jìn)步學(xué)生的物理素質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)新才能都有著積極的作用。那么，怎樣來培養(yǎng)學(xué)生的物理直覺思維才能呢？物理直覺思維才能作為物理思維才能的一種，它的培養(yǎng)也與其它物理思維才能的培養(yǎng)一樣，只有在充分發(fā)揮老師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用的前提下，才能獲得較好的效果。詳細(xì)說來，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)展。1根底知識(shí)教學(xué)的過程中，老師應(yīng)加強(qiáng)剖析根底知識(shí)之間的互相聯(lián)絡(luò)，以培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的物理思維品質(zhì)。心理學(xué)上的格式塔學(xué)派認(rèn)為：知識(shí)的整體是由局部構(gòu)成，但整體比局部之和的意義更大。因此讓學(xué)生掌握根底知識(shí)之間

4、的互相聯(lián)絡(luò)，對(duì)于進(jìn)步學(xué)生的思維才能具有重要的意義。11要幫助學(xué)生建立起單元、章節(jié)以及全書的整體知識(shí)框架，以培養(yǎng)學(xué)生物理思維的靈敏性和敏捷性。由于中學(xué)生所處的特殊年齡階段，他們一般來講都是較難以獨(dú)立地把握各種知識(shí)之間的互相聯(lián)絡(luò)，所以老師一定要花適當(dāng)?shù)臅r(shí)間來引導(dǎo)學(xué)生建立各局部的知識(shí)框架。在新課的開場(chǎng)，采用簡單扼要的語言來說明各章節(jié)的承接關(guān)系；每章的復(fù)習(xí)課都向?qū)W生展示系統(tǒng)的知識(shí)框架；經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)課本目錄和分析教材等等。12要幫助學(xué)生理解物理概念和物理規(guī)律的內(nèi)涵和外延，將新知納入原有認(rèn)知構(gòu)造中去，以培養(yǎng)學(xué)生物理思維的深入性和批判性。在理解物理概念和物理規(guī)律的內(nèi)涵和外延的同時(shí)，不僅可以加深學(xué)生對(duì)物理

5、概念和規(guī)律的理解，而且還可以穩(wěn)固物理各局部知識(shí)的聯(lián)絡(luò)，進(jìn)而優(yōu)化學(xué)生的物理知識(shí)構(gòu)造。13鼓勵(lì)學(xué)生參加各種課外活動(dòng)，廣泛閱讀課外讀物，以物理學(xué)科知識(shí)為核心，形成寬廣的知識(shí)面，以培養(yǎng)學(xué)生物理思維的獨(dú)創(chuàng)性。形成寬廣的知識(shí)面、合理的認(rèn)知構(gòu)造，有利于學(xué)生全方位把握物理問題，有利于學(xué)生思維的多樣化、立體化，進(jìn)而進(jìn)步直覺思維才能。2習(xí)題教學(xué)的過程中，老師應(yīng)重視物理問題的整體分析，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多種思維方法審題，進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生的立體思維。21在習(xí)題教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，培養(yǎng)學(xué)生的跳躍思維的才能。在關(guān)鍵的步驟上，留給學(xué)生一定量的時(shí)間去考慮，這樣可以充分調(diào)動(dòng)他們的全部知識(shí)，引導(dǎo)他們運(yùn)用類比、聯(lián)想的方法，充分發(fā)揮他們

6、的想象力，對(duì)問題進(jìn)展全面分析，進(jìn)而開掘問題的本質(zhì)關(guān)系，從而到達(dá)啟發(fā)他們理清總體思路、確定求解途徑的目的，同樣也培養(yǎng)了他們進(jìn)展大步驟、大跨度的思維。例：如下圖，電源電壓保持不變，R為定值電阻，在A、B兩接線柱上接一個(gè)標(biāo)有“6V2的燈泡，閉合開關(guān)S后，燈泡恰好正常發(fā)光；假如在A、B間換一個(gè)標(biāo)“6V3的燈泡，閉合開關(guān)S后，這只燈泡消耗的功率A小于3；B大于3；等于3；D不能確定。分析：此題由于隱含的條件較多，所以很多學(xué)生難以找到解題的打破口，這時(shí)老師可以先引導(dǎo)學(xué)生比擬“6V2、“6V3兩燈泡的電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓按電阻的正比分配的原那么可分析得出：換燈泡后，A、B間的電壓發(fā)生了變化。假如有同學(xué)對(duì)

7、“測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)實(shí)際電壓大于額定電壓時(shí)，小燈泡實(shí)際功率大于額定電功率；當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡實(shí)際功率等于額定電功率；當(dāng)實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí)，小燈泡實(shí)際功率小于額定電功率掌握比擬結(jié)實(shí)，他就可以很快預(yù)測(cè)到此題的答案。這種方式可以很有效地培養(yǎng)學(xué)生直覺思維才能。22在習(xí)題教學(xué)中，幫助學(xué)生建立正確的物理圖景，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密思維的才能。所謂建立正確的物理圖景，是指從物質(zhì)對(duì)象在運(yùn)動(dòng)中的外部特征和互相聯(lián)絡(luò)入手，弄清楚物理現(xiàn)象，自己能深有實(shí)感地體驗(yàn)到終究發(fā)生了什么事件，在頭腦中形成一幅有關(guān)過程的景象。學(xué)生頭腦中物理景象的再現(xiàn)才能是學(xué)好物理知識(shí)的一種特殊本領(lǐng)。例：如下圖，在粗細(xì)均勻的盛水容器

8、中，將一個(gè)均勻的圓柱體A放入水中靜止時(shí)，圓柱體A有五分之一的長度露出水面，這時(shí)在容器內(nèi)的B處水的壓強(qiáng)增大了588帕。求：1圓柱體A的密度。2假如將圓柱體A全部壓入水中和全部拿出相比擬，B處的壓強(qiáng)增大了多少？分析：第一問求圓柱體A的密度屬于簡單浮力問題，大局部學(xué)生都能順利求解；難點(diǎn)在第二步，實(shí)際上要求解第二步，就要建立正確的物理圖景了，只有知道B點(diǎn)壓強(qiáng)增大的原因是由于圓柱體A的放入，從而引起容器內(nèi)液面升高所至，只有這樣才有可能考慮圓柱體A的體積與容器中液面變化的關(guān)系，進(jìn)而引入容器底面積S和圓柱體A的體積V作為中間過度量，使問題得以求解。23在習(xí)題教學(xué)中，經(jīng)常采用一題多解，一題多變，或者巧妙變更物

9、理?xiàng)l件，從而改變物理問題類型；或者將問題推廣成一個(gè)普遍的規(guī)律等等，以培養(yǎng)學(xué)生多樣化的立體思維。24引導(dǎo)學(xué)生將所做的習(xí)題分類，概括出一般規(guī)律和特殊方法，從而系統(tǒng)物理知識(shí)，以便結(jié)實(shí)記憶。在中學(xué)物理習(xí)題中，每章都有一定量的典型習(xí)題。老師除了課堂上直接選取一些典型習(xí)題講解之外，課后也經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析題型，總結(jié)經(jīng)歷。這一方面可以讓學(xué)生從題海中解脫出來，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，進(jìn)步學(xué)習(xí)的效率，同時(shí)也可以進(jìn)步學(xué)生的思維才能。3精心籌劃形式多樣的課堂教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生爭辯和大膽猜想的習(xí)慣，提供學(xué)生培養(yǎng)直覺思維才能的廣闊空間。31適當(dāng)組織討論課，培養(yǎng)學(xué)生的敏捷思維。從培養(yǎng)學(xué)生思維才能的角度來看，假如沒有思維的敏

10、捷、靈敏和迅速，他們的創(chuàng)造性的直覺思維才能是難以進(jìn)步的。對(duì)學(xué)生進(jìn)展當(dāng)嘗定時(shí)、公開、競爭式的各類討論、爭辯的訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生靈敏思維、快速?zèng)Q策的可行措施，也是進(jìn)步學(xué)生直覺思維才能的有效途徑。32適當(dāng)組織錯(cuò)解評(píng)講課，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的才能。物理思維往往從問題開場(chǎng)。適時(shí)向?qū)W生展示一些典型錯(cuò)解，準(zhǔn)確分析產(chǎn)生錯(cuò)解的原因、把握錯(cuò)解邏輯困難，從而可以激發(fā)學(xué)生探究的興趣和愿望，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的才能。33鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想。猜想是對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)展觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、比擬、聯(lián)想、類比、歸納等的根底上，根據(jù)已有的材料和知識(shí)做出符合一定的經(jīng)歷與事實(shí)的推測(cè)性想象的思維方法，它是一種合情推理，屬于綜合程度較高的、帶有一定直覺性的高級(jí)認(rèn)識(shí)過程，它與邏輯推理相輔相成，有利于尋求解決問題的正確途徑和策略。物理的直覺思維具有隨機(jī)性和偶爾性，直覺思維的結(jié)果可能是正確的也可能是錯(cuò)誤的。我們要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)展直覺思維、大膽猜想，假如是對(duì)的，我們應(yīng)該加以肯定，假如是錯(cuò)的，也應(yīng)引導(dǎo)，啟發(fā)，認(rèn)真與他一起討論錯(cuò)