新課改教學(xué)中發(fā)展形象思維的構(gòu)想

PAGEPAGE6新課改教學(xué)中發(fā)展形象思維的構(gòu)想新余一中蔣軍梅[關(guān)鍵詞]探究教學(xué)物理形象思維發(fā)展[摘要]本文從物理形象思維科學(xué)含義和特點(diǎn)著手，談到傳統(tǒng)物理教學(xué)中形象思維被忽視的原因及其分析，并結(jié)合新課改教學(xué)實(shí)例闡述發(fā)展物理形象思維的重要意義，從認(rèn)知規(guī)律提出以探究式教學(xué)方法發(fā)展形象思維的實(shí)踐構(gòu)想。一、

物理

形象思維的科學(xué)含義及特點(diǎn)物理形象思維就是以物理表象為思維材料而進(jìn)行的思維。物理表象是物理形象在人腦中的間接的和概括的反映，這形象包括事物的物理宏觀形象、時(shí)空形象，局部形象、整體形象、靜態(tài)形象、動(dòng)態(tài)形象等。物理形象思維的特點(diǎn)：1、形象性物理形象思維是運(yùn)用物理直觀、具體、生動(dòng)的形象材料，通過事物的形象特征認(rèn)識(shí)事物的物理內(nèi)容、本質(zhì)，并作出某種判斷的科學(xué)思維，是通過表象、直覺、想象等形式進(jìn)行的思維。而物理研究的對(duì)象：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的相互作用、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律都是客觀存在的；物理中創(chuàng)造了豐富的形象觀念：公式、圖象、符號(hào)等都是形象的；物理實(shí)驗(yàn)具有形象性。2、二維性物理形象思維的過程是感覺知覺具體概象意象的過程。就是人們通過感官獲得感知，感知在記憶中儲(chǔ)存并通過回憶、再形成具體。形成滲透新內(nèi)容具有創(chuàng)造性的意象。3、動(dòng)態(tài)性在物理學(xué)中，動(dòng)態(tài)的物理圖景及形象很多，如盧瑟福原子的核式結(jié)構(gòu)形象，波動(dòng)的形象，線性偕振子等。這些圖景及形象作為物理形象思維的材料、內(nèi)容或結(jié)果，是物理形象思維動(dòng)態(tài)性的表現(xiàn)。4、創(chuàng)造性物理形象思維的基本形式是表象、直覺和想像，想像是人腦對(duì)以有表象進(jìn)行加工、改造，產(chǎn)生新形象的過程。創(chuàng)造性是物理形象思維的基本特征，在物理學(xué)中，許多新實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、新觀念的提出、新理論的形成都是形象思維的結(jié)果，也正是物理形象思維性的體現(xiàn)。物理學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、場(chǎng)、多維空間、夸克、黑洞、大爆炸宇宙、原子的核式結(jié)構(gòu)等都是富有創(chuàng)造的形象思維的結(jié)晶。二、形象思維在傳統(tǒng)物理教學(xué)中被忽視的原因及分析認(rèn)知心理學(xué)把形象思維和抽象思維看作是信息加工的左膀右臂，物理學(xué)家錢學(xué)森也指出要把形象思維作為思維科學(xué)的突破口。按理說，形象思維不應(yīng)被重視完善學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的物理學(xué)科所忽視，然而在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，教師往往注重學(xué)生從概念到概念，從概念到規(guī)律，從規(guī)律到規(guī)律，從規(guī)律到結(jié)論的邏輯推理的訓(xùn)練，而忽略了對(duì)物理現(xiàn)象的感知、模型的構(gòu)想、物理過程的情境化，信息的選擇、類化、聯(lián)想和想象的形象思維的培養(yǎng)，造成這種現(xiàn)狀，不是偶然的，有主觀上的也有客觀上的原因。1、主觀因素（A）形象思維被單純地理解為文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作中的思維方式這種認(rèn)識(shí)在中學(xué)物理教師中是普遍存在的，因此直接導(dǎo)致了教育時(shí)間中片面關(guān)注抽象思維發(fā)展的后果，但事實(shí)上，思維學(xué)研究的結(jié)果表明形象思維與抽象思維不僅在人類認(rèn)識(shí)事物的過程中相輔相成，并且二者本身還保持著相互指導(dǎo)、協(xié)同發(fā)展的關(guān)系。王方名和張帆從思維發(fā)展的角度提出形象思維是抽象思維的基礎(chǔ)。而李澤厚從藝術(shù)作品形成角度的探索認(rèn)為抽象思維是形象思維的基礎(chǔ)。（B）片面地認(rèn)為形象思維是造成學(xué)生思維定勢(shì)的主要原因思維定勢(shì)是學(xué)生獲取新知識(shí)的攔路虎，教師要在教學(xué)過程中扭轉(zhuǎn)學(xué)生錯(cuò)誤的定勢(shì)思維也是一項(xiàng)非常困難的工作。不可否認(rèn)的是形象思維的這一負(fù)面效應(yīng)在中學(xué)物理教學(xué)中確實(shí)存在，但我們也應(yīng)認(rèn)識(shí)到這是階段性的、是暫時(shí)的、是年齡在13-18歲的中學(xué)生思維特征導(dǎo)致的。思維心理學(xué)的研究表明這一年齡段中形象思維相對(duì)抽象思維更為發(fā)達(dá)，中學(xué)生通過初級(jí)形象思維對(duì)大量的物理現(xiàn)象進(jìn)行初步處理。但由于沒有成熟的抽象思維的支持和協(xié)同，通過高級(jí)形象思維建立了一些沒能準(zhǔn)確、全面地反映一般規(guī)律的典型，造成錯(cuò)誤的定勢(shì)認(rèn)識(shí)。比如說，有的學(xué)生在日常生活中感知到：要把一塊漂浮的木塊壓到水面下，需要施加力，并且越往下壓需要的力越大，從而得出物體所受浮力的大小與體在水中的深度成正比的定勢(shì)，這顯然沒能反映出正確的規(guī)律，然而教師不能因?yàn)槎▌?shì)給教學(xué)帶來了難度，就回避學(xué)生的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，就看不到形象思維在學(xué)生思維品質(zhì)發(fā)展中的重大意義。相反應(yīng)該對(duì)癥下藥，積極引導(dǎo)學(xué)生掌握從排除干擾因素到獲得正確的理性認(rèn)識(shí)的科學(xué)方法，以幫助學(xué)生打破定勢(shì)，這樣讓學(xué)生信服新知識(shí)，記憶牢固，理解深刻。2、客觀因素中學(xué)物理教材中形象思維的內(nèi)容，一般來源于自然界的物理現(xiàn)象、生產(chǎn)技術(shù)中的物理問題和生活經(jīng)驗(yàn)中的物理事實(shí)，這些內(nèi)容限于條件不易在課堂教學(xué)中重現(xiàn)和操作，往往只是通過僅有的幾個(gè)簡(jiǎn)易的演示實(shí)驗(yàn)來完成，這顯然是不夠的。要解決這一因素，一是依賴于物理教學(xué)設(shè)備的改善，二是有效開展物理教學(xué)的第二課堂。此外中學(xué)物理教學(xué)測(cè)評(píng)中對(duì)形象思維培養(yǎng)情況的考察評(píng)估工作的不到位也影響了形象思維的發(fā)展，這主要是因?yàn)檫@方面的研究起步較遲，拿不出有效可行的測(cè)評(píng)辦法，加強(qiáng)這一工作已是當(dāng)務(wù)之急。三、

在物理教學(xué)中發(fā)展形象思維是新課改的重要內(nèi)涵首先教育改革要由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)型，這就要求廣大教育工作者把培養(yǎng)學(xué)生的能力作為工作重心，將學(xué)生都從題海中解放出來，重新回到提出問題、分析問題、解決問題的能力培養(yǎng)的正軌中來，與之相應(yīng)的能力評(píng)估系統(tǒng)也在逐步完善，高考已將能力評(píng)估題編入學(xué)生升學(xué)考試的試卷中，這無疑會(huì)有助于師生去關(guān)注形象思維的發(fā)展。其次、“以學(xué)生為本的教學(xué)思想的推廣與實(shí)踐要求教師改變傳統(tǒng)的知識(shí)傳授的教學(xué)模式，而是圍繞學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律來組織教學(xué)，促使教師從教學(xué)法的單一性向多元化改進(jìn)，圖象法、實(shí)驗(yàn)法、物理情景教學(xué)法應(yīng)運(yùn)而生，這些形象化的教學(xué)模式將從本質(zhì)上發(fā)展學(xué)生形象思維的水平。另外，教育產(chǎn)業(yè)化的體制改革大大改善了學(xué)校的辦學(xué)條件，大量的教學(xué)模型和多媒體技術(shù)進(jìn)入課堂，這為把中學(xué)物理形象化教學(xué)引進(jìn)課堂打好物質(zhì)基礎(chǔ)，并且提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在無形中培養(yǎng)了學(xué)生的形象思維，完善了學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)。四、形象思維在新課改教學(xué)過程中的重要意義中學(xué)物理教學(xué)的目標(biāo)不僅是要學(xué)生掌握大綱要求的基本知識(shí)，而且要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何認(rèn)知未知的物理領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新的能力發(fā)展形象思維為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)有著重要意義。1、提高學(xué)生感性認(rèn)知的效率感性認(rèn)知是人與未知事物最初的接觸，它的效率高低直接關(guān)系到對(duì)未知事物進(jìn)行理性探索的水平，取“注意”這個(gè)感性認(rèn)知方式來看，認(rèn)知心理學(xué)歸納了注意在分配、保持、轉(zhuǎn)換中的六項(xiàng)特征：1、選擇性2、集中性3、搜索4、激活5、定勢(shì)6、警覺。可見在注意的行為過程中主要的思維方式是形象思維，形象思維能力的提高將會(huì)使學(xué)生在排除干擾信息、集中有效資料、搜索并激活相關(guān)信息的質(zhì)量和速度方面更為有效，從前面的認(rèn)知規(guī)律圖可知抽象思維不可能對(duì)接觸的所有信息都進(jìn)行加工，它是有針對(duì)性的。如果初步加工后的個(gè)別表象質(zhì)量較高，必然也會(huì)提高抽象思維的水平，從而更快更準(zhǔn)確地獲得一般規(guī)律。2、增加學(xué)生的信息儲(chǔ)量腦科學(xué)的研究結(jié)果告訴人們，對(duì)人類的生活生產(chǎn)有用的資料多來源于大腦中長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)，而長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)的內(nèi)容有90%是以形象化的方式存儲(chǔ)的。記憶規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)人在記憶新知識(shí)時(shí)總是先對(duì)其類化，再存入長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)中相應(yīng)的模塊里，否則建立新模塊，應(yīng)用時(shí)根據(jù)一定的線索先進(jìn)入該模塊再激活相應(yīng)的知識(shí)。顯然發(fā)展學(xué)生的形象思維不僅可以更好地類化已有的形象材料，增加存儲(chǔ)模塊，由內(nèi)而外地增加信息的儲(chǔ)量，而且增加應(yīng)用時(shí)進(jìn)入記憶模塊的線索，減少激活時(shí)間，提高反映靈敏度。3、挖掘?qū)W生的靈感創(chuàng)新在物理學(xué)史上，我們會(huì)驚異地發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)中不少的新發(fā)現(xiàn)并非來源于嚴(yán)密的邏輯推理，相反是基于靈感的聯(lián)想、猜想和想象。比如說牛頓從蘋果落地的表象發(fā)現(xiàn)了萬有引力，魯班從鋸齒草可以劃坡皮膚的表象發(fā)明了鋸子，瓦特從蒸汽把水壺蓋頂起的表象發(fā)明了蒸汽機(jī)，這些都是形象思維結(jié)果下的創(chuàng)新實(shí)例。中學(xué)生處在形象思維比抽象思維更發(fā)達(dá)的年齡階段，教師應(yīng)針對(duì)這一特點(diǎn)挖掘出學(xué)生的靈感創(chuàng)新，由于抽象思維是個(gè)性化與本質(zhì)化同時(shí)進(jìn)行，善于完整運(yùn)動(dòng)地把握住各種表象，這種相對(duì)開闊的思維方式正是靈感閃現(xiàn)的沃土，進(jìn)而通過聯(lián)想猜測(cè)的手段創(chuàng)新出超越常規(guī)的“典型”，提出有價(jià)值的預(yù)言。五、運(yùn)用探究式課堂教學(xué)方法發(fā)展形象思維的實(shí)踐思考中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主要場(chǎng)所是課堂，物理知識(shí)的主要來源是教材，所以要在物理教學(xué)中很好地發(fā)展形象思維，進(jìn)一步加速物理課程的教學(xué)改革，我們必須要抓好這兩個(gè)主要的環(huán)節(jié)。張憲魁根據(jù)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)的不同將中學(xué)物理教材分成四類：一是以講授概念為主的概念教材，二是以講授物理規(guī)律為主的規(guī)律教材，三是以實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)教材，四是以解決問題為主的習(xí)題教材，下面我從這四種教材的特點(diǎn)，結(jié)合中學(xué)生認(rèn)知規(guī)律提出一種中學(xué)物理教學(xué)模式的初步構(gòu)想1、概念教材的形象化物理概念的來源一般有兩個(gè)途徑：一種是從自然現(xiàn)象中抽象而來的基本概念，比如說路程、位移、振幅、質(zhì)量、周期、溫度等。另一種是由已知概念推導(dǎo)出來遠(yuǎn)離了經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的導(dǎo)出概念，比如說速度，加速度，線速度，角速度，功，能，效率，沖量，動(dòng)量，壓強(qiáng)，密度等。顯然基本概念的形象化要容易得多，我們可以通過圖象直接讓學(xué)生感知，關(guān)鍵是導(dǎo)出概念，它無法經(jīng)過表象讓學(xué)生感知，但我們可以通過遷移讓學(xué)生掌握更多理解這一概念的線索，比如說將速度和加速度與直線運(yùn)動(dòng)相連，線速度和角速度與曲線運(yùn)動(dòng)相連，把壓強(qiáng)與兩塊同樣大小的鐵磚放到雪上的情景相連，這樣學(xué)生接觸到相類似的物理現(xiàn)象時(shí)會(huì)進(jìn)一步理解概念。2、規(guī)律教材的探究化物理規(guī)律的來源一般有三個(gè)途徑：一是在大量事實(shí)中歸納概括出來的，比如說牛頓定律，胡克定律，歐姆定律，楞次定律，氣體三定律，光學(xué)成像定律等，二是在已有定律的推證中得到的，比如說動(dòng)量定理，能量守恒定律等。三是對(duì)物理現(xiàn)象理想化與假設(shè)性的解釋。比如說分子運(yùn)動(dòng)假說，盧瑟福原子核結(jié)構(gòu)說。規(guī)律教材的特點(diǎn)是它可以結(jié)合很多的物理現(xiàn)象和解決許多生產(chǎn)生活中的問題，傳統(tǒng)物理教學(xué)模式把主要精力放在這一方面，但從認(rèn)知的規(guī)律和長(zhǎng)遠(yuǎn)的能力培養(yǎng)角度看，教師更應(yīng)該注重規(guī)律材料的探索過程，經(jīng)常性地和學(xué)生一起完成一個(gè)認(rèn)知過程，在這個(gè)過程中不僅訓(xùn)練了學(xué)生的形象思維，而且訓(xùn)練了抽象思維，一舉兩得。3、實(shí)驗(yàn)教材的全景化傳統(tǒng)的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課都是針對(duì)某一部分知識(shí)的演示和驗(yàn)證，往往追求一步到位，實(shí)際上這是一中有意實(shí)驗(yàn)，也就是在認(rèn)知過程中教師已經(jīng)把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了初步加工，讓學(xué)生做的僅僅是有意識(shí)的觀察和目標(biāo)性的演算，從科學(xué)實(shí)驗(yàn)的角度講，從紛繁蕪雜的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中捕捉到有效反映本質(zhì)的信息才是一個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，所以教師要讓學(xué)生全面把握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行自由篩選，重組的形象思維訓(xùn)練，而不是為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果去縮小學(xué)生的感知范圍，我們的目標(biāo)是為以后的科學(xué)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)！4、習(xí)題教材的情景化理科學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)數(shù)字、數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)計(jì)算是極為敏感的，而對(duì)文字往往忽略，物理學(xué)中由于物理公式與數(shù)學(xué)公社形式上的一致，習(xí)題教材中大量的例題、習(xí)題的出題形式和數(shù)學(xué)應(yīng)用題相近，這使得學(xué)生很習(xí)慣性地一見到物理題就開始進(jìn)行羅列出已知條件，找到相應(yīng)公式，然后進(jìn)行計(jì)算，得出答案的操作步驟，這樣物理知識(shí)的滌化，物理思維的訓(xùn)練都被忽略了，物理教師應(yīng)就學(xué)生這樣的心理誤區(qū)，有意識(shí)地進(jìn)行習(xí)題教材情景化的訓(xùn)練，我以為可以從三個(gè)角度實(shí)踐。（A）減少直接通過數(shù)學(xué)化計(jì)算即可得出結(jié)果的習(xí)題例如直接告訴物質(zhì)質(zhì)量和體積求物質(zhì)密度類的試題應(yīng)加以限制，而應(yīng)在試題中加以物理過程的轉(zhuǎn)換部分，比如通過說把物體放入水中排出水的體積來間接告訴體積量的形式加強(qiáng)情景化訓(xùn)練。（B）加強(qiáng)物理過程與物理模型建立的訓(xùn)練voyCvoyCBxA（C）置身生活實(shí)際的情境，驗(yàn)證答案的合理性物理是一門緊密聯(lián)系實(shí)際生活的學(xué)科，在習(xí)題教材中強(qiáng)調(diào)這一思想是探究式教學(xué)的源泉，我們可以出這樣一道題目：一輛以10米/秒行使的卡車現(xiàn)在以加速度2米/秒的平方減速行駛，問經(jīng)過7秒后，卡車在這一過程中行走的路程？不少同學(xué)會(huì)用公式計(jì)算出結(jié)果為21米。但這結(jié)果卻是錯(cuò)誤的。善于思考物理過程，置身于實(shí)際生活中的學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，車子減速行使到一定時(shí)候是會(huì)停下來的，那么在這7秒鐘內(nèi)車子是不是可能已經(jīng)停了呢？有了這樣的懷疑便會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際上經(jīng)過5秒鐘卡車就停了，這樣正確的結(jié)果是25米。從上面三個(gè)例子的分析過程看，習(xí)題教材情景化的運(yùn)作是方便有效的，它不僅是整個(gè)探究式課堂教學(xué)模式的重要組成部分，更是一個(gè)很好的信息反饋與控制環(huán)節(jié)。六、

總結(jié)形象思維是一種重要的思維模式，它始終結(jié)合具體形象來完整地運(yùn)動(dòng)地認(rèn)知