怎樣提高學(xué)生的物理抽象思維能力

本文格式為Word版，下載可任意編輯——怎樣提高學(xué)生的物理抽象思維能力高中物理教改，必需從本學(xué)科的特點出發(fā)，以辯證唯物主義觀點和歷史唯物主義觀點為指導(dǎo)，以心理學(xué)特別是現(xiàn)代認知心理學(xué)的科學(xué)成果為理論依據(jù)，以現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)為方法論的依據(jù)來進行。由此必需對物理的教材、教法進行新的處理，必需建立起一套有效的檢測、評價系統(tǒng)，對教學(xué)過程進行有效的控制，來培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。

一、關(guān)于教材

必需要求有一套與之相適應(yīng)的教材。目前，在物理教學(xué)大綱規(guī)定的范圍內(nèi)，可以對現(xiàn)行物理教材進行一番加工改造，突出結(jié)構(gòu)，強調(diào)對抽象思維能力的培養(yǎng)。為此：

1.建立高中物理的整體的知識和規(guī)律的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)；同時建立各部分（力學(xué)、熱學(xué)和分子物理學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理等）的子結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng)；以及各章、節(jié)的結(jié)構(gòu)。并與學(xué)生的認知過程相適應(yīng)。

2.試驗應(yīng)包含在上述系統(tǒng)中，構(gòu)成不可少的組成部分。同時應(yīng)強調(diào)通過試驗培養(yǎng)學(xué)生抽象規(guī)律思維的能力。改變傳統(tǒng)的認為觀測和試驗是不依靠于理論的觀點，改變那種認為試驗方法的本質(zhì)是完全離開理性的體系，單純起著事實的裁判作用的觀點。大家都知道，隨著試驗研究對象遠離人們直觀經(jīng)驗的領(lǐng)域，特別是現(xiàn)代物理學(xué)試驗的發(fā)展，使人們愈來愈認識到試驗與觀測依靠于理論，試驗所獲得的認識實際上受制于儀器和試驗設(shè)計中所包含的假設(shè)，是不可能擺脫理性思維的指導(dǎo)的。

3.例題和習(xí)題的配制應(yīng)包含在上述系統(tǒng)中，構(gòu)成不可少的組成部分。教學(xué)中最重要的任務(wù)是概念的形成和問題的解決。概念不僅是學(xué)科結(jié)構(gòu)的最基本的要素，是“框架〞的“交結(jié)點〞，而且是思維的“細胞〞。而問題的解決，即應(yīng)用，正是結(jié)構(gòu)中各部分之間聯(lián)系的建立以及結(jié)構(gòu)的發(fā)展所必需經(jīng)過的階段。這也就是思維的過程。統(tǒng)計說明，僅就中學(xué)生而言，把握歸納推理的水平略優(yōu)于把握演繹推理的水平。實踐中，我們也往往發(fā)現(xiàn)就多數(shù)學(xué)生而言，從自然現(xiàn)象和試驗歸納出概念和規(guī)律，學(xué)生把握較好，而運用概念和規(guī)律去解決問題則困難較大。這是由于演繹推理較之歸納推理可以通過更多種形式來表現(xiàn)，把握起來也繁雜些，因此，就需要有意識的多加指導(dǎo)和訓(xùn)練。依照提高抽象規(guī)律思維能力的要求編寫例題和習(xí)題，并加以適合的配量。這與“題海戰(zhàn)術(shù)〞是有本質(zhì)區(qū)別的。當前，好的例題和習(xí)題（指符合我們這種要求的）不是太多而是太少了。

4.關(guān)于物理學(xué)史的教育，也應(yīng)從有利于培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力加以組織。大家知道，從物理學(xué)發(fā)展史來看，“結(jié)構(gòu)〞是隨著物理思想和對物理概念的理解更加深化而發(fā)展的，不是一成不變的。適當?shù)?、完整地圍繞某一部分物理知識（如力學(xué)）介紹這種發(fā)展，較之分散地介紹某一部分歷史事實，更有利于學(xué)生思維的發(fā)展。

二、關(guān)于教法

1.從有利于提高學(xué)生抽象規(guī)律思維能力出發(fā)，加強學(xué)習(xí)的目的性、方向性，應(yīng)當讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)過程、思維過程、思維的形式和方法，以調(diào)動其自覺、主動性。只有自覺地遵循思維規(guī)律來進行思維，才能使概念明確、判斷恰當、推理合理、論證得法，具有抽象規(guī)律性，培養(yǎng)出深刻性的思維品質(zhì)。這是一切思維品質(zhì)的基礎(chǔ)。

2.按現(xiàn)代認知心理學(xué)的觀點，學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)的實質(zhì)就是前述認知結(jié)構(gòu)的“同化〞和“順應(yīng)〞的過程。學(xué)習(xí)的類型主要是“意義學(xué)習(xí)〞，即在良好的教學(xué)條件下，學(xué)生理解符號所代表的知識，并能融會貫穿，發(fā)展了智力，提高了能力。其實質(zhì)是符號所代表的新知識與學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)建立了非人為的實質(zhì)性聯(lián)系。這是最有價值的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)進行的方式主要是“接受學(xué)習(xí)〞，即要學(xué)習(xí)的全部內(nèi)容都是以定論的形式呈獻給學(xué)生，然后讓學(xué)生加以“內(nèi)化〞（即與原有知識有機結(jié)合），大量的知識和材料都要靠此獲得。

3.因材施教，開展課外活動，培養(yǎng)一些優(yōu)秀學(xué)生。便他們不受思維定式的約束。大力培養(yǎng)他們的直覺思維和創(chuàng)造性思維。直覺思維是創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。強調(diào)直覺思維是愛因斯坦科學(xué)觀的一個重要特征。他說：“物理學(xué)家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來。要得到這些定律，并沒有規(guī)律的道路：只有通過那以對經(jīng)驗共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律。〞摸索就得用直覺思維：整體的、騰躍的、猜測的，以知識結(jié)構(gòu)為根據(jù)的直接而迅速的認識。

三、關(guān)于教學(xué)過程的控制和評價是仍需研究的，在此只提出一點線索

1.思維的智力品質(zhì)研究是有客觀指標的。我國一些心理學(xué)家，所進行的小學(xué)數(shù)學(xué)教改試驗，即運用這一套指標。詳情請見《思維發(fā)展心理學(xué)》朱智賢、林崇德著。

2.教學(xué)過程離不開信息的傳遞，因此也是可以量化的。現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)據(jù)現(xiàn)代認知心理學(xué)的“產(chǎn)生式〞理論，從信息加工的角度，把人的短時記憶的最小單位定為“組塊〞，多大是一個組塊，不是固定不變的。一個數(shù)字、字、詞、符號、成語、短語等都可以是一個組塊。它的存貯時間需要0.5秒，而轉(zhuǎn)化為長時記憶至少需8秒。把握物理學(xué)科，首先要懂得物理語言，大腦中要有一套物理符號系統(tǒng)。即在長時記憶中要存貯一定數(shù)量的組塊（信息）。僅有組塊還不夠，還必需把組塊組成若干程序，形成產(chǎn)生式系統(tǒng)。一個產(chǎn)生式包括兩部分：條件和動作。一定條件做出一定動作就是一個產(chǎn)生式。如：一個公式，一個定理就是一個產(chǎn)生式。組塊必需按產(chǎn)生式組合才有意義，二者不可截然分開。普通教科書一章所傳授的知識約有十幾個產(chǎn)生式。把握一間課程等于把握幾百個產(chǎn)生式。而獲得物理學(xué)科那樣的專業(yè)能力，就得把握幾千或幾萬個產(chǎn)生式。從時間上講，一天學(xué)習(xí)5小時，1小時可以學(xué)習(xí)4—20組塊，1個產(chǎn)生式。這就是相當于一課時的信息量。依此類推。

假使能細心地將高中物理教材中必需把握的組塊和產(chǎn)生式統(tǒng)計出來，實行控制是有可能的。

3.教學(xué)方法：教學(xué)程