培养学生的科学思维能力

【摘 要 】物理教学中,科学思维能力的培养是科学素质教育中科学思维能力培养的主渠道之一,无论是物理概念的建立或物理定律的发现,还是基础理论的创立和突破都离不开科学思维能力.

【关 键 词 】思维能力 物理教学 抽象思维 创新思维

一、前言

近年来,关于培养学生思维能力方面的著述颇多,在物理教学方面对思维能力的培养引起了普遍重视,尤其是新课程标准中明确指出：“要培养学生收集和处理信息的能力,分析和解决问题的能力.”苏霍姆林斯基曾指出：“学校应当是一个思考的王国.”教师在物理教学中,对学生进行思维能力的培养尤为重要.可以毫不夸张地说,物理教育是培养学生科学素质教育的摇篮.

二、高中物理教学中学生思维能力的培养

1.对抽象思维能力的培养

在物理教学中,对抽象思维的培养主要是通过在形成物理概念和建立物理规律的教学过程中完成的.

物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科.高中物理实际上还是和初中物理一样在研究力、热、电、光、原子和原子核等物理现象,而物理概念是这些现象中某一类的共同本质属性的反映,物理规律是运用物理概念进行判断、推理得到的.因此,重视物理概念的形成和物理规律的建立过程,关键是抓住物理概念和物理规律的“引入”和“推导”.引入不当、推导呆板、僵化,就可能变为老师武断地把学生往前“拖”,拖不动就可能抱着学生或背着学生“走”,从而使学生变为死记结论.所以“引入”和“推导”不是看老师说了多少,而是看是否说到点子上,切中要害.如果老师进行了科学合理的设计、引入和推导,则“话不多”而学生更能理解和掌握.

“引入”的方法有：实验引入法(实验要求明显、新奇、巧妙)、类比引入法(类比要恰当、生动形象)、现象引入法(现象要典型、充分,这种方法也叫举例引入法)、问题引入法(也叫提问法,提问要富有启发性)和逻辑推理引入法.这些方法的共同点都是从生动直观到抽象概括,经过分析、综合、抽象、概括等思维活动实现由感性认识到理性认识的飞跃和升华.

2.对创造性思维能力的培养

应用逆向思维培养高中生的创造性思维能力.人们的思维活动按照思维程序的不同,可分为两种：按事物发展的过程先后,从起因分析推断事物发展的结果,称为正向思路；按相反的程序称为逆向思维,即从事物发展的结果追溯起因.牛留信老师根据自己的教学体会总结出了从五个方面进行逆向思维：研究对象的逆向思维；条件的逆向思维,思维程序的逆向思维,因果关系的逆向思维；光路可逆的逆向思维.笔者认为,这确实符合物理教学的实际,其实逆向思维在物理教学中处处时时都可进行,如结合正向思维开展,效果会更好.

对课堂教学中得到(归纳总结)的结论进行反问.例如,当得出“一切曲线运动都是变速运动”后反问：“一切变速运动都是曲线运动吗”

可见,通过课堂上这种反问式的逆向思维培养,不但课堂效果明显了,学生们也在不知不觉中得到了思维能力的培养.

利用开放题和开放式教学提高学生的创造性思维能力.改革传统教学,其中改变唯一解题方法的传统题(或封闭题),但适当地采用和引入一些更具发散思维的开放题,有利于培养学生的创新精神和创造性思维能力.理由是：①按照“马登理论”,学习的本质就是鉴别,又由于鉴别依赖于对差异的认识,因此,从这样的角度去分析,促进学生学习的一个重要手段,就是在教学中我们应当尽可能地扩展变异维数(或者说,学生的学习空间)；进而,又由于开放题不仅具有多种可能的(正确)解答,也具有多种可能的解题方法,因此开放题在物理教学中的应用事实上就有效地拓展了学习空间.②另外,由于常规的物理教学主要集中于收敛思维,因此,这就凸显出开放教学的一个明显的优点,即特别有利于学生发散型思维的培养.

教师要进行思维教学,自己本身就应当是问题解决(当然包括解物理习题)方面的高手,并且能够根据各种资料上的习题或网上的习题,结合生产、技术和生活等方面的物理情景编制出一些高质量的题目.

3.批判性思维能力的培养

我国著名地质学家李四光说过：“不怀疑不能见真理.”对于名家千锤百炼编写的教材要鼓励学生敢于提出自己的意见和见解,养成批判性思维的习惯.做到不迷信书本和权威的结论.学生作业中有错误,老师批改后找出来归类,然后让学生相互评定,找出错误原因.也可尝试学生互批作业,然后让学生报告发现的错误.这样就能逐渐培养学生的批判性思维能力.请看下面的例子：

一个物体,质量是2kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用,这两个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度是多大?

分析：此题其实只要一提醒,学生很快就清楚它的“缺陷”了,可提问:“该物体受几个力呢”学生自然会提到重力,再问：“F1与F2的方向是竖直方向、斜向上或下,还是水平方向呢”最后问：“按这样一分析本题能求出其合力吗”然后,介绍教材编审者的意图,指出其编题粗糙.这样的习题如果想当然地按教材去解,势必束缚学生的思维.

三、结束语

对于学生思维能力的培养,应该是每个教师放在首位考虑的问题,思维能力的培养应该时刻贯穿于素质教育中.然而,思维能力的培养在实际操作过程中还会出现各种问题,这就需要我们广大教师在工作中时刻总结、分析,坚持与时俱进,寻找适合学生的教学方式.

（作者单位：河南省平顶山市第二中学）