试谈物理直觉思维能力的培养_课堂实验-查字典物理网

内容简介：物理自觉思维能力是一种较高形式的物理思维能力，也是每一位优秀物理人才必须具备的能力，因此，从中学阶段开始有意识地培养学生的自觉思维能力是有必要的。本文着重从基础知识教学、习题教学和课堂组织形式三个方面来探讨中学物理教师如何对学生进行自觉思维能力的培养。

关键词：物理直觉思维能力

在物理教学的过程中，我们经常会遇到这样的现象：当问题提出后，有的学生很快就推测出这个问题的结论，有的同学则很快就预感到研究这一问题的方法；也有的学生解答物理习题时，长时间不得其解，忽然灵机一动，推测出解题的方向，或是直接预测出问题的答案。这些现象的出现，并非是这些学生凭空想象，而是他们一系列的思维活动的结果。这种思维活动就是物理直觉思维。

所谓物理直觉思维，就是以物理概念和物理表象结合而成的具有整体功能的知识组块为思维材料而进行的思维，是指人脑不借助于逻辑推理而综合运用已有知识、表象和经验知觉，以高度省略、简化、浓缩的方式洞察事物的物理实质，并迅速做出猜测、设想或突然领悟的思维。

在解决物理问题的过程中，直觉思维具有启发思路、确定方向、寻找途径、整体把握的作用。物理学家和优秀的学生解题时，总是要先明确已知什么，需求什么，然后，审清整个物理过程，在人脑中形成该问题动态的、整体的图景。再调动大脑中的全部已有的相关知识信息，直觉地确定解决问题的方向和途径。从这可以看出，如果学生没有一定的直觉思维能力，对有些物理问题就很难确定解题的方向和途径，更谈不上解出结果。

所以培养学生良好的物理直觉思维能力，对于提高学生的物理素质和培养学生的物理创新能力都有着积极的作用。那么，怎样来培养学生的物理直觉思维能力呢？

物理直觉思维能力作为物理思维能力的一种，它的培养也与其它物理思维能力的培养一样，只有在充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用的前提下，才能取得较好的效果。具体说来，可以从以下几个方面进行。

1 基础知识教学的过程中，教师应加强剖析基础知识之间的相互联系，以培养学生优良的物理思维品质。

心理学上的格式塔学派认为：知识的整体是由部分构成，但整体比部分之和的意义更大。因而让学生掌握基础知识之间的相互联系，对于提高学生的思维能力具有重要的意义。

1．1 要帮助学生建立起单元、章节以及全书的整体知识框架，以培养学生物理思维的灵活性和敏捷性。

由于中学生所处的特殊年龄阶段，他们一般来讲都是较难以独立地把握各种知识之间的相互联系，所以教师一定要花适当的时间来引导学生建立各部分的知识框架。在新课的开始，采用简单扼要的语言来阐明各章节的承接关系；每章的复习课都向学生展示系统的知识框架；经常指导学生复习课本目录和分析教材等等。

1．2 要帮助学生理解物理概念和物理规律的内涵和外延，将新知纳入原有认知结构中去，以培养学生物理思维的深刻性和批判性。

在理解物理概念和物理规律的内涵和外延的同时，不仅可以加深学生对物理概念和规律的理解，而且还可以巩固物理各部分知识的联系，进而优化学生的物理知识结构。

1．3 鼓励学生参加各种课外活动，广泛阅读课外读物，以物理学科知识为核心，形成宽广的知识面，以培养学生物理思维的独创性。

形成宽广的知识面、合理的认知结构，有利于学生全方位把握物理问题，有利于学生思维的多样化、立体化，进而提高直觉思维能力。

2 习题教学的过程中，教师应重视物理问题的整体分析，培养学生运用多种思维方法审题，进而加强学生的立体思维。

2．1 在习题教学中，引导学生积极参与，培养学生的跳跃思维的能力。

在关键的步骤上，留给学生一定量的时间去思考，这样可以充分调动他们的全部知识，引导他们运用类比、联想的方法，充分发挥他们的想象力，对问题进行全面分析，进而发掘问题的本质关系，从而达到启发他们理清总体思路、确定求解途径的目的，同样也培养了他们进行大步骤、大跨度的思维。

例：如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，在A、B两接线柱上接一个标有“6V 2W”的灯泡，闭合开关S后，灯泡恰好正常发光；如果在A、B间换一个标“6V 3W”的灯泡，闭合开关S后，这只灯泡消耗的功率（）

A．小于3W； B．大于3W； C．等于3W； D．不能确定。

分析：本题由于隐含的条件较多，所以很多学生难以找到解题的突破口，这时教师可以先引导学生比较“6V 2W”、“6V 3W”两灯泡的电阻，再根据串联电路电压按电阻的正比分配的原则可分析得出：换灯泡后，A、B间的电压发生了变化。如果有同学对“测小灯泡电功率”的实验结论（当实际电压大于额定电压时，小灯泡实际功率大于额定电功率；当实际电压等于额定电压时，小灯泡实际功率等于额定电功率；当实际电压小于额定电压时，小灯泡实际功率小于额定电功率）掌握比较牢固，他就可以很快预测到本题的答案。这种方式可以很有效地培养学生直觉思维能力。

2．2 在习题教学中，帮助学生建立正确的物理图景，培养学生严密思维的能力。

所谓建立正确的物理图景，是指从物质对象在运动中的外部特征和相互联系入手，弄清楚物理现象，自己能深有实感地体验到究竟发生了什么事件，在头脑中形成一幅有关过程的景象。学生头脑中物理景象的再现能力是学好物理知识的一种特殊本领。

例：如图所示，在粗细均匀的盛水容器中，将一个均匀的圆柱体A放入水中静止时，圆柱体A有五分之一的长度露出水面，这时在容器内的B处水的压强增大了58．8帕。

求：（1）圆柱体A的密度。

（2）如果将圆柱体A全部压入水中和全部拿出相比较，B处的压强增大了多少？

分析：第一问求圆柱体A的密度属于简单浮力问题，大部分学生都能顺利求解；难点在第二步，实际上要求解第二步，就要建立正确的物理图景了，只有知道B点压强增大的原因是由于圆柱体A的放入，从而引起容器内液面升高所至，只有这样才有可能考虑圆柱体A的体积与容器中液面变化的关系，进而引入容器底面积S和圆柱体A的体积V作为中间过度量，使问题得以求解。

2．3 在习题教学中，经常采用一题多解，一题多变，或者巧妙变更物理条件，从而改变物理问题类型；或者将问题推广成一个普遍的规律等等，以培养学生多样化的立体思维。

2．4 引导学生将所做的习题分类，概括出一般规律和特殊方法，从而系统物理知识，以便牢固记忆。

在中学物理习题中，每章都有一定量的典型习题。教师除了课堂上直接选取一些典型习题讲解之外，课后也经常指导学生认真分析题型，总结经验。这一方面可以让学生从题海中解脱出来，减轻学生的学习负担，提高学习的效率，同时也可以提高学生的思维能力。

3 精心策划形式多样的课堂教学方式，培养学生争辩和大胆猜测的习惯，提供学生培养直觉思维能力的广阔空间。

3．1 适当组织讨论课，培养学生的敏捷思维。

从培养学生思维能力的角度来看，如果没有思维的敏捷、灵活和迅速，他们的创造性的直觉思维能力是难以提高的。对学生进行当场、定时、公开、竞争式的各类讨论、争辩的训练，是培养学生灵活思维、快速决策的可行措施，也是提高学生直觉思维能力的有效途径。

3．2 适当组织错解评讲课，培养学生发现问题的能力。

物理思维往往从问题开始。适时向学生展示一些典型错解，准确分析产生错解的原因、把握错解逻辑困难，从而可以激发学生探索的兴趣和愿望，培养学生发现问题的能力。

3．3 鼓励学生大胆猜测。

猜测是对研究的对象进行观察、实验、分析、比较、联想、类比、归纳等的基础上，依据已有的材料和知识做出符合一定的经验与事实的推测性想象的思维方法，它是一种合情推理，属于综合程度较高的、带有一定直觉性的高级认识过程，它与逻辑推理相辅相成，有利于寻求解决问题的正确途径和策略。物理的直觉思维具有随机性和偶然性，直觉思维的结果可能是正确的也可能是错误的。我们要鼓励学生进行直觉思维、大胆猜测，如果是对的，我们应该加以肯定，如果是错的，也应引导，启发，认真与他一起探讨错误的原因，只有这样才有可能提高学生的直觉思维能力。

总之，培养学生物理直觉思维是一项系统工程，只有教师长期地、不间断地、多方面地组织训练，才会培养成学生的一种思维能力。

参考文献：

1 田世昆，胡卫平．物理思维论．广西教育出版社

2 罗维治．中学物理教学论．湖南师范大学出版社

3 钟忻和．初中物理类型题解法大全

4 吴剑潘．初中物理解题方法大全

5 汪刘生．教学论

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