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物理教学中形象思维及其能力培养策略
【摘要】教学实践提出培养形象思维能力的方法和教学策略:①
创设物理情景,帮助学生建立丰富而又正确的物理表象;②培养学生
运用物理表象进行思维的习惯;③形象思维和抽象思维相结合,培养
和发展学生的想象力。
【关键词】物理教学思维能力教学策略培养
1.教学中发现的问题
在教学工作中,我发现有的学生能把概念、定律都背得滚瓜烂熟,
但一到具体理解、解决问题时就不知道怎么办;有的学生反映,老师
上课讲的太快,脑子还没有反映过来讲的是什么?就进入下一个问题
了;还有的说,老师上课讲的例子,虽然平时见过,但当时不在眼前,
难以想像,分析时也不知道老师说什么,最后就放弃了。
这些问题使我思考,如何才能有效教学,使学生头脑中学到的物
理知识活起来,指导学生的实践?我分析了学生想学而又学不好的原
因,发现原因之一是老师对思维认识的片面性所导致思维培养的偏
颇,即重视抽象思维,忽视形象思维的培养,致使课堂教学普遍存在
枯燥、乏味和抽象、难懂的现象。课堂缺乏学生形象思维的空间,学
生的形象思维能力没有得到培养和发展,使学的知识变成纯粹的文字
和符号,没有在头脑中建立知识的形成过程,构筑不出与物理知识相
对应的物理图景,不能形成物理过程的动态形象,解决具体问题时无
法将问题转化成过程图景。结果很多学生丧失了对物理学习的信心,
思维能力的发展也受到了严重的阻碍,从而严重影响了物理学习的效
果。形象思维有助于理解和掌握物理概念与物理规律;形象思维便于
对物理问题的整体把握和定性分析;形象思维有助于启迪直觉、诱发
灵感。爱因斯坦说过,我思考问题时,不是用语言进行思考,而是用
活动的、跳跃的形象进行思考。诺贝尔物理学奖获得者格拉肖指出:
“在我们研究物理问题的时候,往往会见到现实世界的各种形式。对
世界或人类社会的事物形象掌握得越多,越有助于抽象思维。”钱学
森同志认为:人认识客观世界首先是用形象思维,而不是用抽象思维。
比如,小孩子的思维也是从形象思维开始,然后到抽象思维的。因此,
在物理教学中,为了学生智能的全面协调发展,我们需要探讨如何有
效地培养学生的形象思维能力。
2.在物理教学中培养学生的形象思维能力
2.1创设物理情景,帮助学生建立丰富而又正确的物理表象。物
理形象思维的基本形式是表象、直感和想像。拥有丰富而又正确的表
象是形象思维的基础,一个表象贫乏的学生是不可能进行有效、正确
的形象思维的。就像一个瞎子,从来没见过五颜六色世界,你如果要
给它描述花红叶绿,他怎么也想象不出你所描述的事情。只有丰富的
表象才能进行形象思维。表象来源于感性认识即直观,也就是实践中,
外界事物作用于人的感觉器官,在大脑中产生的影像。没有直观,没
有实践就不会有丰富的表象。因此,帮助学生建立正确、丰富的物理
表象应摆在提高其形象思维能力的第一位。可通过以下三方面进行:
2.1.1充分利用实验开展形象化教学。作为形象思维基本材料的
表象,并不是头脑中凭空臆造出来的,它根源于现实中的形象,离开
了现实中的具体形象,形象思维就成了无源之水、无本之木。因此,
在教学中我们要充分开展形象化教学,从所讲授的概念、规律、问题
的需要出发,运用实验、模型、幻灯及多媒体电脑等多种直观的教学
手段,向学生展示丰富多彩的感性材料,使学生通过眼、耳、鼻、舌、
皮肤等多种外部感觉器官的感知,获得对物理现象的充分感知,从而
在头脑中建立起正确的物理表象。
例如:在讲授“改变物体的内能”一节时,由于“内能”这个概念比
较抽象,缺乏直观,因而学生对做功与物体内能间变化的关系印象不
深,不容易把握。为此,我先让学生观察气体对外做功内能减小的实
验。如图所示,在容积为1500毫升的塑料瓶中滴入少许酒精,用橡
皮塞住(使之不漏气,但不要太紧),摇几下瓶子,使酒精充分蒸发,
然后用手持打气筒向瓶中打气,当瓶中气压增大到一定程度时塞子突
然“叭”的一声被弹起,同时看到瓶内生成的白雾向外冲出。面临这种
声形俱备的实验,学生激动不已。我趁机追问:看到了什么现象?为
什么塞子会突然被弹起?为什么又能看到白雾呢?在学生紧张的思
考和议论中,引导学生分析知道:用气筒想瓶内打气,瓶内气压增大,
当瓶内气压增大到足以克服作用在瓶塞上的大气压力和瓶口内壁对
瓶塞的摩擦力的作用时,就会将瓶塞弹起。这时,瓶内气体对外做功,
温度降低,空气中所含的酒精蒸汽有一部分液化成微小的液滴悬浮在
空气中呈雾状。学生亲眼看到了气体对外做
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