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物理規(guī)律教學(xué)中思維能力的培養(yǎng)
鳳翔縣石家營中學(xué) 張曉霞 2008/5/3
（接上頁）實(shí)驗(yàn)定律，既可用實(shí)驗(yàn)歸納法，也可以用理論演繹法，從理想氣體狀態(tài)方程演繹出玻意耳定律、蓋•呂薩克定律和查理定律。若將實(shí)驗(yàn)歸納和理論演繹結(jié)合起來，有助于理想氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解。
第三，類比。類比是根據(jù)兩個(gè)(或兩類)對象在某些屬性上相似而推出它們在另一屬性上也可能相似的一種推理形式。其具體過程是：通過對兩個(gè)不同的對象進(jìn)行比較，找出它們的相似點(diǎn)，然后以此為依據(jù)，把其中某一對象的有關(guān)知識或結(jié)論推移到另一對象中去。類比方法在物理學(xué)中獲得了廣泛的運(yùn)用。首先，類比是提出物理假說的重要途徑；其次，在物理學(xué)研究中廣泛運(yùn)用著的模型化方法，實(shí)質(zhì)上包含著類比方法的應(yīng)用。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)，可以遵循建立物理規(guī)律的程序和原則，通過類比的思維方法，加深對物理規(guī)律的理解，同時(shí)提高思維能力。
第四，臻美。所謂臻美的方法，就是在研究物理問題的過程中，按照美學(xué)規(guī)律，對尚不完美的東西進(jìn)行加工、修改以致重組的思維方法。 美是在審美主體與審美客體統(tǒng)一的審美活動(dòng)中，能滿足主體需要的并合乎客觀規(guī)律的可感形象。物理學(xué)中蘊(yùn)含著美的本質(zhì)，本質(zhì)要通過形式來反映。雖然物理的研究范圍極為廣泛，物理規(guī)律極為復(fù)雜，但物理家們普遍認(rèn)為，物理學(xué)中蘊(yùn)含的形式美主要有：“對稱、簡潔、和諧、多樣統(tǒng)一”。 利用臻美的思維方法，通過對美的追求提出假說，然后利用實(shí)驗(yàn)直接或間接驗(yàn)證，從而建立物理規(guī)律，是物理規(guī)律建立 的一種重要的方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)某些物理規(guī)律時(shí)，要掌握這一思維方法。
當(dāng)然，在帶領(lǐng)學(xué)生探索和研究具體的物理規(guī)律時(shí)，不一定要按照歷史上建立物理規(guī)律的過程來進(jìn)行，教師可以根據(jù)教學(xué)要求、學(xué)生的年齡特征、知識基礎(chǔ)、能力水平、學(xué)校情況、教學(xué)內(nèi)容、自身特點(diǎn)等來確定用什么方法。
三、排除學(xué)習(xí)規(guī)律的思維障礙
與學(xué)習(xí)物理概念一樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)，也存在著思維障礙，大體上有如下幾種。在物理規(guī)律教學(xué)中，要排除這些思維障礙。
第一，感性認(rèn)識不足。物理規(guī)律是觀察、實(shí)驗(yàn)和思維相結(jié)合的產(chǎn)物，通過觀察實(shí)驗(yàn)獲得的對自然界物質(zhì)的存在、構(gòu)成、運(yùn)動(dòng)及其轉(zhuǎn)化的感受性認(rèn)識，不僅是物理思維的材料、建立規(guī)律的條件，而且也是用來檢驗(yàn)各種物理理論真?zhèn)问欠堑臉?biāo)準(zhǔn)，是理解物理規(guī)律的基礎(chǔ)。如果沒有足夠的、能夠把有關(guān)的現(xiàn)象及其之間的聯(lián)系鮮明地展示出來的實(shí)驗(yàn)或?qū)W生日常生活中所熟悉的、曾經(jīng)親身感受過的事例作為基礎(chǔ)，學(xué)生就很難理解物理規(guī)律的來龍去脈、基本含義、適用條件等，從而影響對物理規(guī)律的掌握和運(yùn)用，造成學(xué)習(xí)物理規(guī)律的思維障礙。
第二，相關(guān)知識干擾。物理規(guī)律反應(yīng)了自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化的各個(gè)因素之間的本質(zhì)聯(lián)系，揭示了客觀事物本質(zhì)屬性之間內(nèi)在的聯(lián)系。學(xué)生形成物理概念和掌握物理規(guī)律之間存在著不可分割的辯證的聯(lián)系。一方面，形成物理概念是掌握物理規(guī)律的基礎(chǔ)，概念不清就無法掌握物理規(guī)律；另一方面，掌握物理規(guī)律可以使我們從運(yùn)動(dòng)變化中，從研究對象和現(xiàn)象的聯(lián)系中去進(jìn)一步更深入地理解物理概念。由于概念不清而影響物理規(guī)律的掌握是學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)相關(guān)知識干擾的表現(xiàn)之一。學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)相關(guān)知識干擾的表現(xiàn)之二是前物理觀念的干擾。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律之前，從日常生活中已積累了一定的生活經(jīng)驗(yàn)，對一些問題形成了某些觀念，稱為前物理觀念(國外的研究一般將前物理觀念與前物理概念一起，統(tǒng)稱為前物理概念。這里我們?yōu)榱苏f明對概念和對規(guī)律的不同影響，分別進(jìn)行討論)。在這些觀念中，有的雖比較正確，但往往有一定的表面性和片面性；另外，學(xué)生在生活中還形成了某些錯(cuò)誤的觀念。這些“先入為主”的、錯(cuò)誤的前物理觀念，對學(xué)生正確地理解物理規(guī)律往往起著嚴(yán)重的干擾作用。例如，學(xué)生在運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系上，往往認(rèn)為力是物體運(yùn)動(dòng)的原因，物體受力才能運(yùn)動(dòng)，不受外力的物體是根本不能運(yùn)動(dòng)的；對物體的下落問題，常常認(rèn)為重物比輕物下落快；對于摩擦力的方向，往往認(rèn)為摩擦力方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反；對物體在液體中所受浮力的問題，往往認(rèn)為只有浮在液面上的物體才能受到浮力等等。從某種意義上來講，學(xué)習(xí)物理規(guī)律就是用反映客觀事物發(fā)生、發(fā)展、變化規(guī)律的物理觀念轉(zhuǎn)換頭腦中的錯(cuò)誤的前物理觀念，如果這種轉(zhuǎn)換的過程未完成，錯(cuò)誤的前物理觀念未消除，勢必造成學(xué)習(xí)物理規(guī)律的思維障礙。 學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)相關(guān)知識干擾的表現(xiàn)之三是數(shù)學(xué)對學(xué)習(xí)物理的干擾。不少學(xué)生往往用純數(shù)學(xué)的觀念理解物理規(guī)律，思考和處理物理問題，而忽視了它們的本質(zhì)，結(jié)果從純數(shù)學(xué)推導(dǎo)中引出錯(cuò)誤的結(jié)論，造成對物理規(guī)律的錯(cuò)誤理解。例如，歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U／R及，學(xué)生常常將其變形為只R=U／I，并從純數(shù)學(xué)的角度考慮，由此得出導(dǎo)體的電阻與加在它兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比等一類錯(cuò)誤的理解。
第三，負(fù)遷移和思維定勢的消極影響。遷移是一種學(xué)習(xí)對另外一種學(xué)習(xí)的影響。它有時(shí)是指（未完，下一頁）
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