(张春丽)zcl开启物理思维的智慧大门.ppt
开启物理思维的智慧大门,河南省信阳高中,张春丽,第六届全国中学物理特级教师学术研讨会交流,2012年9月.镇江,开启物理思维的智慧大门一、提出物理思维的背景二、对物理思维的有关认识三、培养物理思维的主要对策,一、提出物理思维的背景一位教育家说:“思维比知识更重要!教育就是叫人去思维!”。校园里流传着三句话:1.“物理是对学生伤害最大的一门学科”；2.“当初就是物理学不好才无奈学了文科”；3.“某某同学物理学的那么好，太牛气了”。物理，令人“痛”也令人“牛”。,1、物理的“痛”痛1:太抽象、难理解 痛2：太理想，难应用 痛3：能听懂、用不上 痛4：综合强、难融合 痛5：耗时多、难入门 2、物理的“牛”“物理学的好，脑瓜就聪明”,匈牙利物理学家乔治.马克斯博士:“物理学的方法经过几个世纪的考验，已经证明了它的有效性，物理学的毕业生已被证明他们有广泛的兴趣，有抽象的逻辑思维能力和重视不同领域现实的能力也许在每个已问津的领域中都有自己的专家，他们比物理学家更在行，但是，在复杂的、未知的领域中，物理学家应当被认做是最出色的人！”,可以说，培养学生的物理思维，无论是眼前还是将来，无论他们将来从事什么职业，都将是他们一生受用的东西。物理，是令人痛还是令人牛，其关键的区分点就是是否擅长思维！这也是本文选题的重要原因。,二、对物理思维的有关认识1、我国物理教学大纲对培养物理思维的要求 1956年的大纲提出了培养解题能力和实验技能；1963年的大纲又增加了培养思维能力；1978年的大纲对培养能力的提法比较完整，并在执行过程中突出了思维能力的重要性；20世纪八、九十年代，教学大纲对物理思维的重视程度有增无减；进入21世纪，在基础教育课程改革中，新的物理课程标准提出通过科学想像与科学推理方法的结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。由此可见，物理思维能力的培养也是基础教育改革的重点内容之一。,2、关于物理思维的概念 物理思维，就是人脑对客观物理事物（包括物理对象、物理过程、物理现象、物理事实等）的本质属性、内部规律及物理事物间的联系和相互关系的间接的、概括的和能动的反映。再通俗一点讲，就是对观察过的物理现象、物理事实、物理过程等在大脑中形成清晰的物理图景，并反复加工、去粗取精，把感性认识概括上升为理性认识，这个过程就是物理思维。,3、关于物理思维的品质、方式及方法 物理思维品质主要包括物理思维的深刻性、灵活性、批判性、创造性和敏捷性五个方面。根据思维材料的不同，可以将物理思维分为：物理抽象思维、物理形象思维和物理直觉思维；根据思维探索方向的不同，可以将物理思维分为：物理聚合思维和物理发散思维；根据思维创造性的不同,可以将物理思维分为：物理常规性思维和物理创造性思维；根据思维目的的不同,可以将物理思维分为：物理上升性思维、物理求解性思维和物理决策性思维等等。物理思维的基本方法大致包括分析与综合、比较与分类、抽象与概括、科学推理、臻美、等效等方法。,三、培养物理思维的主要对策1、要有武器渗透思维方法 例1：渗透过程分析法分层次：一般说来，复杂的物理过程都是由若干个简单的“子过程”构成的。因此，分析物理过程的最基本方法，就是把复杂的问题层次化，把它化解为多个相互关联的“子过程”来研究。我常常告诉我的学生“分析分析就是分开来析，各个击破”。抓中间：阶段的划分有时并非易事，还必需探明物理过程的转折的中间状态，或者物理现象从量变到质变的中间状态（有时可能是极短暂的过程）。事实上，中间状态往往就是一个转折点，抓住了它，往往就抓住了解决问题的关键环节。找关系：从内在联系上把握每一个物理子过程、中间状态的因果关系以及遵从的物理规律，步步为营，在严谨的推理过程解决问题.,例2：渗透因果分析法 因果对应：物理学中有许多物理量是通过比值来定义的。如R=U/R、E=F/q等。而这些物理量之间并非都互为因果比例关系。学生常常不理解公式中物理量本身意义，分不清哪些量之间有因果联系，哪些量之间没有因果联系。因果互求：循因导果，执果索因，在物理习题的训练中，从不同的方向用不同的思维方式去进行因果分析，发展多向性思维。,例3：渗透归纳、概括法 心理学研究结论显示，学生认知结构是否理想的标尺，往往就是看是否达到了“三化”（概括化、清晰化和系统化）的层次。例4：渗透类比法 例5：渗透假设推理法,三、培养物理思维的主要对策 1、要有武器渗透思维方法 2、要有抓手锻造思维品质 例1：抓细节锻造思维的深刻性 例2：抓变式锻造思维的灵活性,“一题多变”让思维与方法具有敛散的变通性；“一题多解”让思维与方法具有系统的流畅性；“一题多问”让思维与方法具有深透的严密性；“多题归一”让思维与方法具有清晰的概括性;旧题变新点、新题还旧点等等。不断培养学生的发散思维或求异思维，在变换中灵活地进行分析和综合,全面地把握问题,细心地权衡哪些思维是有利的,哪些思维是正确的，选择和优化是思维灵活性的表现,也同时锻造着思维的批判性。,三、培养物理思维的主要对策 1、要有武器渗透思维方法 2、要有抓手锻造思维品质 例1：抓细节锻造思维的深刻性 例2：抓变式锻造思维的灵活性 例3：抓快准锻造思维的敏捷性,三、培养物理思维的主要对策 1、要有武器渗透思维方法 2、要有抓手锻造思维品质 3、要有通道介入思维诊断 一个很浅显的道理：道路只要畅通，目标就容易达到。我理解的思路，就是所有思维品质得以展示、所有思维方法得以应用的一个通道。我的一位优秀学生在回答“解物理大题的经验”时，说了句很朴素的话：“就那样一点一点地推，推着推着就推出来了”。这里体现的就是一种畅通的物理思路。,三、培养物理思维的主要对策 1、要有武器渗透思维方法 2、要有抓手锻造思维品质 3、要有通道介入思维诊断4、要有网络转换思维方式,思维方式的转换是物理思维灵活机制的一个鲜明特点，它要求学生能及时地更换自己的思维方向,转换思维的方式,以更简捷、有效的方式进行分析、综合并解决问题。研究方向的转换、研究角度的转换、研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型和数学模型的转换等等，学生既能把抽象的问题形象化地表达出来，又能对形象的问题洞察出抽象的本质，还能在这种抽象与形象的逐步渗透中不断孕育着物理的直觉思维，如此不断的训练也同时优化整合着学生的整体思维网络。,比如，研究对象选取时隔离法与整体法的交叉使用，研究过程选取时全程法与分段法的交相辉映，电路分析时整体法与局部法的有效融合；再比如，短暂过程怎么来放大研究，复杂过程怎么来细化研究；怎样在动态变化中寻找到静态的特征，解决问题时顺向程序性思路怎样，逆向思路怎样，双向交汇式怎样等等，只有学生的各种思维方式都被激活了，思维网络化的灵动性就会呈现，解决问题时八面玲珑，信息的流畅性、选择性、预见性、批判性甚至创造性都将步入一个更高的境界。,恩格斯：“思维是世界上最美丽的花朵”；爱因斯坦：“你能不能看到眼前的现象，不仅仅取决于你的肉眼，还取决于你用什么样的思维，思维决定你到底能观察到什么”。愿我们的物理教学不断散发着思维花朵的芬芳！愿我们的物理教学不断彰显着思维智慧的魅力！,祝各位同仁事事如意！,开启物理思维的智慧大门 一、提出物理思维的背景 二、对物理思维的有关认识 三、培养物理思维的主要对策,
