(三)培养学生掌握科学思维方法

学习物理离不开观察、实验,但观察、实验得到的直觉观念,必须经过思维加工才能形成物理概念和建立物理规律。至于应用物理概念、规律解决物理问题过程更是离不开思维。逐步提高逻辑思维能力和掌握思维方法是学好物理的关键。

①学习伟大物理学家取得成功的科学思维方法。

  1. 伽利略首创观察实验、逻辑推理的方法。他从意大利比萨大教堂的大吊灯随风摆动这一现象中,经反复实验,终于概括出单摆等时性的

规律,这表现了他有过人的灵敏观察力。伽利略成功地运用逻辑推理的方法证明了轻重不同的物体下落快慢完全相同。伽利略通过理想实验和逻辑推理证明了惯性定律。这些事实说明他有非凡的逻辑思维才能。

  1. 学习牛顿运用综合分析、演绎推理的方法,创造性地推导出万有引力定律的创造思维方法。

首先,牛顿证明了行星力是反平方力。从开普勒第一定律得出行星力是引力。由开普勒第二定律得出行星力是有心力。由开普勒第三定律得到反平方关系。其次,牛顿证明了重力也是反平方力。第三,牛顿又解决了引力和质量的关系问题。最后,牛顿将宏观、天体间的这种作用扩展到组成物体的最小颗粒之间,从而归纳出万有引力定律。万有引力定律的发现即为研究天体运动奠定了科学基础,又为揭示物质间最本质的联系做出了贡献!

  1. 学习法拉第勇敢反向思维的方法。法拉第从奥斯特实验中受到启发,他于 1882 年在日记中写下:“将磁变为电。”经过十多年不懈地奋斗,终于发现了电磁感应的规律,为人类打开了通向电气化的大门。

②在物理概念教学中,培养学生分析物理现象抽象概括物理概念的思维能力和培养学生掌握突破前概念障碍,建立、完善和扩展科学概念的思维方法。

在进行物理概念教学中,教师要善于启发学生去分析物理过程和现象的本质特征,在分析的基础上经过抽象概括形成物理概念。如:力的概念教学中,教师组织学生分析:人提捅,马拉车,推土机推土,拖拉机拉犁,磁铁吸引铁钉,从以上具体实例中进行抽象,把人、马、推土机、拖拉机、磁铁和桶、车、土、犁、铁钉分别概括为物体,提,拉、推、吸引等具体方式概括为作用,然后加以综合概括,就形成了:“力是物体对物体的作用。”力的概念就是这样由具体实例经抽象概括而引出的。

对易混易错概念的辨析思维,是突破前概念思维障碍的好方法。在物理概念教学中,适当时机安排进行新旧概念对比。教师运用比较法, 比较易混概念的定义、公式、单位、运用条件、建立过程来源区别等, 特别要注意调查分析学生真实的思维障碍,通过教师的点拨,使学生豁然开窍。另外在辨析思维活动中还要注意用物理现象的实例来进行分 析,借助形象思维来启发学生掌握抽象逻辑思维方法。

③在物理规律教学中,培养学生掌握探索物理规律的思维方法。 物理规律的建立有实验归纳法和演绎推理法两种。凡是物理定律都

是通过大量实验归纳总结出来的。教师在教学中即要组织学生观察好实验,又要把实验的设计构思和如何探究规律全过程的方法教给学生,让学生从中受到启迪。

用演绎推理推导新规律。如:力学中:匀变速直线运动两个公式

s = v0 t + 2 at

,vt

  • v0

= 2as 的证明,动量定理、动能定理的证明;

热学中:理想气体状态方程的推证;电学中:串并联电路电阻、电压、电流、电功率公式推导等,都要求高中学生学会自己推导证明,做到概念清、思路明、推导正确、提高文字运算和公式推导的逻辑思维能力, 掌握演绎推理方法。

④在习题教学中培养学生掌握解题思路的方法和提高逻辑思维的能力。

教师在习题教学中要抓住以下四个环节:(a)情景。弄清题中描述的物理状态及状态变化的物理过程情景,为解决问题做好必要的准备。(b) 知识。掌握物理概念规律为解决问题打好必要的基础。(c)障碍。克服解题过程中遇到的各种困难因素是解决问题的关键。(d)方法。掌握解题的方法和思路是解题的正确手段。

解答物理习题的过程就是思维活动的过程。从提出问题,想象题目的物理情景、分析题目的已知条件,选择解题的公式规律,打开解题的正确思路,克服解题中的各种障碍,这一切心理活动都离不开思维,所以说解题过程就是培养学生掌握逻辑思维方法和创造能力的极好途径。