羅紅波

高中物理相對(duì)而言研究的對(duì)象比較復(fù)雜、抽象，教學(xué)中要求重在分析、概括、推理、想象等思維能力和數(shù)理應(yīng)用能力。但是，在高中物理教學(xué)中，必須根據(jù)學(xué)生心理“過(guò)渡期”的特點(diǎn)，充分認(rèn)識(shí)形象思維及其作用，充分應(yīng)用形象思維，才有利于學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生興趣，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)高中物理的理解。因此，我們應(yīng)該特別重視形象思維能力的培養(yǎng)。那么，在物理教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)如何有效地培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力呢？

一、加強(qiáng)直觀教學(xué)，豐富學(xué)生表象儲(chǔ)備

正如沒(méi)有概念就不能進(jìn)行邏輯思維一樣，沒(méi)有豐富的表象就難以創(chuàng)造出新形象，表象來(lái)源于感性認(rèn)識(shí)，它是人們對(duì)外界事物的反復(fù)感知在頭腦中留下的痕跡。所以要提高學(xué)生的形象思維能力，必須加強(qiáng)直觀教學(xué)，以豐富學(xué)生的表象儲(chǔ)備。

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)形成正確的物理表象

實(shí)驗(yàn)是人們主動(dòng)地控制條件，使物理現(xiàn)象和過(guò)程真實(shí)地呈現(xiàn)在觀察者面前，所以由實(shí)驗(yàn)和觀察形成的表象最生動(dòng)、最具體、最真實(shí)，實(shí)驗(yàn)是形成物理表象的最有效途徑。對(duì)于實(shí)驗(yàn)，學(xué)生參與程度越大，攝入的表象就越生動(dòng)、有效。如機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)中，“觸鼻實(shí)驗(yàn)”效果很好，裝置很簡(jiǎn)單，約2m長(zhǎng)的細(xì)繩系在天花板上，下端拴一鐵球。實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)“勇敢”者上來(lái)，繩拴的鐵球偏離平衡位置，恰好能碰到參與學(xué)生的鼻子，釋放鐵球后，在鐵球返回到學(xué)生鼻子跟前時(shí)，學(xué)生有驚無(wú)險(xiǎn)，整個(gè)過(guò)程深深印在學(xué)生腦中，他們對(duì)機(jī)械能守恒定律就能比較深刻地理解。教師應(yīng)創(chuàng)造條件增加學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，要盡量把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。要開(kāi)發(fā)取材容易、操作方便、可見(jiàn)度高的隨堂實(shí)驗(yàn)，如上圖所示的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)中，用鉛筆支起圖中的繩子，可以使學(xué)生直觀地感受到手指受到的拉力，手掌受到的壓力，這對(duì)他們正確地畫(huà)出分力的方向有重要的作用。我們不僅必須做好有關(guān)實(shí)驗(yàn)，而且還要幫助學(xué)生把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中的次要因素撇開(kāi)，將實(shí)驗(yàn)所得的形象加以理想化，把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與其物理本質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，建立起理想化模型或理想化的動(dòng)態(tài)形象，存儲(chǔ)于學(xué)生的頭腦中。

2.利用多媒體模擬豐富物理表象

利用多媒體軟件所具有的圖形顯示功能和動(dòng)畫(huà)功能，可以為課堂教學(xué)提供豐富、生動(dòng)的實(shí)際情景，可以把各種復(fù)雜的物理過(guò)程（多種因素均在變化）暴露無(wú)遺，讓學(xué)生通過(guò)觀察、聯(lián)想和想象，去理解動(dòng)態(tài)的物理過(guò)程，形象地建立起相應(yīng)的過(guò)程圖景。

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，許多物理概念規(guī)律都建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上。中學(xué)階段由于條件的限制，有些規(guī)律的探索實(shí)驗(yàn)不能重現(xiàn)，這種情況下，可通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，展示課堂實(shí)驗(yàn)無(wú)法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的過(guò)程。讓學(xué)生通過(guò)觀察到的模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析得出結(jié)論和規(guī)律。如a粒子散射實(shí)驗(yàn)，可用多媒體計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并動(dòng)態(tài)模擬從裝有放射性物質(zhì)釙的鋁盒中不斷有a粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極度少數(shù)a粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò)90°，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180°?？催^(guò)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)模擬過(guò)程后，師生再共同分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因，探索原子結(jié)構(gòu)。這樣，學(xué)生很容易記下a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置、過(guò)程、現(xiàn)象，深刻理解盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)理論。

二、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理形象思考問(wèn)題的習(xí)慣

目前學(xué)生普遍缺乏運(yùn)用物理形象進(jìn)行思維的習(xí)慣。他們經(jīng)常只習(xí)慣于運(yùn)用公式去討論問(wèn)題，得出一些數(shù)學(xué)結(jié)論，而不習(xí)慣于運(yùn)用形象思維去思考現(xiàn)象或過(guò)程的本質(zhì)。長(zhǎng)此下去，學(xué)生頭腦中已經(jīng)建立起來(lái)的物理形象也會(huì)淡漠。到頭來(lái)，物理規(guī)律對(duì)他們就可能變成一個(gè)純數(shù)學(xué)的公式。遇到實(shí)際問(wèn)題，就不會(huì)運(yùn)用形象思維，甚至想不到這樣去做。產(chǎn)生這種情況，主要是兩方面的原因。一是教師對(duì)學(xué)生形象思維能力的訓(xùn)練重視不夠，對(duì)一些定性討論的問(wèn)題，教師包辦代替的時(shí)候多，容易形成學(xué)生套用公式得出結(jié)論的不良習(xí)慣；二是學(xué)生頭腦中的物理形象不夠鮮明正確，缺乏必要的把抽象問(wèn)題形象化的技能技巧，因而難以實(shí)現(xiàn)正確的形象思維。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生形象思維的習(xí)慣，除了教師的示范外，還應(yīng)注意教給學(xué)生把抽象問(wèn)題形象化的技能技巧，例如怎樣畫(huà)簡(jiǎn)化題意圖。怎樣運(yùn)用圖形分析問(wèn)題等。同時(shí)可以有意識(shí)地組織專題訓(xùn)練，并對(duì)學(xué)生提出運(yùn)用形象進(jìn)行思維的嚴(yán)格要求，如解題一般應(yīng)有題意圖，力學(xué)問(wèn)題要畫(huà)出物體受力圖，論述問(wèn)題應(yīng)有必要的圖形配合等，使他們?cè)趯?shí)踐過(guò)程中，不斷地糾正自己頭腦中的錯(cuò)誤形象，提高把抽象問(wèn)題形象化的能力。

三、強(qiáng)化圖式教學(xué)，開(kāi)發(fā)形象思維

圖式直觀、形象、包含的信息量大，容易記憶，與實(shí)際聯(lián)系緊密又可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)操作，建立典型的圖式模型容納概念、公式，可以降低物理教學(xué)的難度，又可以發(fā)展學(xué)生的聯(lián)想和想象能力。因此，在物理教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)化圖式教學(xué)。

四、培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的想象力

想象力是人們探索求知世界的一項(xiàng)重要能力。如法拉第憑著他豐富的想象力，創(chuàng)造性地用生動(dòng)直觀的磁感線來(lái)刻劃磁場(chǎng)，從而將抽象的磁場(chǎng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直觀的形象問(wèn)題。牛頓曾運(yùn)用他那超乎尋常的想象力，由地球表面上的重力想到地球?qū)b遠(yuǎn)的月球的力的作用，并最終發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。在教學(xué)中要有意識(shí)地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的想象能力，在課堂教學(xué)中可以采用假設(shè)、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等方法培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，還可在解題訓(xùn)練中進(jìn)行模型假設(shè)、過(guò)程假設(shè)、狀態(tài)假設(shè)、條件假設(shè)、結(jié)論假設(shè)，為學(xué)生展開(kāi)想象的翅膀，遨游創(chuàng)新的天地間。