高瑞民
(山東省壽光一中2017級高二35班 262700)
物理是高中課程中比較多元化的學(xué)科之一,學(xué)好物理知識,不僅僅需要全面了解物理課程,還需要具備靈活分析各種物理問題的能力,作為高中生,要想學(xué)好物理知識,僅僅學(xué)習(xí)物理公式和技巧是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,更需要培養(yǎng)較強(qiáng)的物理思維能力,才能提高自己思考物理問題和解決物理問題的能力.本文主要以高中物理電磁場學(xué)習(xí)為切入點,從以下四個方面探討了物理思維的培養(yǎng)重點.
所謂形象思維能力,就是指通過對直觀形象的運用來對表象問題加以解決的能力,它屬于人類基本思維形態(tài)之一.通常情況下,形象思維能力的構(gòu)成因素主要包括想象力、觀察力以及聯(lián)想力.以電磁場為例,雖然電磁場是客觀存在的,但是我們既看不到它,也摸不到它,我們老師在教學(xué)過程中,其實運用了很多方法:一是反復(fù)強(qiáng)調(diào)電磁場的立體性和空間性,從思想和意識上來加深我們的印象;二是讓我們對典型的電荷磁感線進(jìn)行繪畫,并結(jié)合對稱性旋轉(zhuǎn)磁感線,來站在感性的角度進(jìn)一步知曉和理解電磁場的具體空間分配狀況;三是通過一些與帶電粒子空間運動相關(guān)的問題設(shè)計,來幫助我們提升空間想象能力.事實上,這些方法的重中之重就是為了幫助我們運用想象力來對電磁場進(jìn)行描述和理解,與示意圖相比,這種方法更能提升我們的形象思維能力,而形象思維能力是物理知識學(xué)習(xí)中非常重要的思維能力之一,因此,我們在學(xué)習(xí)過程中,也應(yīng)當(dāng)盡量要求自己充分利用想象力解題,提升形象思維能力.
所謂思維轉(zhuǎn)換能力,在物理課程學(xué)習(xí)范疇內(nèi)的意思就是教師在面對一些學(xué)生不容易理解或者比較難的物理知識點時,通過轉(zhuǎn)化形象的方式來幫助學(xué)生加強(qiáng)對問題根本的認(rèn)識,并通過與實際生活相關(guān)的案例來更好地將問題本質(zhì)表達(dá)給學(xué)生,從而使困難的問題容易化,復(fù)雜的問題簡單化.
我們在學(xué)習(xí)電磁場的過程中,由于電磁場是無形的,因此作為剛剛接觸的學(xué)生,我們并不知道電磁場是否存在,以及存在在哪里,通常情況下,我們需要物理老師的解釋和演示,大部分教師會通過小磁針擺動來展示給學(xué)生看,從而讓學(xué)生感受電磁場的存在,這就是思維轉(zhuǎn)換的一種方式,我們也應(yīng)當(dāng)以此為借鑒,學(xué)會培養(yǎng)自己的思維轉(zhuǎn)化能力,學(xué)會從身邊的事物和事件中發(fā)現(xiàn)電磁場,這樣我們會發(fā)現(xiàn)無論在我們休息的地方,還是吃飯的地方,都會存在電磁場,而在面臨其他物理知識和問題時,也能夠?qū)W會從其他方面入手,來轉(zhuǎn)換思維,從而更好地解決理論問題.
事實上,逆向思維也是物理課程學(xué)習(xí)過程中必不可少的思維方式之一,所謂逆向思維,主要是針對順向思維而言的,通過倒轉(zhuǎn)思維順序,來一方面拓展聯(lián)想空間,另一方面尋求獨到見解,進(jìn)而更好地解決問題,逆向思維的特點就是變通性和獨特性.在電磁場的學(xué)習(xí)過程中,我們也應(yīng)當(dāng)注重實驗操作,學(xué)會從不同的角度來看待同一個例題,真正做到舉一反三,通過這種方式,我們不僅能夠獲得更好地學(xué)習(xí)效果,而且有機(jī)會得到意外收獲.尤其是電磁場屬于比較抽象的概念和知識,因此在學(xué)習(xí)過程中,我們更應(yīng)當(dāng)學(xué)會靈活考慮問題,盡可能多地拓展學(xué)習(xí)渠道,逐步發(fā)散思維,循序漸進(jìn).
例如,在物理教學(xué)過程中,大部分教師都會采取分組討論的教學(xué)方式,在分組討論的過程中,我們可以針對所學(xué)知識提出一個問題,在采用逆向思維方式進(jìn)行解決,以電磁場為例,我們可以提出如果電磁場不存在,那么我們的生活會有什么變化?帶著這樣的問題,我們可以主動去尋找相關(guān)材料和視頻,并進(jìn)行討論和假設(shè),通過這種逆向思維,不僅能夠更深入的認(rèn)識電磁場,也能提高我們的逆向思維能力和水平,從而對未來的物理學(xué)習(xí)和工作生活中有所幫助.
在物理學(xué)習(xí)過程中,我們經(jīng)常會遇到臨界問題,具體而言,就是在某個力的作用下,我們的研究對象都會在兩種狀態(tài)間進(jìn)行過度,而這個過度過程中,總會存在一個臨界時刻或者臨界點,這個特殊的時刻或者點會呈現(xiàn)出特定的物理規(guī)律,從而與物理基本理論相對應(yīng),表現(xiàn)出一定的理論公式.通過運用臨界思維,有助于我們在解題過程中發(fā)揮承前啟后的作用.
正如前文所言,電磁場是高中物理學(xué)習(xí)過程中比較難的章節(jié),因此我們必須對電磁學(xué)和力學(xué)的相關(guān)知識加以綜合掌握,才能做到成功解題,而臨界思維就是對復(fù)合場問題加以解決的入口點.例如,如果現(xiàn)在存在強(qiáng)度為E的豎直向下的電場和強(qiáng)度為B的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,當(dāng)該復(fù)合場中有帶電小球運動時,如果小球呈現(xiàn)的是與磁場豎直平面相垂直的界面的勻速圓周運動,那么如何來判斷該小球的電荷類型呢?這就需要我們運用臨界思維方式,從勻速運動這個點入手,利用物理知識來加以解決.事實上,除了電磁場的學(xué)習(xí)之外,其他物理知識的學(xué)習(xí)過程中也應(yīng)當(dāng)學(xué)會使用臨界思維能力.
綜上所述,高中物理是高中理科課程中的重點課程,學(xué)好物理知識對個人高考和未來工作有非常重要的作用,尤其是電磁場部分,屬于重點和難點環(huán)節(jié),我們必須學(xué)會運用物理思維模式,結(jié)合物理基礎(chǔ)知識來學(xué)習(xí)這一部分,才能在保證學(xué)習(xí)效果的同時,不斷提升自身的物理思維能力,以便更好地學(xué)習(xí)其他物理知識,形成正確的物理思維模式.