培养抽象思维在物理学习中的必要性|
时间：2019-01-05 03:31:44 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
抽象思维是人们在认识活动中运用概念、判断、推理等思维形式,对客观现实进行间接的、概括的反映的过程。属于理性认识阶段。抽象思维是在对事物的本质属性进行分析、综合、比较的基础上,抽取出事物的本质属性,使认识从感性的具体进入抽象的规定,形成概念。
按照思维结构的发展阶段来看,抽象逻辑思维是发展的最后阶段,这个阶段又可分为初步逻辑思维、经验型逻辑思维和理论型逻辑思维。显然,培养思维能力,特别是抽象逻辑思维能力是开发智力的关键。
高中物理是一门严密的、有着公理化逻辑体系的科学理论,对于学生抽象逻辑思维能力的要求较初中有了一个很大的飞跃,教师应及时地提高学生抽象逻辑思维能力,以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化。实践证明:凡是抽象逻辑思维能力较强的学生,其他方面的能力都比较强。中学生的主导活动是学习。而学习是在教师指导下有目的、有计划、有系统地掌握知识技能和行为规范的活动,它对学生思维发展起着主导作用。
在物理教学中,由于学生缺乏必要的感性知识,表象单薄,因而建立不起准确、清晰的物理图像。此时如果能根据教学需要做些实验,丰富学生的表象,提高感性认识,通过抽象思维把未知和抽象的研究对象转化为学生可感知的、可理解的相应的典型化形象,通过抽象思维向抽象思维的更高层次转化,将更容易理解。这样的教学过程,抽象思维和抽象思维紧密结合,既可以使学生比较形象、牢固地建立起概念、规律,更加深刻地理解概念和规律,化解学习困难,又可以促进思维从形象到抽象的过渡,使抽象思维得以发展。抽象思维是以表象进行思维的,当研究对象不在时,我们在头脑中出现的形象就是表象。一个表象贫乏的学生是不可能进行有效正确的抽象思维的。就像一个瞎子,从来没见过五颜六色世界,你要给它描述花红叶绿,他怎么也想象不出你所描述的事情。只有丰富的表象才能进行抽象思维。表象来源于感性即直观,也就是实践中外界事物作用于人的感觉器官,在大脑中产生的映象。因此没有直观,没有实践就不会有丰富的表象。
物理教学是以观察和实验为基础的,对有些是通过对物理事实的观察而获得的,在教学过程中,一个成功的演示实验能给学生留下深刻的表象。例如,《摩擦力》这一节,学生要理解“静摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反”这句话比较困难,如果先做一下“拉动一把毛刷在水平桌面上运动”的实验,再做“用两把颜色不同的毛刷上下相对,分别向相反方向拉动两刷”的实验,根据刷毛的偏向显示就可以判断两种情况下毛刷所受到摩擦力的方向,再来理解这句话就容易多了;在学习机械能守恒定律时,我们可以做这样一个实验,将一重物用一绳系着挂在横杆或天花板上,然后让一学生站在重物前方不远处,将重物拉至同学的鼻前放手,让其自由摆动,当其再次摆回时,同学们会惊呼,那重物就要撞到那位同学,但撞不到。对于这一现象加以分析,学生对机械能守恒的印象就深刻了。我们还可创造实验的氛围,以产生最佳的效果,最明显的表象。如演示惯性时,教师可将小球换作熟鸡蛋,并且把实验装置放在桌子的,吸引学生的注意力,这既能使学生集中精力,产生深刻的表象,又能为以后抽象思维和抽象思维打下坚实的基础。实验是高中物理必不可少的组成部分,但实验所获得的认识实际上受制于仪器和实验设计中所包含的假设,是不可能摆脱理性思维的指导的。但是由于实验设备的限制,学生又没有误差理论的系统知识,而将注意力集中于操作上,这对于培养和提高学生抽象思维能力是不利的。高中物理实验的重点应放在实验的设计思想,仪器的原理,以及在中学仪器条件下对实验数据的认识和处理上,而不应仅仅停留在操作和观察上。
对于某些教学内容,有些还无法用实验来表示,只能借助于图形和模型。这些图形和模型是经过人们简单化的,与实际有差距,但可以提供学生直观形象,学生应熟知各种模型,如质点、理想气体、点光源等一些理想过程。同时还可以运用投影片、挂图、课件等电教手段,引导学生仔细、深刻、广泛、全面地观察,形成感知,强化对物理的记忆表象。例如在学习波时,可使用挂图、横波纵波的演示仪或者做成课模拟给学生看,也可以举一些生活中的例子,丰富学生对波的表象,还可使用多媒体手段把整个过程呈现在学生的眼前,以丰富他们的表象。
平抛运动是运动学中很典型的一种运动,看得见,摸得着,非常直观,在任何地方都可以做这个实验。但是带电粒子在电场中的运动我们却很难在课堂实验中得到像课本上那样详细的结论。电子在忽略了重力和发射速度条件下由电场加速到一定的速度v=,之后以这个速度为平抛的初速度进入和速度垂直的电场从而偏转。在偏转电场中的飞行时间由偏转电场的长度、板宽和偏转电场的强度来决定。
又如:有两面垂直于地面的光滑墙A、B,两墙间隔为l=1.1m,从A墙上距地面h=19.6m高处某点,以大小为5m/s的速度,水平向B墙抛出一小球,小球交替跟B墙和A墙碰撞,最后落地。设小球与墙壁的碰撞是完全弹性的,则小球落地前与墙壁碰撞多少次?
思维指导:先构建思维形象,没有墙,小将作平抛运动,而小球与墙壁作完全弹性碰撞,设碰撞时间极短,那么碰撞前后,速度的竖直分量不变水平分量方向反过来,大小不变。从抛出到落地,小球在竖直方向上的分运动是自由落体运动;在水平方向上的分运动是若干段向右的和向左的匀速运动,各段匀速运动的速度大小相等:5m/s。由自由落体运动公式得运动时间为:
t=2s。
水平分运动的路程为:
s=vt=5×2=10m。
即:
s=9×1.1m+0.1m。
小球落地前与墙壁碰撞9次。
我们可通过观察身边的物理现象,与相关的内容相联系起来的思考,如:讲向心力时,让学生思考公路、铁路的转弯处应怎样设计最好,并在课堂外找机会观察实际情况,验证自己的想象是否正确。讲牛顿第二定律时,思考为什么物体会失重?另外,生动、形象、直观的趣味性物理实验,教具设计活动,观看科学节目等一系列活动,都有利于培养学生的抽象思维,巩固所学的知识。
参考文献:
[1]朱铁成.物理教学思维学.吉林科学技术出版社,1996.
[2]钟启泉译.教学原理.教育科学出版社,2001.
[3]卢明森.创新思维学引论.高等教育出版社,2005.
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