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物理规律学习的思维特征

物理学的研究表明,无论是概念的建立还是规律的发现、概括,都需要思维的加工,无论是物理实验学习形象思维特征,还是物理概念学习模型化抽象思维特征,都必须在大量感性材料认识的基础上,经过分析、综合、比较、概括、抽象等思维环节,构成物理规律学习最基本的思维过程。

(一)建立理想过程

我们知道,物理概念是通过抽象概括而建立的物理理想模型;反映物理规律的理想过程或理想状态也是对其纷繁复杂内外条件、特性的理想化处理的成果。

有两种实际的物理过程可以建立理想过程:

其一,研究对象的范围和条件很接近理想状态。

其二,研究对象与理想状态有明显的差距。

理想模型和理想过程是一种高度概括,是概念体系之间的普遍联系,亦即是一种多维思维的形式。这是学生学习物理的困难所在之一。在中学物理教学中,必须引导学生步入由理想模型到理想过程这个逻辑思维领域,适应并掌握这种思维形式,具备掌握物理规律的思维能力。

(二)物理规律思维的多级性

自然规律是相互联系的,一个物理问题的提出、解决,牵涉到许多物理过程和环节。解决所经历的思维过程往往需要分为多个过程或多个阶段,须经历分析、综合的多次转换,往复循环,逐级上升,即物理思维的多级性。

1.思维能力的多级性

这种思维的多级性,要求更高的思维能力,这是对于思维能力培养的一次推进。而对中学生来说,是一个新的水平,也是对思维惰性的一个冲击。从开设物理课开始,教师要根据学生的思维水平、特征和能力,针对性地不断引导并培养学生发现新问题、解决新问题的敏锐能力,鼓励学生勤于钻研、深于追究的思维品质。

2.思维环节的多级性

一般来说,研究物理规律的思维过程要经过“发现问题、提出假设、验证假设和分析论证得出结论”四个环节。假设与验证是思维过程的中心环节或关键环节。结论与假设有关,假设是解决问题的多种可能方案。验证的方法,可以是间接的方法,即推理的方法,也可以是直接的检验,即知觉的方法。但无论以怎样的方法来做验证,都直接地培养了学生思维的广阔性和深刻性。

(三)思维的转换

思维的转换要求物理研究者或物理教师及时地更换自己的思维方向,转换思维的方式,改变语言表达方式,以更简捷、有效的方式进行分析、综合。研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型与数学模型的转换等是常见的。思维的转换是物理思维的特点,也是学生学习物理感到困难的又一原因所在。

(四)思维的实践性

应用物理思维解决物理问题时必须考虑到现实状况,必须进行联系实际的思考,必须与实践紧密联系,脱离实际必然导致思维的谬误。在物理教学中,必须时刻注意联系实际,以期培养学生具有既能做抽象的概括,又能具体地应用、联系实际的思维品质。

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