有效培养学习物理的辨证思维能力

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  初中物理是研究自然界中常见的简单的“各种物理现象,找出其中运动变化的规律,并且阐明其原因”的基础知识。由于自然界是相互联系又充满矛盾的统一体,所以教学本身也充满着辨证的内容。教学时,只有在培养和发展学生的抽象概括能力的基础上,注意启发学生的辨证思维,才能使学生理解知识之间的相互联系,真正打好物理基础。笔者通过多年的教学总结,认为必须处理好以下几方面关系,才能达到培养学生辨证思维的目标。
  
  一、具体与抽象的关系
  
  我们知道,学习物理要有一定的抽象思维能力,而初中生的思维以具体形象思维为主,这就构成了教与学的矛盾。解决这一矛盾的方法,就是化抽象为具体,引导学生从生动的直观中发现规律,概括知识。例如,在“牛顿第一定律”教学中,先指导学生做下面的实验:让同一小车在同一斜面的同一位置上自由滚下,分别在铺垫毛巾、木板和玻璃板的表面上运动,直至停止,测出小车运动的水平路程。学生经过分析比较后,便会得出如下结论:小车受到的阻力越小,它作直线运动的速度变化愈慢,小车运动得愈远。然后向学生提出理想实验:如果有一种理想平面,用此来做此实验,小车将不受阻力作用,那么小车将会怎么样呢?学生通过以上一系列的观察、测量、对比、分析、推理后,就从感性认识上升到理性认识,实现了认识过程的第一次飞跃。教学不仅要从具体到抽象,还必须从抽象回到具体,用获得的知识解决一些学生力所能及的问题——这是认识上的又一次飞跃,而且是更重要的飞跃。学生学习了惯性定律后,应该及时的让他们做一些选择题,是非题,解释日常生产、生活中所发生的惯性现象,说出课本以外的惯性的应用的实例,使学生在具体的物理情境中运用知识,这样才能巩固和活化概念和规律。又如得出液体压强公式后,不仅要引导学生分析公式中物理量问的关系,还要想办法让学生观察帕斯卡关于液体压强的实验(帕斯卡桶实验),这样才能使学生真正确信液体的压强只跟液体的深度和密度有关。
  通过以上的教学活动,学生不但初步理解并掌握了物理概念和规律,而且在学习过程中受到辨证思维的熏陶。
  
  二、已知与未知的关系
  
  已知与未知是一对矛盾。一方面它们界限分明,另一方面又相互联系,并且在一定条件下相互转化。物理知识有严密的逻辑性,新知识往往是旧知识的延伸和发展;新知识又可以在旧知识的基础上认识和理解。我们在教学中就要以旧引新,新旧结合,实现未知向已知转化。例如,求浸没在水中的正方体所受到的浮力的大小,只要引导学生分析正方体的各面所受到的水的压力情况,不难知道,水平方向的压力是相互平衡的,这样就把求正方体所受到的浮力问题转化为它所受到的上、下表面压力差的问题,用旧知识推出新知识,更重要的是,使学生真正把握浮力的实质。
  
  三、现象与本质的关系
  
  自然界一切事物的本质和现象是相互联系的、相互依存、不可分割的两个方面。本质要通过一定的现象表现出来,现象则从某一特定的方面表现本质。正因如此,人们就可以透过现象来认识本质。例如让学生讲解“力”时,不找到(也不可能找到)离开具体物体相互作用的力,他们只能说出人用手推车、拉锯、提水桶和磁铁吸铁钉,带电塑料棒吸引纸屑等具体现象。另一方面,学生从这些推、拉、提、压、吸等千姿万态的具体表现中,找到了它们共同特征,就是物体对物体的推、拉、提、压、吸等的作用,并把这个特征定义为力,于是形成力这个初步概念。但现象毕竟不是本质,本质和现象总是存在着对立和差异,因为现象所表现的是本质的表面、片面现象。由于如此,学生容易被现象所迷惑,把现象看成本质。如学生在日常生活中看到的“光线”是手电筒射出的一束光,或是从窗孔中射向屋内的太阳光,于是学生往往把生活中形成的光束表象,来理解光线的物理模型和光线的概念。
  我们在教学中应培养学生,善于透过五光十色的现象抓住事物本质的本领。变式练习是帮助学生分清现象和本质的有效手段,通过练习可培养学生观察、思考的习惯,提高学生透过现象把握物理概念的能力。
  
  四、变与不变的关系
  
  物理是研究自然界各种运动变化规律的。物质的运动变化是绝对的、永恒的,静止不变是相对的、暂时的,这种相对静止不变是一种不显眼的量变状态,是运动变化的一种特殊形式,变与不变存在着内在联系,在一定条件下可以相互转化。例如,在大气层里空气密度是随着高度而变化的,大气压随高度而减小是不均匀的。但是在海拔2千米内,空气的密度变化较小。可近似地看成不变,因此,可以“不变代变”进行粗处理,在海拔2千米内,可近似地认为每升高12米,大气压降低1毫米汞柱。这个近似规律,使大气压与高度的关系大大简化。事实上,让学生领会研究物理规律的一般思想,比接受具体物理知识更加重要。
  以上四个方面的关系(当然还有其他的一些关系),都是我们在日常教学中经常碰到的。我们要在实际的教学中,处理好这些关系,不但有利于学生理解基础知识,而且可以启发学生辨证思维,使学生逐步形成科学的世界观和方法论。
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