高二物理學(xué)科的思維特點(diǎn)
2021-08-09 11:40:51高考網(wǎng)整理
高二物理學(xué)科的思維特點(diǎn)
1.模型化
物理學(xué)科的研究,以自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和最普遍的運(yùn)動形式為內(nèi)容。對于那些紛繁復(fù)雜事物的研究,首先就需要抓住其主要的特征,而舍去那些次要的因素,形成一種經(jīng)過抽象概括了的理想化的“典型”,在此基礎(chǔ)上去研究“典型”,以發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律性,建立新的概念。這種以模型概括復(fù)雜事物的方法,是對復(fù)雜事物的合理的簡化。而抽象概括和簡化的過程,也正是人腦對事物的思維加工過程。模型就是一種概括的反映,就是概念,亦即是一種思維的形式。
把握好物理模型的思維,是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的困難所在之一。然而,在中學(xué)物理教學(xué)中,模型占有重要的地位。物理教學(xué),首先是引導(dǎo)學(xué)生步入模型這個(gè)思維的大門,適應(yīng)并掌握這種思維形式,具備掌握物理模型的思維能力。
2.多級性
任何一門學(xué)科,其內(nèi)容都不會是孤立的存在,不可避免地會與其他學(xué)科有或多或少的聯(lián)系。在本學(xué)科內(nèi),一個(gè)物理問題的提出、解決,其后所牽涉到的問題,可能有許多個(gè)環(huán)節(jié),問題的解決所經(jīng)歷的思維過程,往往需要分作幾個(gè)過程、階段或幾個(gè)方面、幾步。須經(jīng)歷分析、綜合的相互轉(zhuǎn)換,往復(fù)循環(huán),逐級上升。本文謂此特點(diǎn)為物理思維的多級性。
一般說,物理思維的多級性,亦包括了模型的轉(zhuǎn)換。無疑,這種思維的多級性,要求更高的思維能力,這是對于思維能力培養(yǎng)的一次推進(jìn)。而對于步入新階段學(xué)習(xí)的學(xué)生來說,是一個(gè)新的水平,也是對思維惰性的一個(gè)沖擊。從開設(shè)物理課開始,便須注意不斷地引導(dǎo)并培植學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題的敏銳能力,鼓勵學(xué)生勤于鉆研、深于追究的思維品質(zhì)。
3.多向性
許多物理問題的解決,并不只有一種辦法。同一個(gè)問題,從不同的方面出發(fā),用不同的方法,都可以得到同一個(gè)結(jié)果。
還有一些問題則不同,并不只有一個(gè)結(jié)果存在,需要作全面的分析。而解決這類問題所需要的思維過程,須是開放性的。即依據(jù)一定的知識或事實(shí),靈活而全面地尋求對問題的各種可能的答案。這種特點(diǎn),被稱作發(fā)散思維或求異思維。
求異、發(fā)散是思維的靈活性、廣闊性的體現(xiàn),要求個(gè)體具有能從常規(guī)、呆板或帶有偏見的思維方式中解脫出來,把思維從曾經(jīng)歷過的路上轉(zhuǎn)移開來,以探求新的解決辦法,又能從不同的角度、方向、方面去思考問題,用多種方法去解決問題。
而且,在思考中能靈活地進(jìn)行分析和綜合的轉(zhuǎn)換,全面地把握問題,細(xì)心地權(quán)衡哪些思維是有利的,哪些思維是正確的。
4.表述的多樣性
物理問題的表達(dá)方式也是多種多樣的。例如表述物理規(guī)律,可以用文字?jǐn)⑹,也可以用公式表示,還可以借助于畫圖像。有些問題還可以用各種圖示。概念的表述,亦有類似的方式。每一種表述,都是一種語言,同樣是一種思維。
這種表述的多樣性,在解決問題的過程中,要求首先對思維的方法要加以選擇、優(yōu)化。選擇和優(yōu)化是對思維的批判性品質(zhì)的表現(xiàn),也是思維靈活性品質(zhì)的表現(xiàn)。物理教學(xué),就需培養(yǎng)學(xué)生選擇表述方式的意識,學(xué)會并掌握物理語言,準(zhǔn)確地運(yùn)用適當(dāng)?shù)恼Z言思考、論述物理問題的習(xí)慣和能力。
5.思維的轉(zhuǎn)換
思維的轉(zhuǎn)換是物理思維的又一個(gè)特點(diǎn)。它要求個(gè)體及時(shí)地更換自己的思維方向,轉(zhuǎn)換思維的方式,改變語言表達(dá)方式,以更簡捷、有效的方式進(jìn)行分析、綜合。研究對象的轉(zhuǎn)換、物理模型的轉(zhuǎn)換、物理模型和數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換等是常見的。
思維的轉(zhuǎn)換,既是物理思維的特點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理甚覺困難的又一所在。
思維的轉(zhuǎn)換,是思維的靈活性品質(zhì)的體現(xiàn),在物理教學(xué)中,需要有意識地培植這種品質(zhì)。
6.假設(shè)與驗(yàn)證
為著解決某一問題的思維,所必須經(jīng)歷的步驟,一般說有如下四步,即發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)清問題、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論。而其中的假設(shè)與驗(yàn)證是思維過程的中心環(huán)節(jié)或關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在解決有多種可能的問題時(shí),結(jié)論與假設(shè)有關(guān)的,必須加以驗(yàn)證。驗(yàn)證假設(shè)的思維是人的認(rèn)識深化的過程。驗(yàn)證的方法,可以是間接的方法,即推理的方法,也可以是直接的檢查,即知覺的方法。但無論以怎樣的方法來作驗(yàn)證,都直接地培養(yǎng)了學(xué)生思維的廣闊性和深刻性。
7.等效思維
等效方法的運(yùn)用,是物理思維的又一個(gè)特點(diǎn)。所謂等效,即效果相同。例如矢量的合成分解、等效電路等屬之,都是簡化復(fù)雜問題的方法。把復(fù)雜的對象等效作一個(gè)模型,以便能夠應(yīng)用已有的知識去處理。這種等效處理的方法本身,就是一種思維。
8.實(shí)踐性
物理知識的另一個(gè)特點(diǎn)是它與實(shí)踐的緊密聯(lián)系。許多知識是實(shí)踐觀察的總結(jié)。
就其來源于實(shí)踐而又應(yīng)用于技術(shù)這一點(diǎn)講,物理知識是非常具體的、通俗的。而就其概括實(shí)踐來講,無論是初級經(jīng)驗(yàn)的概括,還是高級科學(xué)的概括,它又是那么抽象,既具體又抽象的特點(diǎn),要求解決物理問題的思維,必須具有相應(yīng)的特點(diǎn)。
一些論述需要作抽象的概括,而另一些論述則必須考慮到現(xiàn)實(shí)狀況,作聯(lián)系實(shí)際的思考。脫離實(shí)際必然導(dǎo)致思維的謬誤。因而,在物理教學(xué)中,必須時(shí)刻注意聯(lián)系實(shí)際,以期培養(yǎng)學(xué)生具有既能(河南作抽象的概括,又能具體地應(yīng)用、聯(lián)系實(shí)際的思維品質(zhì)。
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