物理教学中学生直觉思维培养浅议

2015-02-27 10:06陈明明
新教育时代电子杂志(教师版) 2015年19期
关键词:直觉物理思维

陈明明

(苍南县龙港镇云岩学校 浙江温州 325800)

物理教学中学生直觉思维培养浅议

陈明明

(苍南县龙港镇云岩学校 浙江温州 325800)

思维是能揭示事物本质特征及内部规律的理性认识过程。而直觉思维不仅帮助人们进行选择,也可以帮助人们作出预见,还可以帮助人们提出新思想和新理论。培养学生的直觉思维是培养学生推理、决策和解决问题能力的有效途径,也是探究教学中培养学生创新素质中值得关注的一个方面。

物理教学 思维 直觉思维 逻辑思维

思维是人脑借助于言语、表面和动作实现的,对客观事物见解的和概括的反映,是能揭示事物本质特征及内部规律的理性认识过程。根据对思维过程是否有清晰的意识参与,可将思分为分析思维和直觉思维。分析思维即逻辑思维,是指遵循严密的逻辑规律,逐步推导出合理结论的思维方式。在此过程中,人们能清晰意识到思维的进行,并把握和控制思维的方向。长期以来,物理教学十分重视逻辑思维的培养,而忽视了直觉思维的研究,而直觉思维是创造性活动中最重要的思维方式之一,是培养学生创造新思维的关键。本文拟就直觉思维及其培养途径作一些探讨。

所谓直觉思维,是一种非逻辑思维,就是当人们去研究某问题的时候,并不像通常那样运用逻辑推理按规定程序仔细地一步步地由已知到未知,而是突然的一步到位,一眼看穿事物现象的本质。如果问他这种想法是怎样得到的,他会不知所措地告诉你“我也说不清楚,反正我一下子就想到了”。美国现代教育理论家布鲁纳把直觉思维看作是学术,学科和日常生活中创新思维的重要特征。他认为直觉思维包含了机灵的预测、丰富的假设和各种试验性的结论。

应当指出的是直觉是有局限性的,并不可靠,直觉的东西是否正确,还需依据事实和逻辑来证明。

那么,在物理教学中怎样培养学生的直觉思维呢?

一、教学过程中安排一定的直觉阶段

近年来,国家教育部关于深化教育改革全面推进素质教育的决定中指出:“智育工作需转变教育观念……要让学生感受、理解知识产生和发展的过程,培养学生的科学精神和创新思维的习惯。”然而,在长期的物理教学中,教师常常是照本宣科或简单地过早地把结论灌输给学生,以至学生很难设想物理学家当初是如何把它想出来的,导致课堂缺乏生气,学生创新意识的激发、创新思维的培养缺少时机、条件和氛围。相反,在物理教学过程中安排一定直觉思维阶段让学生顺着知识的发生过程去想象猜想,从中感悟创新过程,则学生学习兴趣浓厚、情绪高涨,会享受到创新的乐趣,教学会收到事半功倍的效果。

例如,有位教师在进行“平面镜成像特点”教学时,并不是直接给出结论,或者急于让学生按书本上的要求作实验,而是让学生把手放在平面镜上移动,让学生观察思考手和手在平面镜中的像的大小与位置关系如何?提出自己的看法或猜想,然后利用教师提供的器材设计一个实验来证明自己的想法。学生特别投入,观察仔细,思维活跃,纷纷提出自己的猜测。这一过程实质就是一个直觉过程,安排这一过程,使学生由被动接受变为主动探索。又如在进行“密度”概念教学时,大多数教师让学生连续测量铁块1、铁块2、木块1、木块2的质量和体积,然后分析归纳它们的质量与体积的关系,学生感到很茫然且被动,不知道教师、教材为什么要求他们测量这些。但是,如果教师在学生测量铁块1和铁块2的质量与体积并且分析发现“铁块的质量与体积成正比”后,安排一个直觉阶段,让学生提出初步的实验结论,提出“是不是所有物质的质量与体积都成正比呢?”再让学生自行设计实验,测量木块的质量和体积。这样,学生才是学习的主人。学生带着强烈的求知欲,发挥逻辑思维与直觉思维去尝试创新,心情舒畅,充满信心。

事实上,几乎所有的新知识教学都可以安排一定的直觉阶段,只要我们遵循知识形成的规律和学生的认识规律并掌握好教学节奏和进度,发展学生的逻辑思维和直觉思维,两者可以兼得。

二、及时引导学生猜想

布鲁纳说:“在自然学科和普通生活中,我们常常被迫根据不完全的知识去行动,我们不得不去猜想。”牛顿曾说:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现。”牛顿关于光的微粒说,惠更斯关于光的波动说、光的电磁说,卢瑟福关于原子核式模型等等都是科学家根据一定的事实进行猜想和假设,然后用事实证明的。在物理教学中,让学生通过观察和实验,归纳与类比,联想与想象,去探索规律,猜想结论,这是培养学生直觉思维的有效方法。

例如,在“阿基米德原理”一节中,原理的得出并不是靠逻辑推理,而是依靠直觉发现的。因此,在教学中,在做了几次测量石块、木块的重力、浮力和排开水的重力之后,要及时引导学生猜想,这些量之间有什么关系,浮力的大小与什么有关?然后对学生的猜想用实验来验证,最后从理论上用“压力差”证明之,整个探索过程如果没有猜想这个环节而直接提出F浮=G排,则课堂教学索然无味,学生的直觉思维也无从培养。

物理问题的提出,规律的发现,乃至选择什么知识解决实际问题,应尽量及时引导学生进行猜想。如学习“串联电路和并联电路的电流特点”这一规律时,先让学生类比水流进行猜测:串联电路中各处电流可能是什么关系?并联电路干路中的电流与各支路电流可能是什么关系?再用实验证明之。有时也要有意安排一些学生一猜就错的“陷阱”问题,如重为5N的水能产生10N的浮力吗?能用冷水使烧瓶中的热水沸腾吗?再让学生自行设计安排实验去验证。这样,学生才是学习的主人,才能充分调动学生的求知欲望。通过实验验证,学生茅塞顿开,心情是那么的舒畅,同时学生也明白了直觉可贵不可靠,直觉思维水平会进一步得到提高。

三、提高物理教学的直观性

诺贝尔物理学奖获得者,世界著名物理学家杨振宁教授说:“物理本身就是现象。”物理教学就是让学生“识物树理”“悟物穷理”,没有“物”便没有“识”与“悟”。法国著名的教育学家G·绍盖曾说:“一堆没有实验和直观所支持的定义,不能开发智力,而只能关闭思路。”直观是物理现象,是学生学习物理知识的基础和出发点,在物理环境中,通过观察实验,对物理事实、物理现象有清晰和明确的印象,积累大量感性认识和数据,发掘出有待探讨的问题,才能为直觉思维提供思考的线索和依据。在阿基米德原理教学中,如果没有实验的直观性作为认识是基点,学生是很难提出“浮力等于物体排开的液体所受到的重力”这一大胆猜想的。有经验的教师在力学、电学和光学的教学中充分借助和利用“受力分析图”、“电路图”和“光路图”提高内容的直观性,往往使学生能迅速直觉出正确的解题方向和方法。

直觉与逻辑是科学创造的两翼,“我们必须反对在学校教育中贬低直觉思维的价值”(布鲁纳语),重视和加强直觉思维的培养,把培养学生创新素质的工作落到实处,这也是学生素质教育的重要内容。

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