高二物理學的思維方式
物理學的研究,無論是概念的建立還是規律的發現、概括,都需要思維的加工,與一般的思維過程相比較,在共性之中,物理學科的思維又有其個性。對這種個性的準確瞭解和把握,有助於加強物理教學中的針對性和靈活性。以下是小編為您整理的關於的相關資料,供您閱讀。
1.模型化
物理學科的研究,以自然界物質的結構和最普遍的運動形式為內容。對於那些紛繁複雜事物的研究,首先就需要抓住其主要的特徵,而捨去那些次要的因素,形成一種經過抽象概括了的理想化的“典型”,在此基礎上去研究“典型”,以發現其中的規律性,建立新的概念。這種以模型概括複雜事物的方法,是對複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,是學生學習物理的困難所在之一。然而,在中學物理教學中,模型佔有重要的地位。物理教學,首先是引導學生步入模型這個思維的大門,適應並掌握這種思維形式,具備掌握物理模型的思維能力。
2.多級性
任何一門學科,其內容都不會是孤立的存在,不可避免地會與其他學科有或多或少的聯絡。在本學科內,一個物理問題的提出、解決,其後所牽涉到的問題,可能有許多個環節,問題的解決所經歷的思維過程,往往需要分作幾個過程、階段或幾個方面、幾步。須經歷分析、綜合的相互轉換,往復迴圈,逐級上升。本文謂此特點為物理思維的多級性。
一般說,物理思維的多級性,亦包括了模型的轉換。無疑,這種思維的多級性,要求更高的思維能力,這是對於思維能力培養的一次推進。而對於步入新階段學習的學生來說,是一個新的水平,也是對思維惰性的一個衝擊。從開設物理課開始,便須注意不斷地引導並培植學生髮現新問題、解決新問題的敏銳能力,鼓勵學生勤於鑽研、深於追究的思維品質。
3.多向性
許多物理問題的解決,並不只有一種辦法。同一個問題,從不同的方面出發,用不同的方法,都可以得到同一個結果。
還有一些問題則不同,並不只有一個結果存在,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。即依據一定的知識或事實,靈活而全面地尋求對問題的各種可能的答案。這種特點,被稱作發散思維或求異思維。
求異、發散是思維的靈活性、廣闊性的體現,要求個體具有能從常規、呆板或帶有偏見的思維方式中解脫出來,把思維從曾經歷過的路上轉移開來,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行分析和綜合的轉換,全面地把握問題,細心地權衡哪些思維是有利的,哪些思維是正確的。
4.表述的多樣性
物理問題的表達方式也是多種多樣的。例如表述物理規律,可以用文字敘述,也可以用公式表示,還可以藉助於畫影象。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、優化。選擇和優化是對思維的批判性品質的表現,也是思維靈活性品質的表現。物理教學,就需培養學生選擇表述方式的意識,學會並掌握物理語言,準確地運用適當的語言思考、論述物理問題的習慣和能力。
5.思維的轉換
思維的轉換是物理思維的又一個特點。它要求個體及時地更換自己的思維方向,轉換思維的方式,改變語言表達方式,以更簡捷、有效的方式進行分析、綜合。研究物件的轉換、物理模型的轉換、物理模型和數學模型的轉換等是常見的。
思維的轉換,既是物理思維的特點,也是學生學習物理甚覺困難的又一所在。
思維的轉換,是思維的靈活性品質的體現,在物理教學中,需要有意識地培植這種品質。
6.假設與驗證
為著解決某一問題的思維,所必須經歷的步驟,一般說有如下四步,即發現問題、認清問題、提出假設、驗證假設得出結論。而其中的假設與驗證是思維過程的中心環節或關鍵環節。在解決有多種可能的問題時,結論與假設有關的,必須加以驗證。驗證假設的思維是人的認識深化的過程。驗證的方法,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證,都直接地培養了學生思維的廣闊性和深刻性。
7.等效思維
等效方法的運用,是物理思維的又一個特點。所謂等效,即效果相同。例如向量的合成分解、等效電路等屬之,都是簡化複雜問題的方法。把複雜的物件等效作一個模型,以便能夠應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.實踐性
物理知識的另一個特點是它與實踐的緊密聯絡。許多知識是實踐觀察的總結。
就其來源於實踐而又應用於技術這一點講,物理知識是非常具體的、通俗的。而就其概括實踐來講,無論是初級經驗的概括,還是高階科學的概括,它又是那麼抽象,既具體又抽象的特點,要求解決物理問題的思維,必須具有相應的特點。
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實狀況,作聯絡實際的思考。脫離實際必然導致思維的謬誤。因而,在物理教學中,必須時刻注意聯絡實際,以期培養學生具有既能作抽象的概括,又能具體地應用、聯絡實際的思維品質。