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課堂教學(xué)中如何構(gòu)建物理思維過程論文
如何使學(xué)生正確分析物理過程、提高思維能力，是培養(yǎng)學(xué)生分析物理問題和解決物理問題的能力的基礎(chǔ)和關(guān)鍵所在。在物理課堂教學(xué)過程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生由于對(duì)物理過程分析不清、認(rèn)識(shí)模糊，導(dǎo)致對(duì)物理概念和規(guī)律理解不透，也就不能靈活地運(yùn)用已學(xué)過的物理知識(shí)解決具體問題。為此，就課堂教學(xué)中如何構(gòu)建物理思維過程，筆者從三個(gè)方面談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
一、精心設(shè)計(jì)問題情境，展示思維過程
每個(gè)物理概念的形成和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)幾乎都要經(jīng)過前人長(zhǎng)期觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分析、抽象、概括、創(chuàng)造的過程。我們通過細(xì)心體會(huì)，抓住它的精神實(shí)質(zhì)，精心設(shè)計(jì)教學(xué)情境，充分暴露這些過程，引導(dǎo)學(xué)生在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)入新課題，就可使學(xué)生的思維處于亢奮狀態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生的內(nèi)在活力，使學(xué)生自覺成為學(xué)習(xí)的主體，領(lǐng)悟新概念，掌握新規(guī)律。如“萬有引力定律”的教學(xué)，可通過以下幾個(gè)問題的設(shè)計(jì)，引出萬有引力概念：
設(shè)問一，樹上的蘋果總是往地上落，這是為什么呢？生答：這是由于重力作用的緣故。如果蘋果樹很高，蘋果還會(huì)落地嗎？生答：蘋果照樣會(huì)落地。(由日�，F(xiàn)象提出問題，并把問題向外延伸：不僅在地表附近有重力作用，而且在地表上空也處處存在重力作用。)
設(shè)問二，如果把蘋果放到月亮那樣的高度，它還會(huì)落地嗎？生答：蘋果還是會(huì)落地的。但是，月球本身為什么不落到地球上呢？(把重力作用延伸到月球軌道上去，出現(xiàn)了矛盾。)
設(shè)問三，如果月球不受力，它將做什么運(yùn)動(dòng)？生答：它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如果月球受重力但沒有切向線速度呢？生答：它將和蘋果一樣落地。(事實(shí)上，月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這是需要向心力的，這個(gè)向心力就是地球?qū)υ虑虻囊Α?
設(shè)問四，如果在地面附近把蘋果水平拋出，則蘋果將沿曲線軌道落地。蘋果距地面越高，水平速度越大，則落地點(diǎn)越遠(yuǎn)。當(dāng)速度很大時(shí)，蘋果還會(huì)落到地球上嗎？生答：這時(shí)蘋果就會(huì)繞地球旋轉(zhuǎn)，而不再落地。(這種情況在實(shí)際中是沒有的，但在想象中可能“實(shí)現(xiàn)”。這里，學(xué)生在思維中已經(jīng)悟出了人造地球衛(wèi)星的可能性：只要它的速度足夠大，它就跟月球一樣繞地球轉(zhuǎn)而不落地。)
設(shè)問五，月球繞地球運(yùn)動(dòng)，蘋果在一定條件下也可繞地球運(yùn)動(dòng)；蘋果落地，月球在一定條件下也可“落地”。相同的結(jié)果可能來自相同的原因嗎？學(xué)生猜想：蘋果所受重力和月球所受引力可能是同一種力。(把天體運(yùn)動(dòng)和近地物體運(yùn)動(dòng)加以對(duì)比，找出相似點(diǎn)，提出猜想，這是發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的關(guān)鍵。)
設(shè)問六，行星繞日運(yùn)動(dòng)也和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)相似。 那么，重力、行星對(duì)它的衛(wèi)星的引力、太陽對(duì)行星的引力是否可能是同一種性質(zhì)的力?
設(shè)問七，既然一切天體之間都有引力，天體（如地球）對(duì)物體（如蘋果）之間也有引力。那么，是否由此可以猜想，所有物體之間都存在互相吸引的力呢？(這就是萬有引力思想。由于一般常見物體間的引力是難以察覺的，提出這一思想是需要大膽的想象力和深刻的洞察力的。)
二、精心設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)，展示思維過程
開展物理實(shí)驗(yàn)不僅能為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)事物及其變化規(guī)律提供事實(shí)依據(jù)，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，教師在課堂教學(xué)中應(yīng)利用這一優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)啟發(fā)性強(qiáng)、能充分發(fā)揮其特有功能和作用的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程教學(xué)。如在“楞次定律”的教學(xué)中，要求學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)操作，通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探索物理規(guī)律。
對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行討論、分析可知：感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)B的方向及磁通量變化的關(guān)系無固定的規(guī)律，說明上面的實(shí)驗(yàn)觀察內(nèi)容還不全面。這時(shí)再引導(dǎo)學(xué)生從能量守恒的觀點(diǎn)去分析：感應(yīng)電流不是憑空產(chǎn)生的，在磁鐵插入線圈的過程中，一定需要克服某個(gè)力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。這是個(gè)什么力呢？學(xué)生討論，覺得研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向很重要。于是，在原來表格中再加一項(xiàng)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B的方向，重做實(shí)驗(yàn)，將4次現(xiàn)象再記錄。
進(jìn)一步分析感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向時(shí)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相反（如第1次和第3次）；當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同(如第2次和第4次)。接著引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言來表述這一規(guī)律，學(xué)生往往表述為“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的變化”。這時(shí)教師提問：是有時(shí)阻礙，還是總是阻礙？學(xué)生明白應(yīng)該為“總是阻礙”。最后學(xué)生準(zhǔn)確地表述了這一規(guī)律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。這就是楞次定律的內(nèi)容。
三、構(gòu)建物理圖景，展示思維過程
充分挖掘并利用物理圖景的功能，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)正確構(gòu)建物理圖景，對(duì)提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力及開發(fā)學(xué)生的智力有著極其重要的意義。特別在解出現(xiàn)隱含條件的習(xí)題時(shí)，由于學(xué)生缺乏思維的全面性、深刻性，他們感到解答這類問題的難度較大。我們?cè)诮虒W(xué)中可用情景示意圖或框圖來揭示題目的含義，引導(dǎo)學(xué)生展示思維過程。
在過程教學(xué)中，展示思維的方法還有很多，如運(yùn)用先進(jìn)的多媒體教學(xué)手段，將抽象的物理概念、物理規(guī)律及物理問題直觀化，以及透視日常生活現(xiàn)象等。無論用哪一種方法都要本著有利于學(xué)生思維能力培養(yǎng)的原則。在強(qiáng)調(diào)展示思維過程的同時(shí)要注意對(duì)于一些一看就懂、一點(diǎn)就通的知識(shí)不要故弄玄虛，對(duì)超越教材、超越大綱的知識(shí)不要不著邊際地延伸、拓寬，還要注意教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)、教學(xué)的密度和教學(xué)的效率，以免增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
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