谈初中物理思维发展形式

    邱金金

    

    由于思维发展水平不高，初中生在学习物理知识时，更习惯于直接由已知推未知，这样的思维模式与操作方法并不符合教育对学生的期待.为使学生的思维得到深入发展，初中物理教师需要针对初中生思维不够灵活的问题，指导学生利用极限思维、联想思维等方式思考问题，以促进其思维的发展.

    一、从极限中发现思维的新颖指向

    从极限中发现思维的指向，即在思考问题时，从极端情况或者特殊情境出发，做出更全面的考虑.这是科学研究思想的重要形式.早在古希腊时期，亚里士多德就提出过一种观点：力是维持物体运动的因素.这一观点显然是不科学的，然而一直以来却没有人对其提出质疑，直到伽利略借助极限思维才把这一观点推翻.这充分证明了极限思维在物理探究中的巨大作用.现从初中阶段的物理解题层面，对从极限中发现思维的指向功能进行说明.

    例 现有A和B两个正方体，其中正方体A的体积小于正方体B，它们对水平地面的压强是相同的，若从水平方向截去它们的相同厚度h，则A、B两个正方体剩余部分对水平地面的压强大小如何？

    该问题用极限思维比较合适.由于正方体A的体积小于正方体B，若截去的h和正方体A的高相同，那么截去后A对地面的压强变为零，而B对地面的压强则显然不为零，由此结论自然呈現：A正方体剩余部分对水平地面的压强小于B正方体.

    这样一个简单例子能够充分证明：若直接由已知条件推出答案困难，而具有一定“拐弯”意味的极限思维，将给学生提供一种全新的处理物理问题的思路，对学生的思维发展大有益处.

    二、从联想中发现思维的多种可能

    让学生在联想中得到思维的创新，发现思维的多种可能的价值在于能探索出一条防止“题海”作战的渠道.为此，教师在教学时，可以尝试能破解学生思维定式的教学方法，让学生能够从多种不同角度分析问题、论证思路.特别是在解决“依据已知条件直接分步推理，要么计算过于复杂，要么看起来条件不足”的题型.在这种情况下，学生通常都会显得无所适从，在面对此类问题的解题指导任务时，教师可以要求学生找出其中的某个物理量，把这个物理量推向极端层次，从而发现隐蔽条件，让后期的分析与推理变得更加顺畅.此类联想拓展思维方式的作用比较突出.例如，在条件相同的情况下，频率高的声波和频率低的声波，哪种传播得更远一些呢？教师可以引导学生根据教材中“次声波能够传播较远的距离”的提示得出结论，如果把频率低的波看作和次声波频率比较接近的声波，那它便可以传播更远的距离，也就是说，在条件相同的情况下，频率低的声波传播得更远.这样的结论和实际情况是一致的.在教学时，教师不必要求学生掌握声波频率和声波传播远近的关系，而是根据此类联想拓展的形式，帮助学生思考和处理问题.

    三、等效思维可化复杂为简单

    在实际操作中，等效思维法能够将原本比较复杂的问题向简单的方向转化，从而达到方便分析的效果.因为等效思维的存在，物理的本质更易于被发现.学生完全可以据此对事物的内在规律进行深入探索，取得理想的学习效果.

    教学过程时，教师可将等效思维的着力点置于下述几个方面.首先是让物理模型得到等效替代，即依靠更具便捷度的研究分析形式代替面前的物理模型，以便简化问题处理过程;其次，把物理过程直接进行等效替代，即依靠一种或者多种物理过程，替换原有的单一化与复杂化的物理过程，保证过程的简化;再次，等效思维指导下的作用效果的替代，即“复杂化作用”被“简单化作用”所替代，从而达到将问题简化的目的.现举一例进行说明.

    例 有A、B两辆汽车在平直公路相向行驶，现在它们的距离为d，两辆汽车行驶速度不同，其中A车为v1，B车为v2.在两车之间有一只往返飞翔的信鸽，其速度为v3.当信鸽飞到A车时，立即折回飞向B车;飞到B车时，再折回飞向A车.那么当两车相遇时，信鸽飞了多长的路程？

    解决本题时，如果以等效思维为引导，学生便能自觉把信鸽看成以v3做匀速直线运动的物体，从而分析出其飞行时间等同于A、B两车从开始运动到最终相遇时间.由此得到t=dv1+v2，所以信鸽飞行的路程为s=v3t=v3dv1+v2.解决该问题的关键在于使用等效思维，让原本复杂的物理内容变为熟知的基础理论，从而使问题的本质展现在学生面前.

    总之，初中生在学习物理过程中，教师应当留意对学生极限思维、联想思维等方面的培养.关注知识的获取固然重要，但同时也应注意思维的养成.教师尤其应当重视后者，这样才能使学生逐步由直观思维过渡到多元思维，保证学生学有所依、学有所得.