从零开始培养物理思维
俞道永
中学如何把零散的知识系统化，把学生所具备的科学知识和中学物理有机地结合起来？也就是我们应该怎么样做，才能从一开始学习物理就同时培养学生的物理思维？初二开始学习物理，应该怎么样做从一开始学习物理，就培养学生正确的物理思维？初中的物理和小学的科学课程有着密切的关系.小学科学教程所涉及的物理内容是非常全面的，基本涵盖了力、热、声、光、电、磁各部分，应该说为初中的物理学习奠定了良好的认知基础，在小学的过程中孩子们对于现象、物理原理、物理规律等已经有了初步的认识，所以说，初中生的物理学习是带着好奇心与求知欲开始的.因此在初中的物理教学过程中，我们要非常小心地呵护这种好奇心，维持这种求知欲，毕竟兴趣是最好的老师.科学知识都是通过感性的认识向学生展示的，是在日常的生活中看得到或者接触得到的感性素材，初中阶段，课程内容的深度增加了，概念更具体、逻辑更严密，小学与初中物理教学的衔接就显得尤为重要.如何把这些零散的知识系统化，把学生所具备的科学知识和中学物理有机地结合起来？如何从一开始学习物理就同时培养学生的物理思维，这是物理教师关注的热点话题.
思维是人脑加工信息得出科学结论的心智活动过程，一般说来，它包括若干个环节，形成连贯的思维操作序列或程序.对于简单的物理思维活动，其智力构成仅对应于一个思维元素；对于复杂的思维活动，其智力构成需要用几个思维元素的组合来表示.物理教学中思维训练的任务，就是根据智力结构模型，在学生的大脑中塑造思维元素集合，形成完整的物理信息处理系统.在一定的领域内，思维活动中操作的程度是相对固定的，或者说遵循着某种格式，如同电脑解决问题时遵循软件规定的运算程序一般.这种程序化的思维格式，即思维模式.思维模式是较具体的东西，它跟知识内容紧密地联系在一起，属于最基本的物理思维能力.
1让学生学会质疑，激发学生思维动机
动机是人们“因需要而产生的一种心理反映”，它是人们行为活动的内动力.因此，激发学生思维的动机，是培养其思维能力的关键因素.教师对学生思维动机的激发必须保证自身在教学中的主导作用，根据学生心理特点，教师有意识地挖掘教材中的知识因素，从学生自身生活需要出发，使其明确知识的价值，从而产生思维的动机.
2重视问题设计，培养学生的思维能力
著名科学家亚里斯多德曾经指出：思维从问题和惊讶开始.课堂教学中的物理问题一方面来自教材，另一方面来源于学生，但大部分需要教师的再加工——“问题”的设计.课堂上教师提出问题的角度、层次和要求直接影响着学生思维能力的培养的程度.因此，物理教学，必须根据学生的认知水平、教材内容、课型要求等设计不同问题，从多方面培养学生的思维能力.
2.1设计比较型问题，培养学生的求同思维能力
人类认识事物是从区分事物开始的，而要区分事物，首先要进行比较，有比较才能有鉴别.求同思维就是将已知的各种材料进行比较、归纳、总结，得出规律性的知识，寻求问题的同一答案.从求同思维能力的形成过程及其规律来看，比较型问题对于培养学生的求同思维能力很有帮助.比如，速度表示运动的快慢、功率表示做功的快慢，两者之间有什么内在的联系？这样的题目进行类比可以使学生的思维得到训练.这是因为解比较型问题的过程正是要求学生从彼此相关的大量具体材料中抽象出规律性结论的过程，从各种材料中寻求共同特点的过程.因此，设计一些比较型的问题，能够培养学生的求同思维能力.
2.2设计开放型问题，培养学生的求异思维能力
徐利治教授曾指出：“详细说来，任何一位科学家的创造力，可用如下公式来估计：创造能力=知识量×求异思维能力”.由此可见，在培养学生求同思维能力的同时，不要忽视培养学生的求异思维能力.在物理教学过程中，教师应鼓励学生敢于设想，追求创新，并且注意引导学生变换思维角度，这样既能激发学生的思考热情，又能使他们思路开阔，处于一种主动探索的状态.比如一个铁球的质量是81 g，体积为15 m3，用什么样的方法可以判断出这个铁球是实心还是空心的？这样的题目就可以从铁球的密度、实心的体积、实心的质量等多个角度去判断.教学过程中，教师除有计划有目的地设计一些一题多解、一题多变、一题多用型问题进行全方位多层次探索外，还应注意收集信息，积累资料，以便于设计一些开放型问题，通过寻求问题的结论或条件或某种规律，来开放学生的求异思维，培养学生的创新精神.
2.3设计互逆型问题，培养学生的逆向思维能力
在讲解每一节内容时，教师除了让学生进行一定程度的正向思维训练外，还应不失时机地设计逆向型问题，培养学生逆向思维能力，教会学生从一个问题的相反思路去思考，或者从一般思路的相反方向去探求解决问题的方法和途径，使学生的正向思维和逆向思维相互促进，协调发展.比如很多学生总认为抛出去的物体受到重力和抛力两个力的作用，其原因除受“抛”字的干扰外，更主要的是不善于进行逆向分析或逆向论证，假如抛力存在，这个抛力的施力物体是谁呢？反过来想一想问题就迎刃而解了.
2.4设计迷惑型问题，培养学生的批判思维能力
学生应疑而不惑，不满足于成法，善于思考正反两个方面的论据，找出自己与他人的解题错误，寻找更合理、更正确的解答.教学中，运用辨异、分析、对比的方法，从而提高学生辨别是非的能力；鼓励学生质疑问难，发表自己的见解，用批判的态度去分析解题过程；引导学生严密地、全面地利用已知条件，在解题关键之处能学会调控思维，及时、迅速地进行自我反馈，减少盲目性.这些都有利于培养学生思维的批判性.比如一个气球在做与水平方向成30°的方向上做匀速直线运动，由此分析它的受力情况.很多学生会认为气球此时受到的浮力方向与气球上升的方向是相同的，从而得出错误结论.如果学生批判性思维发挥作用，结果则会完全不同.
为了使他们的“批判”思维趋于成熟、全面、正确，教师应巧妙地适时设计一些迷惑型问题，迷惑学生“认认真真地出错”，诱使学生“上当受骗”，展开争论.迷惑型问题是活跃学生思维的“催化剂”，其设计素材常常来源于教材中学生易疑、易漏、易错的内容，也可直接取自学生作业中出现的错误.
3优化学生思维品质
心理学家认为，培养学生的物理思维品质是发展物理能力的突破口.思维品质包括思维的深刻性、敏捷性、灵活性、批判性和创造性，它们反映了思维的不同方面的特征，因此在教学过程中应该有不同的培养手段.
中学如何把零散的知识系统化，把学生所具备的科学知识和中学物理有机地结合起来？也就是我们应该怎么样做，才能从一开始学习物理就同时培养学生的物理思维？初二开始学习物理，应该怎么样做从一开始学习物理，就培养学生正确的物理思维？初中的物理和小学的科学课程有着密切的关系.小学科学教程所涉及的物理内容是非常全面的，基本涵盖了力、热、声、光、电、磁各部分，应该说为初中的物理学习奠定了良好的认知基础，在小学的过程中孩子们对于现象、物理原理、物理规律等已经有了初步的认识，所以说，初中生的物理学习是带着好奇心与求知欲开始的.因此在初中的物理教学过程中，我们要非常小心地呵护这种好奇心，维持这种求知欲，毕竟兴趣是最好的老师.科学知识都是通过感性的认识向学生展示的，是在日常的生活中看得到或者接触得到的感性素材，初中阶段，课程内容的深度增加了，概念更具体、逻辑更严密，小学与初中物理教学的衔接就显得尤为重要.如何把这些零散的知识系统化，把学生所具备的科学知识和中学物理有机地结合起来？如何从一开始学习物理就同时培养学生的物理思维，这是物理教师关注的热点话题.
思维是人脑加工信息得出科学结论的心智活动过程，一般说来，它包括若干个环节，形成连贯的思维操作序列或程序.对于简单的物理思维活动，其智力构成仅对应于一个思维元素；对于复杂的思维活动，其智力构成需要用几个思维元素的组合来表示.物理教学中思维训练的任务，就是根据智力结构模型，在学生的大脑中塑造思维元素集合，形成完整的物理信息处理系统.在一定的领域内，思维活动中操作的程度是相对固定的，或者说遵循着某种格式，如同电脑解决问题时遵循软件规定的运算程序一般.这种程序化的思维格式，即思维模式.思维模式是较具体的东西，它跟知识内容紧密地联系在一起，属于最基本的物理思维能力.
1让学生学会质疑，激发学生思维动机
动机是人们“因需要而产生的一种心理反映”，它是人们行为活动的内动力.因此，激发学生思维的动机，是培养其思维能力的关键因素.教师对学生思维动机的激发必须保证自身在教学中的主导作用，根据学生心理特点，教师有意识地挖掘教材中的知识因素，从学生自身生活需要出发，使其明确知识的价值，从而产生思维的动机.
2重视问题设计，培养学生的思维能力
著名科学家亚里斯多德曾经指出：思维从问题和惊讶开始.课堂教学中的物理问题一方面来自教材，另一方面来源于学生，但大部分需要教师的再加工——“问题”的设计.课堂上教师提出问题的角度、层次和要求直接影响着学生思维能力的培养的程度.因此，物理教学，必须根据学生的认知水平、教材内容、课型要求等设计不同问题，从多方面培养学生的思维能力.
2.1设计比较型问题，培养学生的求同思维能力
人类认识事物是从区分事物开始的，而要区分事物，首先要进行比较，有比较才能有鉴别.求同思维就是将已知的各种材料进行比较、归纳、总结，得出规律性的知识，寻求问题的同一答案.从求同思维能力的形成过程及其规律来看，比较型问题对于培养学生的求同思维能力很有帮助.比如，速度表示运动的快慢、功率表示做功的快慢，两者之间有什么内在的联系？这样的题目进行类比可以使学生的思维得到训练.这是因为解比较型问题的过程正是要求学生从彼此相关的大量具体材料中抽象出规律性结论的过程，从各种材料中寻求共同特点的过程.因此，设计一些比较型的问题，能够培养学生的求同思维能力.
2.2设计开放型问题，培养学生的求异思维能力
徐利治教授曾指出：“详细说来，任何一位科学家的创造力，可用如下公式来估计：创造能力=知识量×求异思维能力”.由此可见，在培养学生求同思维能力的同时，不要忽视培养学生的求异思维能力.在物理教学过程中，教师应鼓励学生敢于设想，追求创新，并且注意引导学生变换思维角度，这样既能激发学生的思考热情，又能使他们思路开阔，处于一种主动探索的状态.比如一个铁球的质量是81 g，体积为15 m3，用什么样的方法可以判断出这个铁球是实心还是空心的？这样的题目就可以从铁球的密度、实心的体积、实心的质量等多个角度去判断.教学过程中，教师除有计划有目的地设计一些一题多解、一题多变、一题多用型问题进行全方位多层次探索外，还应注意收集信息，积累资料，以便于设计一些开放型问题，通过寻求问题的结论或条件或某种规律，来开放学生的求异思维，培养学生的创新精神.
2.3设计互逆型问题，培养学生的逆向思维能力
在讲解每一节内容时，教师除了让学生进行一定程度的正向思维训练外，还应不失时机地设计逆向型问题，培养学生逆向思维能力，教会学生从一个问题的相反思路去思考，或者从一般思路的相反方向去探求解决问题的方法和途径，使学生的正向思维和逆向思维相互促进，协调发展.比如很多学生总认为抛出去的物体受到重力和抛力两个力的作用，其原因除受“抛”字的干扰外，更主要的是不善于进行逆向分析或逆向论证，假如抛力存在，这个抛力的施力物体是谁呢？反过来想一想问题就迎刃而解了.
2.4设计迷惑型问题，培养学生的批判思维能力
学生应疑而不惑，不满足于成法，善于思考正反两个方面的论据，找出自己与他人的解题错误，寻找更合理、更正确的解答.教学中，运用辨异、分析、对比的方法，从而提高学生辨别是非的能力；鼓励学生质疑问难，发表自己的见解，用批判的态度去分析解题过程；引导学生严密地、全面地利用已知条件，在解题关键之处能学会调控思维，及时、迅速地进行自我反馈，减少盲目性.这些都有利于培养学生思维的批判性.比如一个气球在做与水平方向成30°的方向上做匀速直线运动，由此分析它的受力情况.很多学生会认为气球此时受到的浮力方向与气球上升的方向是相同的，从而得出错误结论.如果学生批判性思维发挥作用，结果则会完全不同.
为了使他们的“批判”思维趋于成熟、全面、正确，教师应巧妙地适时设计一些迷惑型问题，迷惑学生“认认真真地出错”，诱使学生“上当受骗”，展开争论.迷惑型问题是活跃学生思维的“催化剂”，其设计素材常常来源于教材中学生易疑、易漏、易错的内容，也可直接取自学生作业中出现的错误.
3优化学生思维品质
心理学家认为，培养学生的物理思维品质是发展物理能力的突破口.思维品质包括思维的深刻性、敏捷性、灵活性、批判性和创造性，它们反映了思维的不同方面的特征，因此在教学过程中应该有不同的培养手段.
