物理课堂创新思维方法的高效教学策略

思维方法是指运用一定的世界观和方法论来分析纷繁复杂的客观事物的方法。科学思维方法就是用科学的世界观和方法论来分析科学问题的思维方式。它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。因此，高中物理课堂思维方法就是对物理现象、物理过程、物理本质等研究过程中所使用的科学思维方法。就物理学科而言，物理思维过程堪称物理教育工作的根本所在。物理新课程标准就体现了这一思想，它把“过程与方法”既作为教学目标，又作为教学内容。因此，物理课堂教学中要加强对学生物理思维方法的培养。在物理学长期的发展过程中，形成了一系列有效的科学研究方法，其中物理思维方法是物理科学研究方法中的重要组成部分，它主要包括：提出问题方法、分析与综合方法、归纳与演绎方法、理想模型方法、理想实验方法、类比方法、假设方法等。这里主要介绍提出问题方法、分析与综合方法、归纳与演绎方法。

（一）提出问题方法

受应试教育体制的影响，当前的高中物理教学应试化现象普遍存在。在课堂教学中，看不到自主、合作、探究的影子，看不到师生互动、生生互动的场景，看到的只有大量的机械性训练，实施素质教育，关键是要改变应试教育的教学模式。学生是课堂的主人，教师要培养学生的自主探究能力，培养学生的问题意识，尤其是要培养学生提出问题的能力。

1.在教学实践过程中培养学生“提出问题”能力的尝试

（1）鼓励学生大胆质疑

鼓励学生大胆质疑，勇于挑战“权威”是培养学生“提出问题”能力的前提。“学起于思，思源于疑”。学生有了疑问才会去进一步思考问题，才会有所发展，有所创造，应鼓励学生自主质疑，去发现问题，大胆发问让学生体会到，本书的知识并不一定是正确的，老师的观点也不一定是正确的，一个善于提出问题并表现出非凡的“提问”才华的人，其发展前景将是非常乐观的。在高中物理教学中可以给学生介绍很多科学家凭他们勇于挑战科学权威大胆质疑、敢于提出问题而取得成功的事例，例如在自由落体这一教学中介绍伽利略敢于对长期存在于人们头脑子中想当然正确的“重的物体下落快，轻的物体下落慢”的观点提出疑问，并用实验证实了物体下落的快慢与质量无关的结论。

（2）创设各种物理情境，是培养学生“提出问题”能力的关键

在物理课堂教学中，教师必须从学生的认知结构入手，创设能引起学生好奇或怀疑，但又不能用现有知识解决的问题情景。

学生产生有效的认知冲突与碰撞，激发起学生的求知欲，积极地参与到学习中来，主动提出疑问，进而寻求解决问题的方法。所以创设恰当的问题情景是培养学生“问题意识”，提高学生“提出问题”能力的关键。

2.引导学生提出问题的方法

（1）从日常生活中提出问题

日常生活中很多现象与物理息息相关，这些现象天天呈现在我们面前，我们已经习以为常。教师如果能够引导提醒学生关注日常生活，必然能够激发学生的兴趣和无穷的求知欲。例如，学习“万有引力定律”这一节时，给学生播放一下“神七”上天的视频，学生就会在感叹祖国科技发达的同时，禁不住问“神七”是如何变化轨道的？它的运行速度是多少？周期多大？等等。又如，在讲圆周运动时，教师用多媒体播放杂技表演的视频，杂技演员用绳子拴住盛有红色水的玻璃杯，用手紧握绳子的一端，使水杯在竖直面上做圆周运动，同学们看了之后就会问为什么在最高点，杯口向下，而杯中的水并不流出来？角速度多大才能完成上述表演？如果让我来做能成功吗？

（2）从实验现象提出问题

教师可有意识设计一些有趣的实验，让学生通过仔细观察、比较提出问题，并不断完善问题。例如讲授“浮力”这节课时，一开始可先做这样的演示实验：有一定比重盐水的烧杯中，放进一个木块，木块便浮于水面；放进一块石子，石子便沉入水里；放进一个鸡蛋，鸡蛋则悬浮在盐水中。再将此蛋放进清水里，则见蛋下沉；放进浓度更大的盐水里，则见蛋浮在水面上。学生亲眼看到这些物理现象，自然产生疑问：为什么同一种液体里放进不同的物体，浮沉情况不相同？为什么同一个物体放进不同的液体里，浮沉情况也不相同？物体的浮沉条件究竟是什么呢？

（3）能引起学生观察兴趣的问题情景，引起学生提出问题的兴趣

观察是发现问题和提出问题的先决条件，平时只要多加留心，仔细观察身边的事物和现象，经过一定的探究，一定会发现很多有趣和有价值的问题。例如，在“圆周运动”教学中时，可先让学生观看一段录像“水流星”杂技表演，最后定格在碗口向下而碗里的水并未流出的画面，或者教师自己动手表演这个杂技，再让学生提出一些与物理知识有关的物理问题。学生经讨论后提出了“碗在竖直平面内做什么运动？”“绳子在整个运动中起什么作用？”“当碗口向下时水为什么不会流出？”等问题。从而引入新课教学。这些自然界中所发生的物理现象，虽然看起来十分平常，但足以引起学生的观察兴趣，从而引发思考提出相关的问题，使学生带着问题进行学习，提高了课堂教学效果。

3.建立民主课堂，创设良好科学探究的氛围

学生“提出问题”需要勇气，他们不向老师提问的原因是不愿提，不敢提。主要是学生存有“三怕”心理：一怕在课堂上提出问题会影响教师的教学程序，而挨教师的批评；二怕提出的问题不成问题而成为同学们的笑料；三怕提出的问题毫无价值而被人瞧不起。另外学生确实懂得太少，无从问起。因此，师生之间要保持民主、平等、和谐的人际关系，消除学生在学习中、课堂上的紧张感、压抑感和焦虑感，从而在轻松、愉快的气氛中披露灵性，展现个性。有了这样的适宜环境，学生的提出问题的能力就可以获得充分发挥和显示，各种奇思异想、独立见解就会层出不穷。反之，教师对学生大胆的发问，经常的质疑不予重视或视为刁难、捣乱、钻牛角尖，并加以批评、训斥甚至讽刺和挖苦，毫无疑问不仅扼杀了学生的提出问题的兴趣，还扼杀了学生的创新精神。应该承认，一般教师为学生的“学”提供了很好的条件，提出了很多的要求，而对“问”则很少关心，很少要求，因此大部分学生能学不能问，会学不会问，只学不问。如此，学问不会真正长进。因为缺少问题意识，创新精神也显贫乏，而创新能力则非常有限。这可能是中国教育的一个特征，也是一个弊端。所以，要培养学生发现提出问题的能力，就必须创设良好的教育教学环境，为培养学生的发现提出问题的能力提供环境保障。

总之，在高中物理教学过程中，要想提高课堂效率，首先要培养学生的问题意识和提出问题的能力。只有做到这一点，才能真正体现新课程改革的精神，推进素质教育的进程。

（二）分析与综合方法

1.分析方法(www.xing528.com)

分析是把整体分解为部分，把复杂的事物分解为简单要素分别加以研究的一种思维方法。任何一项研究都有一个先后程序的安排、由此及彼、由一方面到多方面地进行，这就是一个分析研究的过程。任何一项物理研究都要自觉或不自觉地使用分析方法。

通过分析方法，可以将复杂的问题分解为简单的问题进行研究。这一方面可以大大简化研究工作，另一方面还可以更深刻地揭示研究对象的本质。例如，在教学抛体运动时，我们先研究自由落体运动的规律，再研究惯性运动的规律。抛体运动可以分解为物体在水平方向的惯性运动和竖直方向的自由落体运动，抛体运动是这两种运动的合成。匀速直线运动的物体在任何相等的时间内，通过的距离是相等的；自由落体运动的物体自开始运动起，相等时间内通过的距离为奇数比，通过这样的分析推导便可求出抛体运动的轨迹——抛物线。在教学向心力时，先通过一个演示实验，在光滑的水平桌面上，细绳的一端拴住一个小球，细绳的另一端固定在桌面上，原来细绳处于松弛状态；用手轻击小球。观察有什么现象发生。分析：细绳绷紧前为什么做匀速直线运动？绳绷紧后小球为何做匀速圆周运动？小球此时受到哪些力作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起到什么作用？

通过讨论得到：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力作用。这个力叫向心力，向心力指向圆心、方向不断变化、向心力的效果——只改变运动物体的速度方向不改变速度大小。

2.综合方法

综合方法，就是把研究对象的各个部分、方面和因素联合起来加以研究，从而在整体上把握物质的本质和规律的思维方法。但是这种联合不是机械的联合，而是建立在辩证关系基础上的联合。为此，应该深入研究事物的各个方面和主要方面、现象和本质、必然和偶然性的相互关系。分析研究时，侧重于它们的对立和差异，以便找出主要和次要、本质与非本质的区别。综合研究时，则侧重于它们的联系和统一，侧重于揭示其对立统一的辩证关系，从而把分析得到的各个方面、各个部分联合成一个有机整体。

综合是在认识进一步发展的基础上的回复，是多样性的统一体，因而能更深刻地认识对象本质和规律。当积累了大量的分析成果后，用统一的思想把分散的事实、理论联系起来、综合起来，就能发现新的规律形成新的理论，使认识上升到更高阶段。这样的综合才有巨大的认识作用。

（三）归纳与演绎方法

1.归纳方法的分类

根据逻辑学的分类，归纳方法分完全归纳方法和不完全归纳法。

（1）完全归纳推理

完全归纳推理是根据某些事物中每一个对象的情况或每一个子类的情况而做出关于该类事物的一般性结论的推理。例如，木星、金星、地球、火星、水星、土星、天王星、海王星、冥王星都以椭圆轨道绕太阳运动。于是得出结论：太阳系的九大行星都以椭圆轨道绕太阳运动。显然，这种完全归纳推理具有不容置疑的意义。然而，在物理教学中，不可能都采用这种归纳推理方法。

（2）不完全归纳推理

例如，地球是运动的；月球是运动的；金星是运动的。于是得出结论：太阳系的所有天体是运动的。可见，简单枚举归纳推理是列举某类事物中一部分对象的情况。根据没有遇到矛盾的情况，便做出关于这一类事物的一般性结论的推理。由于它只是知其然，不知其所以然，而且得出的结论未经实验检验，因而未必完全正确。在物理教学中，采用这种归纳推理导出有关定律时，应该向学生强调：所得结论必须要经过许多实验证明是正确的。

2.演绎推理的形式

古希腊哲学家亚里士多德系统地研究了演绎推理的形式，比较定态地提出了三段论理论。三段论是由两个包含着一个共同项的直言判断推出一个新的直言判断的间接推理。

例如，太阳系的行星都是以椭圆轨道公转的（大前提）。天王星是太阳系的一颗行星（小前提）。天王星是以椭圆轨道公转的（结论）。

可见，三段论是由三个直言判断组成，两个是前提，一个是结论。在演绎推理中，只要前提正确，形式符合逻辑，则结论必定是正确的。

3.归纳方法和演绎方法的关系

科学的认识过程中，归纳与演绎互相渗透，相辅相成。归纳是演绎的基础，归纳方法能为演绎提供大前提。无论对典型的事例进行分析，或是对经验事实材料进行归纳，都必须运用一般原理，以一般原理为指导，所以说归纳要以演绎为指导。没有演绎，归纳也就失去目的和手段。在教学中，交叉训练这两种能力是引导学生进入逻辑思维之门的台阶。