物理教学中学生整合思维培养

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【摘要】整合思维是一种创新性思想，即头脑中同时处理两种相互对立的观点,并从中得出汇集两方优势的更佳解决方案。在物理教学中培养学生的整合思维，有利于提升学生的综合能力，利用已有的知识、经验和资源，用全新的视角、变通的方法去分析和解决面临的新问题。

【关键词】物理；整合思维；培养

整合思维是指把客观世界看成一个有联系的、不断运动和变化的统一整体来认识和思考的思维方法，强调选择和组合优质要素，调整原有系统结构，最大限度的发挥各类资源的作用。在物理教学中培养学生的整合思维，有利于提升学生的综合能力，利用已有的知识、经验和资源，用全新的视角、变通的方法去分析和解决面临的新问题。

1.培养学生的迁移能力

1.1设置丰富的教学情境，培养学生迁移能力

迁移能力是学生将所学知识应用到新的情境，解决新问题时所体现的一种素质和能力，包括对新情境的感知和处理能力、对新旧知识和新情境的链接能力、对新问题的认知和解决能力等层次。教师在教学中设置富有情趣的内容，激发学生的兴趣，使学生在积极的状态下将已学知识迁移到新问题的解决中，实现知识点之间的贯通和转换，进而认识事物的本质和规律，构建知识结构网络，提高解决问题的灵活性和有效性。例如：著名科幻作家儒勒•凡尔纳在轮船尚未被广泛使用时，凭借鱼深潜海底和浮出水面，想象出潜水艇的结构和功能，并创作出了著名科幻小说《海底两万里》。叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠，但是国王疑心工匠做的王冠并非全金，便请阿基米德来检验。最初阿基米德冥思苦想却也无计可施，一天他洗澡坐进澡盆时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起。他突然领悟到测定固体在水中排水量的办法，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，发现放王冠的盆里溢出来的水多，这就证明了王冠里掺进了白银。同时阿基米德还从中发现了浮力定律（阿基米德原理）：物体在液体中所获得的浮力，等于它所排出液体的重量。直到现代，人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等等。

1.2实验设计开放性，培养学生发散思维

人们的思维可以从问题不同的角度进行探索，从不同的层面进行分析，从正反的两极进行比较，这种以多端性和变通性为特点的思维方式叫发散思维。教学中应注重内容设计的开放性，留给学生更多的思维方向和想象空间。例如重力加速度是高中物理十分重要的物理量，问：利用所学知识你能设计那些方法测量本地区的重力加速度。实际中采用的办法有多种，可以通过用弹簧秤和已知质量的钩码测量重力加速度；用单摆结合周期公式测量重力加速度；用滴水法测量重力加速度，或用圆锥摆结合公式测量重力加速度等等。学生在开放性问题的引导下，运用已有的知识去分析问题，亲身探究并动手实验解决问题，在此过程中会有成功和挫折的体验，从而获得知识与技能并感悟其中的科学方法和科学思想。

2.培养学生的分析与综合能力

2.1培养学生处理信息的能力

新课程背景下的高中物理教学内容更贴近实际生活和科学技术，很多现实素材被编入各类题目中，形成“信息给予题”，用来考查学生搜集、处理和应用信息解决问题的综合能力。教学中，要引导学生搜索出有用信息，排除多余和无关信息的干扰，明确题目中描述的背景信息与物理原型之间的关系，抓住问题的本质特征，从而实现快速解题。教学中可以选取一些与现代科技发展前沿相近的问题作为学生探究性学习的内容，激发学生学习物理的兴趣，锻炼学生的阅读理解能力。例如选取“液晶显示”为主题的课题研究，通过收集相关材料，了解液晶显示的原理，以及液晶显示技术的应用前景；又如通过对数码相机有关资料的查阅，可以探究数码相机拍摄和成像的物理原理以及影像信息的转换、存储和传输等问题。这样既体现中学物理学习内容的时代性，又提高学生处理和应用信息的水平。

2.2培养学生建立物理模型的能力

中学物理问题的解决，通常经过以下步骤：建立正确的物理模型；正确选择条件和规律；应用数学关系求解；验证所得结论。显而易见，建立正确的物理模型，实现具体思维向抽象思维的提升，是迈出正确解题的最关键一步。在具体教学中，教师要注意引导学生从题目中寻找有用的信息，画出清晰、简化的示意图，实际上无论试题情景多么新颖、与日常生活联系多么密切，都可以归结为学生熟悉的物理模型。比如：运动员跳水是一个“竖直上抛”运动的物理模型；人体心脏收缩使血液在血管中流动可简化为一个“做功”的物理模型，锅炉水位计可简化为一个“连通器”的物理模型等。其实物理模型就是同类性质问题的本质体现和核心归类，教师要善于引导学生用熟知的物理原理、规律及熟悉的解题方法、经验去分析处理问题，不断提高学生解决物理实际问题的能力。

2.3多角度培养，提高学生归纳能力

让学生将复杂的物理知识结构梳理出头绪，必须强化他们的概括能力和归纳能力。课堂上教师如果能多角度、全方位培养学生的归纳能力，不仅有助于学生掌握各知识点之间的联系，将学到的知识点串联起来形成整体认识，还有助于学生明晰知识规律，更系统的理解和掌握所学知识。教师在物理课堂教学中应注重培养学生多方面、多角度的思考和分析问题，引导学生提出问题，使学生的思维不断深入，并强调学生语言的逻辑性和严密性，提升学生的整合思维能力。例如金属受热膨胀的归纳推理，如果金受热膨胀、银受热膨胀、铜受热膨胀……所以，凡金属受热即膨胀，是不完全推理归纳，无法说明有没有受热不膨胀的金属。但是如果我们找出金属受热膨胀的原因，那么归纳的结果应当是确信无疑，物理知识告诉我们：金属受热，其内部分子活跃程度加大，扩散力增强，这反映在宏观上是金属体积膨胀，由此金属受热膨胀是可靠的。

3.培养学生科学思维

3.1类比推理，培养学生思维的抽象性

由于两个或两类事物在许多属性上相同，推出它们在其他属性上也相同，这种思维过程称为类比。在教学中两类知识进行类比，既可以降低新知识的教学难度，起到化难为易的作用，又可以巩固旧知识，加强两类知识联系。如静电场中电势能、电势差的概念与重力场中的重力势能、高度差概念进行类比；用太阳行星模型去类比原子结构，将气体分子间相互作用与小球弹簧模型类比等。此外在中学物理教学内容中，我们在分析中常用到推理，比如：分析一道物理力学问题，我们常经历“此问题是用牛顿定律或者机械能守恒定律或者功能原理求解”，但由于其中有摩擦力做功，机械能不守恒，所以只能用第一、第二方法求解。还有判断电路故障，常经历“此故障是短路或者断路，通过分析电路排除短路，所以故障因断路引起。”类似的思考，当我们引导学生作上述思考时，已经不自觉用到推理的方法。思维抽象性的提高，可以对创造性活动起到重要的、积极的能动作用，从而获得更多解决问题的途径。

3.2延伸拓展，培养学生思维方法

思维方法是科学方法的核心内容，物理中的各种结论都是学生对已有材料进行思维加工得出的。中学物理教学应使学生掌握一些基本的思维方法，如分类法、比较法、类比法、归纳法、假设法等，通过这些思维方法的教育，使学生具备一定的分析和综合能力。具体教学中，教师对每一个知识点，都要设计出合理的思维程序去组织教学，让学生始终在有思维积极参与的情况下主动学习，充分发挥思维训练的作用。例如电容定义式的教学，学生对于电容与两极板间电势差及电量无关这一点很难理解，此时若用量筒来类比，对于一个已知的量筒来说，它的容积与量筒中装不装水、装多少水无关，而取决于量筒本身，学生就容易接受。这样不仅降低了物理教学的难度，而且使学生逐步掌握物理思维的方法。

【参考文献】

[1]叶建柱.论物理教学中提出问题的水平[J].课程•教材•教法，2007(05)

[2]李秀斌.培养学生物理思维方法的研究[J].江西科学，2005(04)

[3]杨昕卉.建构主义学习理论在物理教学中的应用[J].中小学教师培训，2005(04)

[4]朱龙祥著.物理教学思维方式[M].首都师范大学出版社，2000

作者：苏斌 单位：南通中学