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对在物理教学中加强学生感性认识的思考

时间:2025-08-03 02:31:15 浏览次数:

纯粹的逻辑思维不能给我们任何关于经验世界的知识;一切实在的知识,都是从经验开始,又终于经验。

——爱因斯坦

学生限于年龄阅历,或对周围的观察不够,不足以建立起完善的感性材料储备库,所以面对前人几百年、甚至几千年建立起来的物理学体系,从形成概念到深刻把握规律内涵,再到应用,往往是机械的模仿,死记硬背,一点也没有享受到认识世界的乐趣,反而形成了固定的僵化解题模式,个别同学更产生畏惧、厌烦情绪。但如果在教学中,教师在讲授知识时,利用生动形象的物理模型、简单实用的演示实验,曲折辉煌的物理学史等等,不仅培养了学习兴趣,加强了能力的培养,更促进学生素质的全方位提高。

一、物理教学中感性认识的作用

(一)感性认识对学生发展物理思维方法的作用

从思维科学角度看,科学工作总是从一个猜想开始的,然后才是科学论证;换言之,科学工作源于形象思维,终于逻辑思维。

——钱学森

思维的全面性是指思维活动的广泛程度。教育部考试中心提出综合科目的考试,应体现学科交叉、渗透综合和理论联系实际。

事实上,在物理教学中能向其他学科发散的知识点很多,但在感受和理解上都需要大量的感性认识作为基础。例如,在讲放射性元素示踪原子的应用、几何光学透镜成像时,可以向生物学中农作物养料的吸收以及人体眼睛的结构和视觉原理发散;讲到天体运动、圆周运动、物态变化时,便可以向地理中地球的公转与自转、昼夜交替、四季变化、气候的转化原因等发散。那些著名的科学家们看得更远,杨叔子教授在讲演时,甚至将科技的思维与文学艺术的思维相结合起来。

(二)感性认识对学生深刻理解物理思想的作用

学校始终应该把发展独立思考和独立创造的一般能力放在首位。

——爱因斯坦

在历史上,有很多具有真知灼见的、善于思考的思想巨人,有不少机智敏感、孜孜以求的学者。他们在曲折崎岖的科学征途上所表现出来的献身精神、严谨态度、科学的思想方法,非常值得后人借鉴。在中学课本中提到的科学家,不要仅仅炫耀其功绩与生平,更要将他们如何面对问题、如何找到解决问题的方法交代清楚,使学生明白知识的来源、作用,使其学习起来更有动力和规范性。

(三)感性认识对学生掌握物理知识系统的作用

任何一堂课,都是感性和理性的结合,总是从某些事实出发,通过抽象、推理、归纳,得到理性认识,即占有充分的感性材料是第一要素。由于我们的传统教学热衷于分析步骤繁复的习题,通过公式的代数演绎,强调了抽象和逻辑,轻视了发散和直观,使本来有血有肉的物理教学,变成干巴巴的数学骨架,骨架虽完善,但缺乏生气,距离形成体系毕竟还有本质上的差别。

研究物理学,主要有三大步骤:(1)从观察物理现象、物理过程出发,积累大量的数据,有了数据,如何处理?(2)根据数据提出模型或假说,看物理量之间的联系是否符合实际。(3)必须由试验验证。

二、努力挖掘物理教学中的感性材料

(一)物理知识讲授和实验过程中的感性材料挖掘

根据中学物理教学过程的特点,在进入课题、形成概念、应用巩固这三个阶段,都可以有效地挖掘感性材料。

1.物理模型。物理概念的客观性和具体性决定了物理概念本身含有形象性。如流线、电场线、磁感线、电路、光路、磁路等,原子结构的汤姆生模型到卢瑟福模型,爱因斯坦的“光子理论”,理想气体、理想电路等莫不是头脑中想象现实中的主要矛盾的反应。

2.数形结合。运用数学的“形”去承载物理的“质”,是一个再造想象的过程。如运动图像、气体性质图像、电学中的图像等。

3.趣味实验。讲水是热的不良导体时,用“烧金鱼实验”;讲气体性质的“浮沉子”实验,把浮沉子设计成跳舞的小人;甚至故意将实验做错,让学生自己解决问题。生动的实验演示给学生的印象,恐怕一生都不会忘掉。

4.比喻联想。例如:分子的相互作用,比喻联想为弹簧两端的两个小球;电压比喻联想为水压;原子结构比喻联想为太阳系;电流比喻联想为水流;分子间有空隙,比喻联想为沙子和石子混合,体积减小。

5.奇怪的练习题。奇怪但联系实际,夸张而理想化。如一个人站在浮在水面上的冰上,如何上岸?一个设想型的答案是对着岸吸气,转过身呼气;用秒表测玩具手枪子弹出枪口,竖直向上开枪,测子弹在空中的时间等。这种习题作一道大概比作十道常规习题还要好。

(二)物理史料和其他学科知识的挖掘和利用

教学中,我们经常会有一些物理学史的介绍,但史料本身的讲解并不是目的,目的是揭示史料中的唯物观点,帮助学生获得感性的背景材料,培养历史感、方向感、位置感和品德意志。

1.物理规律发现过程的重现。国外曾盛行一种称之为“发现法”的教学方法,让学生亲自或像老师的助手一样观察、发现,经过自己的感知和思索形成理论。有浓郁的探索氛围,有好胜心和自豪感,其投入程度和留下的印象一定很深,又是别开生面的政治课。

2.历史传说和小故事。不一定激发兴趣但一定对加强学生的印象有助。如“曹冲称象”“牛顿的苹果”“阿基米德皇冠”“哥伦布鸡蛋”“爱迪生借镜子”“安培的马车”“马德堡半球”“开尔文的跨世纪宣言”等等。

3.历史意义及成就。人们在认识上总有倾向于清楚全部的愿望,所以历史背景和对后世的意义是人们的兴趣所在,更是感性认识的开端。消化前人的经验、少走弯路及科学家的人格魅力又有很多可以发挥的地方。

4.向其他学科发散。如“楞次定律”针对定律中的“阻碍”非“阻止”的意思,引用诗句“相见时难别亦难”等等。

(三)最大限度利用现代化手段来强化感性认识

随着计算机多媒体技术成功融入物理教学,高科技必定成为现代化教育的主要辅助手段。多媒体增加了课堂教学信息的容量,增加了课堂教学的“空间”,延长了课堂教学的“时间”。多媒体辅助教学手段具有物理实验的不可代替性和模拟性,有助于学生对物理现象、物理过程、物理状态的观察和分析,理解和思考,能使“静”变“动”,微观变“宏观”,高速变“低速”,连续变“定格”,使看不见、摸不着变成“有声、有形、有色”,变抽象为“直观”。从前老师一节课还不一定讲清楚的问题,它几秒钟就解决了。

(作者单位:辽宁省抚顺市第一中学)

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