物理教学应重视形象思维的运用

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1、物理教学应重视形象思维的运用　　物理教学应重视形象思维的运用　　　　文/王青心　　　　摘要：教学中发现学生很难把实际问题转化为形象化的物理模型，暴露了学生的形象思维能力的缺乏。总结了形象思维在物理教学中的应用，并阐述了具体的实践，帮助学生形成正确的物理形象，培养学生运用物理形象思维思考问题的习惯。　　　　关键词：形象思维；物理教学；实验教学　　　　一、教学中遇到的问题引发的思考　　　　近几年浙江省高考理科综合物理命题方向趋向于理论与实际相结合的问题，如2013年理综卷第25题，这类题打破了过去那种建立在理想化模型基础上的命题思想，用情景、问题、知识、方法考查学生的能力。而

2、对这些问题我们的学生得分并不高，究其原因，题目看不懂，确切地说是图形看不懂，对生活中的实际问题很难转化为物理模型。　　　　赵凯华先生在《我国赴美物理研究生考试历届试题集解》的序言中写道：“在我们教学中，同一物理问题，既可以把原始的物理问题提交给学生，又可以由教师把物理问题分解或抽象成一定的数学模型后提交给学生。习惯于后一类问题的学生，在遇到前一类问题时，往往会不知所措。”赵凯华先生提的这一问题也正是我们学生碰到的问题，笔者分析，原因主要是教师在平时教学工作中对思维认识的片面性所导致思维培养的偏颇，即重视抽象思维，忽视形象思维的培养，导致许多学生在解决物理问题时习惯数学计算

3、，缺少画图的意识或者不会画图，这种情况下许多问题就会成为学生的一种思维障碍，特别在处理实际问题时学生的表现更为明显。　　　　可见，从题目转化为图像的过程是形象化的物理模型建立的过程，思维跨越是很大的。在这过程中形象思维起了非常大的作用，因此，在平时教学过程中对学生的形象思维能力的培养是很有必要的。　　　　二、从物理学发展的角度看形象思维的作用　　　　钱学森先生认为：“人认识客观世界，首先是用形象思维，而不是抽象思维，比如，小孩子的思维也是从形象思维开始，然后到抽象思维的。科学家们面对问题的思考，也不总是严密地按照一步一步的逻辑顺序进行的，有时跳跃的直觉思维在他们的发明创造

4、中起来关键性的作用。”从我们高中物理教材中发现，科学发现中有很多事实与形象思维密切相关。如，伽利略的自然科学本质观点是实验科学，观察和实验是科学真正的出发点，特别强调定量的实验研究，并运用数学语言来概括和总结实验规律，在理论建立的过程中，他的思想实验或理性推断都是用了想象化的图景来进行的。例如，他对亚里士多德自由落体规律概括的否定，他设想用一根绳子把两块重量不同的物块绑在一起，然后再将其自由下落，那么将以多大的速度下落呢？借助这形象化的图景，并运用了逻辑的力量推翻了亚里士多德重的物体比轻的物体下落快的观点。又如，牛顿发现万有引力定律之后，他又思考，重力的作用是否可以延伸到

5、月球所在的地方呢？如果能，那么月球为什么不像地面附近的物体那样在重力的作用下向地球坠落呢？因此他设计了一个形象化的思想实验图：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回到地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。可见牛顿也是用形象化的图形来完成的。又如，在研究电磁场中法拉第不但提出了场的概念，而且直观形象地描绘了场的清晰图像。他用电力线和磁力线形象地描述电场和磁场。(..)力线密的地方场就强，力线疏的地方场就弱，力线上每一点的切线方向表示场强的方向，使物理学深奥的原理变得如此简单形象和容易接受。　　　　爱因斯坦说过：“我

6、思考问题时，不是用语言进行思考，而是用活动的、跳跃的形象思维进行思考。”形象思维作为一种创造性思维，它的重要性和表现形态从物理学史的角度在我们教材中给予较为系统的阐述和分析，使我们对形象思维在科学方面，特别是物理学中的地位和作用有一个更深更全面的了解和认识，从而为科学和教育工们提供一些有价值的参考。　　　　三、形象思维在物理教学中应用实践　　　　1.形象思维在新课程教材中的应用　　　　近年来，人们越来越多地认识到形象思维的重要性，物理教材中与形象思维有关的素材越来越丰富，新教材采用了大量的图片，这些图片直观、真实、风趣地向我们说明了也许很多文字才能说明的科学道理，对于我们

7、的表象储备和概念理解有很大帮助。一些演示实验、STS也是以图片的形式出现在教科书上，如，“曲线运动”这一章中，用砂轮打磨下来的微粒飞出的方向研究曲线运动速度的方向；用汽车转弯来研究离心运动的危害等与实际生活相关的例子就是以图片来说明的。这些栏目的采用，在一定程度上都促进了学生形象思维能力的养成与提高。“说一说”“做一做”“STS”等栏目的采用促进了学生对知识的理解，锻炼了学生的动手能力、语言表达能力和理论联系实际的能力，最重要的是极大地培养了学生的思维能力。　　　　2.形象思维在课堂教学中的应用　　　　物理学是一门集观察、实验