物理教学对学生科学思维的培养

物理教学对学生科学思维的培养

作者：于家辉

来源：《中国科技纵横》2010年第21期

摘要:大学物理作为普通理工科院校的一门基础课,对学生科学思维的培养是其他学科无法替代的。本文就如何在大学物理教学中促进学生科学思维能力的培养给出一些建议。 关键词:大学物理 教学 科学思维

物理学是关于自然界最基本形态的科学,它研究物质的结构和相互作用以及物质的运动,是一门以实验为基础的学科。物理学的基本原理渗透在物质世界的方方面面,渗透在自然科学的所有学科。大学物理教学不仅是传授物理知识的过程,更重要的是使学生了解、领悟、最终掌握解决各种问题的方法。这种思维方法论不仅有助于学生提高解决专业技术问题的能力,而且可以延伸到社会实践的其他领域,并有效地提高学生的全面素质。物理学习的过程从某种意义上来说也是培养学生科学思维的过程。因此,物理学本身成长和完善的过程,对科学思维成长和完善也有着不可忽视的促进作用。

科学思维就是用科学的方法进行思维,它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。简单地说,科学思维就是一种实证的思维方式,一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。科学教育的主要任务之一就是科学思维方式的培养。物理学是自然科学中的一门重要的基础学科, 在自然科学发展的漫长历史进程中,物理学一直起着先导的作用,显示出旺盛的生命力。 正是由于物理学不断地向纵深发展和横向外延,才使得众多的交叉学科应运而生,迎来了现代科学技术发展的春天【1】。

通过几年的教学实践,本人对于如何通过大学物理教学培养学生的科学思维能力给出几点建议:

1 引入现代化教学方式,培养良好的思维习惯

传统的教学方式中,教师利用黑板可以将书本中的知识有效的传递给学生,但是随着新专业、新学科的涌现,这样的教学方式已经不适合某些学科或者说某一学科中特定部分知识点的讲述。多媒体辅助教学的应用、网络的推广和普及,极大地改变了这一现状。在大学物理教学中,采用多媒体等现代化的教学手段能够把静止的物体动态化,微观的现象宏观化,抽象的知识具体化、形象化,因此教学难点的突破会更加容易和顺利,也有利于提高学生的学习兴趣。这样才能从多层面、多角度将知识传递给学生,让学生更容易的接受物理学中一些抽象的概念,更好的掌握相关知识。譬如说“谐振运动”这个概念讲解。通过电脑技术将相关概念从文字变成图像,将

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理性认识转化成感性认识,最后再上升为理性认识。在此过程中不仅激发了学生的学习兴趣,而且更重要的是可以引导学生进行积极的思考。这样不仅可以强化学生的形象思维能力,还可以培养他们的发散思维能力。为最终解决问题培养了良好的思维习惯。

2 展示物理学的魅力,引导学生科学思维

物理源于生活,日常生活中人们可以看到各种各样物理现象。将生活中观察到的物理现象和书本中的相关理论知识联系在一起,将生活实例摆上课堂,作为研究对象,让他们认识到课堂教学内容并非脱离了实际,而是从实际生活生产实践中提炼出来的,这样可以直接激发学生的学习兴趣。如将石块掷入水中,水面会产生波纹。夏天雨后,路上的油污在阳光照射下,会有五颜六色的花纹,而且花纹的颜色不停的在变换。诸如此类的例子,不胜枚举。

在物理教学中,课堂教学中实验演示的重要性是毋庸置疑的。在课堂教学过程中,除了讲清基本概念和基本规律以外,通过演示实验,让学生观察、探索、总结,找出规律,这样的训练过程对学生科学思维的培养、成长有着相当积极的促进作用。通过实验,将他们日常生活中观察到的物理现象尽可能的重现,最后通过学生自己的观察、发现、归纳、分析而后得出一般性的结论。然后再引导学生利用所得到的结论进行演绎看该结论的局限性在哪里,这样不仅使学生的逻辑思维能力得到了提高,还促使学生养成遇问题积极思考的习惯。

3 引入案例式教学,强化学生科学思维能力

案例教学是通过对某个含有问题的教育情景进行模拟,引导学生进行思考、讨论的教学方法,而该教学过程也为引导学生分析问题、发现问题并最终解决问题提供了一个很好的模式。因为物理本身是实验科学,遵循\"质疑、假设、探索、验证\"这一过程.所以这种教学方式可以更好地辅助物理教学,强化物理学对人科学思维的训练。

物理学这一学科的基础性,决定了它与其他相关学科必然存在着极为密切的联系。作为“万物之理”,其案例教学过程中,它更容易教会学生如何思维,其对学生进行思维策略的传授和训练,进一步提高了学生解决实际问题的能力。科学思维能力极大提高的同时,也使学生在不断思索的过程中逐一掌握物理规律,而在掌握物理规律的过程中,学生的思维也在受到科学的锤炼。为最终更好的掌握其他学科的知识、更好地为社会服务在思维能力上打下坚实的基础

大学物理的教学为学生系统地打下坚实、必要的物理基础,培养了学生树立科学的世界观,增强了学生科学思维的能力,使之能更好的适应将来社会发展的需要。 在培养学生的探索精神和创新意识、思维等方面,也具有着其它课程不能替代的重要作用。另一方面,由于社会需求的变化,各学校不断新开和新建了许多新的学科和专业, 并逐步向多学科或交叉学科方向迈进,使得涉及多学院、多学科、多专业的物理公共课程的开设处于不断的变化发展过程中, 这给大学物

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理公共课的教学、 管理以及专业适用性上带来了相当的困难。 但是我相信,在物理学工作者不断实践的情况下,我们所遇到的困难将会被一一解决。在大学阶段,物理学这一学科其本质决定了它对学生科学思维能力的培养、提高等方面有着其它学科不可替代的作用。随着教学实践的深入,它将更好的发挥其在人才素质培养上的优势。

参夸文献:

[1] 仲崇贵,纪宪明,朱兆青.《大学物理课程教学改革的理论与实践》.2009.4.3卷40期.