形象思维与高中物理论文

2022-04-15

摘要:物理学是人类形象思维与抽象思维完美结合的智慧结晶。如果我们重视发展形象思维,重视观察能力、动手能力、想象能力的培养,把形象思维与抽象思维结合起来,教学效果就会很好。今天小编为大家精心挑选了关于《形象思维与高中物理论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

形象思维与高中物理论文 篇1:

浅谈高中物理教学中形象思维的作用与培养

普遍的观点认为:初中阶段的物理学习仅仅是学习一些基本物理现象,是浅层次的,高中物理则是研究物理现象背后的本质,是深层次的。初中物理是形象思维的体现;高中物理相对而言研究的现象比较复杂、抽象,教学要求重在运用所学知识来分析、讨论和解决实际问题,要求学生具有较强的分析、概括、推理、想象等思维能力和数理应用能力,是抽象思维高度应用的阶段。

因此,很多高中物理老师在教学中只注重抽象思维的应用,而忽略形象思维在高中物理学习阶段的重要性,导致学生失去对物理的学习兴趣,产生心理压力和厌学情绪。要解决这一问题,必须了解形象思维在高中物理阶段具有的作用。

一、什么是形象思维?

形象思维是用直观形象和表象解决问题的思维,其特点是具体形象性。想象和联想是形象思维的主要心理成分,任何创造都离不开想象,所以爱因斯坦说:“想象力比知识更重要。”

有这样一个简单的物理实例可以明晰形象思维的动作过程。

如图所示,质量为m的物块放在倾角为θ的光滑斜面上,且地面光滑,当斜面在F作用下向左做匀加速运动时,物块能否恰好相对于斜面静止,如果能,求加速度a。

在思考此题时,可以想象这样一个物理过程:当F很小时,有经验可知物块和斜面都将向左运动,但物块会从斜面上滑下来;当F非常大时,物块和斜面都还将向左运动,但物块将会顺斜面向上运动,从斜面顶端飞出来。完成这个想象后,自然就会想到当力F等于某个值时可以使两者相对静止,求加速度也就变得轻而易举了。

由此可以看出,形象思维简单说就是应用生活经验、形象知识和直感判别,最后得出结论的思维过程,它可以使我们对物理的理解变复杂为简单、变生疏为熟悉。

二、形象思维在教学过程中的重要性。

形象思维与逻辑思维是两种基本的思维形态。过去人们曾把它们分别划归为不同的类别,认为:“科学家用概念来思考,而艺术家则用形象来思考。”这是一种误解。其实,形象思维也是科学家进行科学发现和创造的一种重要的思维形式。例如,物理学中的形象模型,像电场线、磁感线、原子结构的汤姆生枣糕模型或卢瑟福小太阳系模型,都是物理学家抽象思维和形象思维结合的产物。

爱因斯坦是一个具有极其深刻的逻辑思维能力的大师,但他却反对把逻辑方法视为唯一的科学方法,他十分善于发挥形象思维的自由创造力。如,爱因斯坦著名的广义相对论的创立实际上就是起源于一个自由的想象。一天,爱因斯坦正坐在伯尔尼专利局的椅子上,突然想到,如果一个人自由下落,他是会感觉不到他的体重的。爱因斯坦说,这个简单的理想实验“对我影响至深,竟把我引向引力理论”。

由此可见,形象思维在高中物理教学中发挥着不可替代的作用。

(一)有利于激发学生物理兴趣。

由于中学生的形象思维胜于抽象思维,完美和谐的物理形象可以给学生深刻的印象,可以启发学生由感性到理性的积极思维,可以引发科学的想象、探索、创造,产生动力,激发兴趣。

(二)有助于学生理解抽象概念。

在中学物理教学要求重视分析、归纳、推理等思维能力,但是学生的感性认识较之理性认识突出,所以必须重视其形象思维的培养。这样学生对概念、规律的理解就能够在脑海里形成正确的意象,也就能够更加灵活地进行正确的分析、推理、归纳、判断的逻辑活动了。

(三)有助于学生思维能力提高。

思维能力的发展总是相辅相成、协调发展的。通过形象思维的培养,使学生的联想能力、类比能力、抽象思维能力和辩证思维能力等都会有相应的发展提高。

(四)有利于诱发学生发展创造。

形象思维的过程是运用现象定性分析事物在时间、空间中的存在和变化过程。因此,正确的利用形象思维常常能得到某种意想不到的结果,从而诱发创造某种新事物、产生某种新认识或见解,甚至产生发明、创造。

三、物理教学中形象思维的丰富与培养。

(一)加强实验和观察,是形成与培养形象思维的重要途径。

一个成功的演示实验,能给学生留下深刻的表象。譬如,将钢笔帽立于放在桌上的纸条上,将纸条慢慢地抽去,钢笔倒下;将纸条迅速抽去,钢笔帽仍然直立不倒。然后诱导学生用动量定理解释(把形象思维与逻辑思维紧密结合)这种现象。

重视课外小实验、小制作。如在手掌上放一块砖,让手掌由静止向上、向下做加速运动时,体验手掌所受压力的感觉,从而去领会超重和失重现象。

(二)利用多媒体教学,让充分摄取物理表象,培养学生的形象思维。

研究表明:同样的学习内容,单纯用听觉学习、视觉学习、视听并用学习,三小时后,记忆效率分别为:60%,70%,80%;三天后,记忆效率分别为:15%,40%,75%。多媒体的独特之处,正在于能使视觉和听觉并用,以形象和声音表现内容,以提高教学质量。

(三)联系实际,广泛摄取物理表象。

日常生活中的那些司空见惯的现象,正可以从类比中形成表象。学习分子运动论时,学生对一瓶水与一瓶酒精混合后不满两瓶的实验难以理解。只要问:一桶核桃和一桶大豆倒在一起,还是两桶吗?学生就会豁然开朗。有了表象,疑难也就迎刃而解了。

(四)发挥“理想化方法”的教学功能培养学生的形象思维。

在物理学研究中,理想化方法实际上是唯物辩证法中抓主要矛盾和矛盾的主要方面的辩证方法的体现。表现为:其一,理想模型。包括理想物体(如质点、光滑平面、点电荷、薄透镜等)和理想系统(如保守为系统、热力学系统等)。其二,理想过程。如匀速直线运动、气体的等温、等压、等容过程,等等。其三,理想实验。它不是实践活动,而是“思想中的实验”。伽利略发现惯性定律时的理想斜面实验,就是一个典范。

综上所述,形象思维在高中物理学习中有着不可替代的重要的作用,培养形象思维有利于学生吸收掌握物理知识,也有利于全面开发学生的思维品质。

作者:朱克斌

形象思维与高中物理论文 篇2:

高中物理教学问题研究

摘要:物理学是人类形象思维与抽象思维完美结合的智慧结晶。如果我们重视发展形象思维,重视观察能力、动手能力、想象能力的培养,把形象思维与抽象思维结合起来,教学效果就会很好。

关键词:高中物理;形象思维;抽象思维;情景图形

一、动手实践与观察分析相结合,探究物理规律

众所周知,物理实验在教学中起着重要作用,著名物理教育专家朱正元先生曾这样评价物理实验的功能——“千言万语说不清,一做实验就分明”。的确,实验现象中积淀着大量的物理规律,如果能引导学生亲自动手实验并进行有目的的观察分析,不仅会使学生因视觉、触觉、感觉的刺激而提高学习兴趣,而且有利于激发学生思维的积极性、培养学生独立思考和勇于创新的精神。在动手过程中,他们头脑中会产生一系列的直觉形象(即物理表象),正好用来进行分解、组合、分析、概括等思维加工,使形象思维与抽象思维相得益彰,从而抓住事物的本质特征,获得形象、生动、具体的物理规律。因此,在这两个规律的教学中,教师均有意识地采取了实验探究的模式,以引导学生通过实验寻求规律。

二、图形与分析推理相结合,记忆物理知识、解决物理问题

图形具有鲜明性、形象性、具体性的特点。图形的鲜明性容易激发学生的学习兴趣,使学生将它与大脑中已有的表象联系起来并进行迁移。图形在物理教学和学习中起着举足轻重的作用。

(一)图文并茂记忆物理知识,增强物理记忆的实效性

作为物理知识核心的概念和规律一般都十分抽象、十分简练,而概念和规律又都以真实的物理现象和物理过程为依托,因此应用起来就相当具体、相当丰富了。如果仅从字面上机械记忆却不了解规律的来龙去脉及其对应的现象和情景,便很難在解决具体问题时将规律再现,这无异于只记住了一些知识的碎片。

因此,要提高物理记忆的实效性,一方面要注意概念、规律形成过程中的情景表象与符号推理相结合,另一方面要注意知识记忆过程中形与意的结合、图与文的结合。

(二)进行文字、情景图形、符号三者互译的训练,帮助学生攻克解题的难关

学生不仅要理解并记忆物理概念和规律,更重要的是会应用物理知识解决实际问题。解题过程也是两种思维相结合的过程:学生解题首先要读懂题意,想象出题目叙述的物理情景,这属于形象思维;将每一个状态和过程与大脑中已有的概念规律表象相呼应,继而应用规律进行严密的推导、求解,这属于抽象思维。教师在解题教学中应对学生进行形象思维与抽象思维相结合的训练,即训练学生按以下三个步骤解题:

第一步:一边读题,一边想情景、画草图。每一个物理问题都叙述了一个特定的物理过程,学生读题时总会在头脑中或多或少地闪现出一些物理情景。这些情景就是表象,它们是形象思维的必然产物。但学生头脑中的这些表象往往是飘忽不定、比较零乱的,因此需要通过画草图把表象固定下来,才有助于思考。

第二步,在草图上标明各个过程、各个状态的物理量。物理量是物理学的符号语言,是抽象的。只有将抽象的符号与形象的图形结合起来才便于感性认识与理性认识相互碰撞,从而得出清晰的解题思路。

第三步,根据已画出的详细情景图,理性地分析各过程、状态的特征,将这些特征与大脑中已有的规律表象对应起来,从而寻找合适的规律解题。

情景图形是联系形象思维与抽象思维的桥梁,在解决物理问题时若能将文字译成情景图形,不仅可以使头脑中飘忽不定的表象固定在纸上,而可以清晰地把状态和过程之间的联系展现在眼前,从而使抽象思维有了形象的依据,使解题思路畅通无阻。

三、发挥现代教育技术的优势,促进两种思维的结合

现代教育技术是连接教与学的重要桥梁。它不仅能提供直观的感性认识,为形象思维的运用提供广阔的空间,而且能作为学生理想的认知工具,有效地促进学生认知水平的提高。

(一)利用计算机的模拟功能,创设教学情境

有一些物理过程,其中的“细节”是看不见摸不着的。例如“光电效应”,实验现象虽然明显,但若要掌握其中的规律,需要学生具备丰富的想象力,由于学生平时没有这方面的表象积累,凭空想象光电效应的细节十分困难。用计算机生动形象地模拟光电效应的微观过程,逐步训练学生的想象力,收到了很好的教学效果。

(二)利用计算机的交互功能,提高知识的巩固率

学生在应用规律解决问题时如果以鲜明的图像、不断变化的情景为材料,其学习兴趣和知识的巩固率会大大提高。例如,研究电荷在电磁复合场中的运动时,影响电荷运动轨迹的因素有很多,如电场的方向、场强大小,磁场的方向、磁感强度大小,是否为匀强场、电荷的电量质量、初速度、是否计重力等等。教师指导学生利用《仿真物理实验室》通过人机交互对话框来调整各种参数,或是先经过计算设想电荷的运动轨迹,再利用计算机的模拟加以验证;或是先观察电荷的运动状态和轨迹,再加以分析。学生对电荷运动这一类问题的深入思考和验证,不仅使他们对所学规律理解得更加透彻,而且对他们的直觉思维、逻辑思维的发展产生也有巨大的推动作用。

(三)利用计算机的信息处理功能,鼓励学生自主学习

一方面,网络资源可以使学生搜寻到更多的学习资料和相关信息而不受时间和空间的限制;另一方面,现代信息技术与传统的科学实验的有机结合,可以使学生利用计算机对所做的实验进行实时控制、实时测量、数据处理。

总之,在教学中将两种思维相巧妙地结合,使教学过程变得生动有趣,教学内容变得易学好记,有效地提高了教学质量。学生们也渐渐养成了善于观察、尊重事实、独立思考的习惯,形成了一丝不苟、不怕困难的科学精神。

【参考文献】

[1]温寒江,连瑞庆.构建中小学创新教育体系[M].北京:北京科学技术出版社.2002.

[2]朱龙翔.物理教学思维方式[M].北京:首都师范大学出版社.2000.

作者:张立玲

形象思维与高中物理论文 篇3:

高中物理教学培育学生形象思维能力的实践探究

摘 要:物理学科在高中教学阶段是学生比较难学习的课程,相对于其他课程来说,物理课程的内容较难,习题也是最难的,这样的学科对于高中学生来说有非常大的困难。在教学过程中,教师一直都重视学生的抽象思维能力,但没有注意形象思维在高中阶段的重要性。就高中物理教学培育学生形象思维能力的课题进行简单的分析探究,对高中教师如何有效培养学生的形象思维进行研究。

关键词:高中物理;形象思维;教学模式

一、高中阶段学生学习物理课程的现状

从我国的学科建设发展来看,物理学科的重要性自然是非同一般,从教学发展的角度来看,物理学科更是学生学习自然科学的重要课程。物理教学从其教学本质来讲,不仅会对我国未来的科技建设发展起到良好有效的推动作用,还会从教学的根本层面上促进学科建设,促进社会文化的进步和我国基础经济实力的发展。在高中教学阶段,学生正处于快速成长发展时期,在这个重要的学习阶段,物理的教学价值是非常高的,但是就目前我国高中的物理教学情况来看,实际教学效率却并不是特别高。高中阶段的学生在高中物理学习过程中会遇到各种各样的困难,非常难以处理,因此教师在教学过程中如何有效地培养高中学生对物理这门学科产生学习兴趣,是一个非常重要的研究课题。只有有效地提升学生对高中物理的学习兴趣,才能在未来的教学过程中打下良好的基础,培养学生的形象思维能力,提升学生的学习技巧和学习热情。

二、形象思维能力的概述

形象思维是教师通过对学科内容进行客观的形象处理,让学科内容以客观的形象转化为信息,从而促进学生在学习过程中有更直接的认知和理解,最后进行形象鉴别再加以深化学习,完成对物理课程的掌握。形象思维的本质,应该是在教学过程中体现更多具象化的物理概念,让学生利用这些形象的具象化概念来分析物理难题,解决物理问题,这样的形象思维能力才适合高中阶段学生学习的思维能力。形象思维能力在高中物理学科中的应用是非常有价值的,相比其他学习思维能力来说,形象思维能力的培养不需要刻意的安排和规则,只需要教师将实际生活融入学生的理解思维中,就可以有效提升学生学习物理的形象思维能力,最终达到良好的效果,提升学生的学习能力和效率。

三、高中物理教学中形象思维能力的作用

在高中阶段,形象思维能力可以有效地帮助学生理解掌握物理学科中的抽象概念。在教学过程中,教师可以将物理課程中难以示范的概念,比如,圆周运动、向心力以及向心加速度等进行形象化表述,通过高中阶段学生在实际生活中所拥有的理解和认知来举出现实生活的例子,这样不仅可以避免传统语言表述的难点,还能有效地帮助学生理解物理难点。教师还可以帮助学生更好地参与到学习中,让学生自己去理解这些概念并加以实际例子进行表述,让学生通过自身的理解和掌握来学习物理课程是最有效的。在高中阶段的教学中,形象思维能力还可以很好地配合高中物理课堂实验来提升学生学习的效率,让学生参与实践课堂实验,并且利用自己掌握的形象思维去解释、掌握物理知识,比传统的教学方式更有价值。

四、形象思维能力实践产生的问题

物理教材在教学发展的过程中也在不断地革新变化,传统的教材侧重于学生对课本知识的字面理解和抽象理解,忽略了学生学习的价值和心态,没有把课本知识与实际生活相关联,在很大程度上限制了学生在物理学习中利用形象思维的能力。这也使得学生在学习过程中很难参与到教师的教学中,师生之间有了理解上的隔閡,让学生对高中物理学习失去了兴趣。在高中教程开始阶段,大多数的高中学生对物理学科还是具有比较浓厚的兴趣的,但在面对物理课程中难以直接处理的知识问题和概念问题时就容易产生厌烦,这样的心态和模式让物理教学一直处于被动阶段,教师只有从本质上加强物理教学与实际生活的关联,才能从根本上体现高中物理教学的价值。

本文通过对高中阶段学生的学习能力进行简单的分析,发现了目前高中物理教学过程中的难点,以及物理知识难以有效让学生掌握的重点环节,得出了以下结论:高中阶段的物理学习需要将物理知识与学生本身的认知和理解有效结合起来,不断培养学生在学习过程中的形象思维能力,从而达到物理知识形象化、物理学科形象化的结果,这样的教学模式才能从根本上提升学生对高中物理的学习热情,化解学生在学习过程中遇难而退的情况,丰富学生的学习经验,提升学生的学习效率。形象思维能力对于学生的未来发展也是非常重要的,高中阶段的物理教学需要在不断实践的过程中更好地利用形象思维能力培养模式,让学生在今后的生活中有更好的学习基础。

参考文献:

[1]邹树清.加强学生物理形象思维能力的培养[J].基础教育研究,2005(12).

[2]赵绍兴.增强实验教学意识 培养形象思维能力[J].中学物理教学参考,2003(8).

作者:钱荣良

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