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物理形象思维能力培养 　　在物理学习中,不少学生很用功,但在理解概念、掌握规律上却表现得较为迟钝。笔者认为,产生这个现象的主要原因,是当前的物理课堂教学比较重视抽象思维能力的训练,而轻视形象思维能力的培养。形象思维和抽象思维是相辅相成、密切联系的。认识物理现象、掌握物理规律,需要具体的形象支持,但又离不开分析、判断和论证等思维过程。如果教师不重视培养学生的形象思维能力,那么学生的抽象思维会因为缺少形象的“支持”而“受阻”。例如,学生在大脑中若没有足够的电磁感应现象的形象,就无法正确理解电磁感应的概念和规律;若没有电力线、磁力线的正确图示,就无法理解电场、磁场的分布。这就要求物理教师在培养学生抽象思维能力的同时,应注意发展学生的形象思维能力。 　　如何培养学生的形象思维,使其在正确的物理形象基础上形成物理概念和规律呢?笔者采用这样的教学模式:首先,引导学生充分感知物理现象,获得丰富的感性认识,形成正确、鲜明的物理形象;其次,引导学生通过分析、对比、归纳和想象等一系列思维活动,对各种感性材料、物理形象进行加工、改造和重组,概括形成反映事物本质特征的理性形象;最后,引导学生舍弃形象材料,抽象出物理概念和物理规律。根据日常教学实践的体会和思考,笔者认为,培养学生形象思维能力主要有以下几条途径。 　　一、观察实验现象,总结物理概念和规律 　　要培养学生物理现象在大脑中的形象,实验在学生的认知活动中发挥着重要作用。通过实验,学生能够发现、观察和思考问题,体验所学概念和规律的形成过程,在直观形象中展开思维活动,通过形象思维达到对抽象内容的理解。例如,在“平抛运动”的教学中,教师可以安排三步实验,引导学生运用形象思维,研究平抛运动的基本规律。 　　第一,演示平抛运动实验,使学生获得初步印象。接着,演示平抛运动与自由落体运动等时性实验,让学生描述这两种运动的情景,给出平抛小球和自由落体小球每隔1/n秒(如1/10秒)位置的变化图。引导学生想象,每隔1/n秒闪光一次所拍的照片是什么样子,请两位学生在黑板上画出来,让全体同学评议、修改和补充,直到得出满意的结果。这样做有重要的??学意义:当学生们用语言和图形再现现象时,不仅加深了印象,而且促使他们对获得的感性形象再次加工――回忆、分析、对比和归纳,并将感性形象与以往获得的关于自由落体运动的知识融合在一起,从而建立起平抛运动在下落高度上如何随时间变化的物理图景,获得反映平抛运动下落特征的典型形象。 　　第二,演示平抛运动与水平匀速运动等时性实验,让学生描述并给出“闪光照片”图,经全体学生评议、修改和补充,得出满意的图像。从而建立起揭示平抛运动在水平方向上的位置如何变化的物理图景,获得反映平抛运动水平方向特征的典型形象。教师引导学生将两种典型形象交织、融合,形成概括平抛运动本质属性的理性形象。 　　第三,做三球相碰的演示实验,使上述结论更加直观、形象,并进一步引导学生运用抽象思维方法研究平抛运动的基本规律,如推导水平位移公式、下落位移公式,推导计算平抛运动速度大小和方向的公式等。对这样所得出的公式同学们理解得透彻,用起来得心应手。这样组织教学,不仅传授了知识,而且培养了学生的形象思维能力。 　　二、由感知误区入手,对比论证物理概念 　　学生生活经验中形成了一些根深蒂固的错误认识,有时会给教学带来消极的影响。例如,“轻重不同的物体下落快慢不一样,重的物体下落快”,这样的误区就给自由落体运动的教学带来了障碍,这时教师要设计对比性强的实验来破除学生的错误观念,帮助他们建立科学的物理概念。在自由落体运动的教学中,笔者设计了两组对比实验。第一组实验是:先从相同高度处同时释放一个小铁球和一张纸片,让学生分析下落现象形成的原因;然后换成两张相同的纸片,把其中一张揉成小纸团,再从同样高度同时释放,让学生观察现象;最后将一质量较小的纸片揉成团,让它与一质量较大的纸片同时从同一高度下落。由于观察到的现象与学生的先有观念相矛盾,激起了学生的思考兴趣,使这组对比实验有鲜明的启发性和思考性。当学生懂得空气阻力对物体下落快慢的影响后,演示第二组实验:先是“钱毛管”实验,后是打开“钱毛管”上的阀门,把“钱毛管”倒过来演示,并指导学生对这组实验对比分析,使学生得出“重力加速度g与质量无关”的结论。 　　三、通过理想实验,认识物理规律 　　理想实验既可反映实验构思的分析研究过程,也可反映实验的设计程序和对实验现象的预测。这是一种理想化的科学思维方法,它是在系统的观察与科学实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程进行更深入的逻辑分析和抽象的一种方法。例如,对惯性定律的教学,笔者这样分析,当一个球从一个斜面上滚下而又滚上第二个斜面时,球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等。