浙江省宁波市初中科学教育教学评比获奖论文 今天,你开启右脑了吗？ 谈物理学的形象思维

第一篇：浙江省宁波市初中科学教育教学评比获奖论文 今天,你开启右脑了吗？ 谈物理学的形象思维

今天，你开启右脑了吗？ —谈物理学的形象思维

所谓的思维，就是在感觉、知觉、表象的基础上进行概念、判断、推理、分析、综合等认识活动的过程。

教育学理论告诉我们，小学生要求简单的形象思维，初中生应要求在建立直观形象思维的基础上，发展初步的抽象思维。因为如果太具体形象，会抑制学生的抽象思维，这对于我们的理科教育尤其如此。在学术方面，尤其科学技术理论方面，高度认为人类只有通过抽象思维才能把握事物的本质，认识客观真理。而我们科学中的物理学科，正是这么一门研究自然界广泛存在的物质运动的最本质的学科。

在这些根深蒂固的传统理论影响之下，物理教育就把培养抽象思维作为最高层次的思维能力来抓。物理学科的学习越来越演变为纯粹的逻辑学的构建，捏着硬邦邦的抽象的概念、判断、推理，去推销给我们的学生。

一、纵观物理学史——形象思维重要性的注重

其实，历史发展到今天，理论上的“素质之乐”与实际中的“填鸭之苦”依然相提并论，“读读读，读读读，书中自有黄金屋。读读读，读读读，书中自有千钟粟。读读读，读读读，书中自有颜如玉„„”这种嗡嗡之声，在我们的私塾、学堂萦绕了多少年。也无怪乎，中国的孩子是听话的好孩子，装不下也要装，装得头痛了还得装，装得不实在，再给你“考”，考得不及格，一级一级“驱逐校门”，这，是多少年来传统教育的一种缩影。

我们的“物”与“理”——物质运动与规律，高度概括抽象。那么，教吗？教呀。学吗？学呀。那好，于是，抽象地教，抽象地学，物理教学变得越来越抽象，我们的学生，可以把物理定理、定律（条条）和公式背下来，脑中却不能构筑起与之相应的物理图景。

学生学习科学理论可以受到逻辑思维的训练；在对自然现象的感知和情感体验中，也有助于抽象思维的发展。苏霍姆林斯基认为，第一批“思维课”不应当在室内，在教室的黑板面前上，而要到大自然中去上„„真正的思维总是渗透着战栗的情感；一旦感受到了物的芳香，他的心里便会产生灵感。因此，他说：“我一千次地确信：没有一条富有诗意的、感情的和审美的清泉，就不可能有学生全面的智力发展。思维的天性本身要求富有诗意的创造。美与活生生的思维如同太阳与花儿一样，有机地联系在一起。富有诗意的创造 1

开始于美的幻想。大自然的美使知觉更加敏锐，唤醒创造性的思维，以独特的体验充实语言。

物理世界是形象的世界。物理学研究的对象是客观实在。物各有形，大至宇宙天体，小至夸克微粒。物理学创造的观念形象，极大地丰富了人类的形象思维。一切物理模型都是形象。如果脑中空空如也，没有任何形体，那么，这样一个苍白困乏的大脑，必然感到物理难学，难教，以至厌教厌学。多年来，我们初中科学中的物理教学改革随着新课程的深入开展也在强调生动形象。我们应该承认，物理学是形象思维的科学，而非高真度抽象思维的科学，要避免钻在概括抽象的套子里不出来。那么我们到底该怎么做呢？

如果我们用今天的脑科学知识审视物理教育，会发现，一方面，人类（发挥形象思维的）右脑在创建物理学，以及改变世界面貌的几次技术革命中，显示了其辉煌的智慧；另一方面，当今的物理教育却在悄悄冷落右脑，从而使我们的物理教育陷入了矛盾危机中。

物理学上非常重要的是用形象思维创造物理概念，发现物理规律，这在物理学比比皆是。物理学每一理论都伴随着新形象的诞生，每一项发明创造无不是形象思维的结晶。纵观物理学的发展，可以看出，理论的创立；无不是以形象为始终的。正如爱因斯坦概括：“人类的思维创造出一直在改变的一个宇宙图景。”

可见，发挥右脑优势，有着极大的建树。

二、挖掘右脑功能——整体性与知觉性，需要后天培养

右脑主要功能之一，便是纵观全局，把握整体。开发人的右脑，对于物理教育既有深远的战略意义，又是眼前的急需。

可目前是，学生整天埋头于啃啮分割的物理知识，即没有纵观全局把握整体的能力的培养和训练，当然也就不会有这方面的能力。临考前死记硬背的那些严密而系统的物理知识，未能在脑中形成结构，很快地就还给了书本和老师。这种状况要求在物理教学中，首先要培养学生纵观全局，把握整体的能力。

物理学本身就是一个整体。对于学生按大纲规定要学的物理知识，首要的是在平时教学中培养和训练这种系统的能力。把物理概念、规律和一定的物理模型相连。系统物理知识的学习，目的是要在学生脑中勾画出一幅简明的自然界的统一物理图景。

通过物理知识的每一物理图景寻找概念的联系串线成网而成体系。比如力学中力的

初步概念，要学生在心里“看到”代表力的三要素的箭头形象，“看到”力是物体对物体的作用，“看到”力是物体运动状态改变的原因，如此，以力的形象串起力学部分有关内容。

事实上，在实际教学中，还一定要注意避免学生把整体性和知觉性，变成简单地滥用直观形象思维，即在对知识一知半解的基础上，套用现有的生活经验来判断。

例 两列平行靠站的火车上，窗对窗的坐着两个人，他们只能对窗相望，而看不到旁边的景色。两个人后来睡着了，醒来后，他们看到对方和睡前的位置一样。如果火车行驶不发出各种声响和震动，请问火车可能是运动的，对吗？

错误答案：会有部分同学认为不对，火车是依然静止的

评改：由于刚接触运动学的初中学生在实际中往往以火车外的固定景物为参照物，来判断自己的运动状态，遇到上题所述情况，他很自然形成了一种错觉：对方的位置没变化，火车还没开。事实上并不尽然，如果两列火车的速度始终相同，双方的位置也是不变的。

在这里，学生就把运动学的整体性单纯的分割为简单的生活经验、生活直觉，然而这个直觉判断错了！人类生活的假象太多了。物理学几乎是在和人类生活假象的碰撞中发展起来的。

因此，应该看到一切物理的直觉判断都从本质上区别于生活直觉。右脑的直觉判断并非天生就可以拿来用的，需要的是加以后天的培训和强化。

三、开拓无限时空——图景能力的培养

对于初中科学中的物理教学来说，比较强调直观教学，用实验和演示给初中物理教学带来生机。可是这种单纯的直觉教学存在一大隐患：不让学生想象。有一次学生问我：电流表指针的左右摆动，怎么就是电流方向的变化呢？布朗运动为什么就是分子运动的证明？

大量事实告诉我们，眼见为实的直观教学虽是教学中的有效手段，但如果无视学生的形象思维，有时会误解，以至阻碍深入的学习。事实上，把所有的物理化学实验都加起来也无法“直观”地建立原子和分子的概念。就是做了水的电解实验，也不一定就知道氢原子和氧原子的变化；通电直导线再使小磁针偏转，也不见得能转出“场”来，从实验到形成物理模型的桥梁就是形象思维。

图在中学物理教学中有着重要的地位。有关物理的章节都贯串着图的教学问题。对于物理概念、规律，除了用文字叙述，公式描述，还要用图象来表征。其实，广义地说，物理图就是物理的形象。图象是人类右脑为创造物理学形象化教育所做出的极大贡献。脑科学知识表明，识图，是右脑的功能，也为开发右脑提供了一片天地。

可实际中，图却是许多学生学习中的额外负担。对图景的训练已是必不可少的当务之急：

1、实物图，现象图，透过事物摄取符号形象。

2、原理图，比如受力分析图，电路图等，达到见图见物，见图晓理，就如同棋手之面对棋局。

3、对于物理图象，理解各个物理量之间的函数关系。

选择右脑优势培养无限的时空认识能力，从牛顿定律给出一幅天地统一的机械运动的力学空间图景；从法拉第到麦克斯韦电磁场理论给出了电磁运动统一的空间物理图景；从牛顿时空观到爱因斯坦时空观„„将人类由二维、三维引向四维、多维世界，因而就发挥右脑优势培养空间认识能力而论，物理学真可谓得天独厚，其它学科无法与之相比。

一切物理现象都存在于空间之中，物理教育必须将培养时空能力逐渐渗透到每章、每节、每单元乃至每个知识点之中。

可见，开发学生的右脑，加强学生在物理学上思维的形象化，不应该削弱，而应该引起我们的高度重视。我们知道形象思维和抽象思维是思维的两大基本形式，只有在右脑中储存起大量的形象，才能在某一时刻提取我们的所需，为将来进行高真度概括抽象的概念与规律的学习作好铺垫。

[参考文献]

1、王道俊、王汉澜．《教育学》．人民教育出版社

2、王隶生．《中学物理创新教法》．学苑出版社

3、王沛清．《中学物理常见错误的分析》．湖南教育出版社