物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生想象能力的探討

1、 物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生想象能力的探討青海師范大學(xué)畢業(yè)論文 系別： 物理系 專業(yè)： 物理學(xué) 班級(jí)： 10B班 學(xué)生姓名：xxx 學(xué)號(hào)：xxxxxxxxxx指導(dǎo)教師姓名：xxxx 職稱：副教授最后完成時(shí)間：2014 年 5月20日 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目審批表系別：物理系班級(jí)：10B專業(yè)：物理學(xué)學(xué)生姓名xxx學(xué)號(hào)xxx指導(dǎo)教師Xxx、職稱副教授所選題目名稱：物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生想象能力的探討題目來源： 和老師商定選題理由：實(shí)習(xí)期間深感中學(xué)生對物理想象力的缺乏，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的想象范圍狹窄，絕大多數(shù)局限于家庭生活，有較好的想象力是提高物理成績的關(guān)鍵，培養(yǎng)學(xué)生物理想象力是我們的首要目標(biāo)。指導(dǎo)教師意見：年月日系

2、（部）領(lǐng)導(dǎo)小組意見：年月日備注：本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表系別：物理系班級(jí)：10B專業(yè)：物理學(xué)論文（設(shè)計(jì)）題目：物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生想象能力的探討姓名xxx學(xué)號(hào)xxxx指導(dǎo)教師xxx職稱副教授計(jì)劃完成時(shí)間：2014年5月中旬畢業(yè)論文人（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度安排：畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí)間：2014年3月5日 論文初稿完成時(shí)間；2014年4月30日 論文中期檢查時(shí)間：2014年4月17日論文定稿時(shí)間：2014年5月15日論文答辯時(shí)間：2014年5月21日完成情況：論文初稿在4月30日大致完成，后經(jīng)過多次閱讀修改于20日交給老師予以斧正。指導(dǎo)教師意見：年月日備注：本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師評語系別：物理系班級(jí)：

3、10B 專業(yè)：物理學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生想象能力的探討姓名xxx學(xué)號(hào)xxx指導(dǎo)教師xxx職稱副教授指導(dǎo)教師給分：指導(dǎo)教師評語：年月日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）分工情況：（多人合作研究時(shí)填寫）獨(dú)立完成備注：本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄表系別：物理系班級(jí)：10B 專業(yè)：物理學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生想象能力的探討學(xué)生姓名xxx學(xué)號(hào)20101711204指導(dǎo)教師xxx職稱xxx答辯委員會(huì)名單：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx答辯委員會(huì)評語： 答辯委員會(huì)主任： 年月日答辯委員會(huì)給分：指導(dǎo)教

4、師給分：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）最終得分：備注：摘要：想象力的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的一個(gè)重要方面，培養(yǎng)學(xué)生的想象力，造就開拓型、創(chuàng)造型的人才，是現(xiàn)代教育的主要目標(biāo)之一。而物理學(xué)是一門概念性、邏輯性和系統(tǒng)性都很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生的想象力方面有其獨(dú)到之處。本文基于上述背景，對想像力的本質(zhì)特征及其意義進(jìn)行分析，并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提出了在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的想像力的一些嘗試和探索關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；想象力；創(chuàng)新能力Abstract: the imagination training is an important aspect of quality education,cultivate students'

5、; imagination, creating innovative, creative talents, is one of the main goals of modern education. The physics is, the logic and the system very strong a basic curriculum concept, has its one's own knack in in cultivating students' imagination. In this paper, based on the above background,

6、essential characteristics and significance of imagination is analyzed, and combining with the teaching practice, the students imagination in physics teaching some attempts and explorations.Keywords: physics teaching; imagination; innovation ability 目錄1引言.82物理想象的本質(zhì)特征及意義.83物理教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生想象力方面的優(yōu)勢.94在物理教學(xué)中培養(yǎng)

7、學(xué)生想像力.9 4.1創(chuàng)設(shè)融洽課堂氣氛.9 4.2激發(fā)學(xué)生想象興趣.12 4.3提供學(xué)生想象素材.12 4.4.培養(yǎng)學(xué)生想象能力.145物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生想像力需要注意的問題.176結(jié)束語.177參考文獻(xiàn).171引言 想像是人腦對已有的表象進(jìn)行加工改造形成事物新形象的心理過程。人類的創(chuàng)造活動(dòng)離不開想像，在探索未知世界的過程中，需要人們透過已知的經(jīng)驗(yàn)材料，去設(shè)想、構(gòu)思事物內(nèi)部相互聯(lián)系、相互作用的圖景。在物理學(xué)的發(fā)展過程中，每一個(gè)物理概念的建立、定律的發(fā)現(xiàn)等都蘊(yùn)涵著物理學(xué)家非凡的想像力。愛因斯坦創(chuàng)立的相對論以及一系列著名的理想性實(shí)驗(yàn)就是極富獨(dú)創(chuàng)的想像的結(jié)果。想象力的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的一個(gè)重要方面，培

8、養(yǎng)學(xué)生的想象力，造就開拓型、創(chuàng)造型的人才，是現(xiàn)代教育的主要目標(biāo)之一。江澤民總書記曾說過；“創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。”科學(xué)的生命在于創(chuàng)新。而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要求我們在教育中，除了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神外，還要幫助學(xué)生奠定一定的創(chuàng)新能力基礎(chǔ)，而這個(gè)基礎(chǔ)的一塊重要基石便是想象力。物理教學(xué)的過程，即是使學(xué)生在學(xué)習(xí)、探索前人的科學(xué)成果的過程中獲得知識(shí)形成能力過程。在這個(gè)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力尤為重要，而創(chuàng)造性思維離不開想像力。想像是一切創(chuàng)造活動(dòng)的源泉。2 物理想象的本質(zhì)特征及意義 想像力的詞根是phantazo，希臘詞源是phantasia，意思是“促使.出現(xiàn)”

9、。康德(Kant，I)1區(qū)分了超驗(yàn)想象力和經(jīng)驗(yàn)想象力。前者是一種心靈的力量，我們?nèi)灰揽克鼇砝斫馐澜纾绻麤]有它，我們就不能生成任何意義。后者就是通過想象力創(chuàng)造某種不在場事物的圖像。想象力的生成力量反映在個(gè)體的人身上是不同的，因?yàn)槊總€(gè)個(gè)體的心理類型、生活經(jīng)驗(yàn)不同。米爾斯(Mills，CW)2承繼了康德的一些思想，也認(rèn)為想象力是一種心智品質(zhì)。而史密斯(Smith，DG)3從解釋學(xué)來說想象力，他指出，“闡釋學(xué)想象力總是不斷地追問有哪些東西以獨(dú)特的言論和行動(dòng)方式相互作用著。以期推動(dòng)對于世界的總體性和整合性的不斷深入的理解只有這樣才能進(jìn)行思考和行動(dòng)”。綜上可見：想象是人腦對已有的表象進(jìn)行加工改造形成事

10、物新形象的心理過程。人類的創(chuàng)造活動(dòng)離不開想象，在探索未知世界的過程中，需要人們透過已知的經(jīng)驗(yàn)材料，去設(shè)想、構(gòu)思事物內(nèi)部相互聯(lián)系、相互作用的圖景。 著名科學(xué)家愛因斯坦【4】曾說過：“想象力比知識(shí)更重要。因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力幾乎概括了這個(gè)世界的一切，它推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，它甚至是知識(shí)的源泉。”迪加斯說：“想象對科學(xué)思想的進(jìn)步作出了很大的貢獻(xiàn)，是想象創(chuàng)造了科學(xué)，提出了問題，尋求了解決方法，組織了研究，提供了證據(jù)?！瘪R克思說：“想象力是十分強(qiáng)烈地促進(jìn)人類發(fā)展的偉大天賦?！毕胂罅ψ怨乓詠砭团c創(chuàng)新、創(chuàng)造密不可分。人類社會(huì)中的一切創(chuàng)新成果，無一不是證明想象力在起著重要作用。如愛因斯坦的相對論、霍金的黑洞理論

11、，都是先有想象，然后再用科學(xué)論理過程去論證的。霍金提出宇宙形成的黑洞假設(shè)之后，他一直找不到大爆炸曾經(jīng)發(fā)生過的證明，后來另外兩位科學(xué)家?guī)退C明了。他們說，當(dāng)一切歸于寂靜時(shí)，人們?nèi)匀荒苈牭娇諝庵杏性胍?，這個(gè)噪音就是宇宙大爆炸留下來的回響。從被人們忽視的噪音，到假想的證明，這就是科學(xué)的魅力所在?？梢哉f，想象力是探索真理寶庫的鑰匙，是人的創(chuàng)造能力的基礎(chǔ)，是推動(dòng)社會(huì)前進(jìn)的動(dòng)力。3 物理教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生想象力方面的優(yōu)勢 有心理學(xué)家認(rèn)為，人的大腦有四個(gè)功能部位，即感受區(qū)、貯存區(qū)、判斷區(qū)、想象區(qū)。前三者主要負(fù)責(zé)觀察、記憶和思維。通常人們經(jīng)常動(dòng)用的是前三個(gè)區(qū)，而想象區(qū)一般只被動(dòng)用了15?？茖W(xué)家之所以都具有豐富的想

12、象力，是因?yàn)樗麄兇竽X中的想象區(qū)經(jīng)常處在一種積極的興奮狀態(tài)，善于想象構(gòu)思，創(chuàng)造新形象。而一般人對想象區(qū)的潛力卻挖掘不夠。想象力，從來就是科學(xué)進(jìn)步的一個(gè)重要支點(diǎn)。著名科學(xué)家愛因斯坦曾說過：“想象力是知識(shí)進(jìn)化的源泉，是科學(xué)研究中的實(shí)在因素”。物理學(xué)是自然科學(xué)重要的一門基礎(chǔ)學(xué)科，在物理學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，物理學(xué)家們運(yùn)用豐富的想象力獲取的物理科學(xué)知識(shí)和技能等典型的事例，在物理課程中都有相當(dāng)多的體現(xiàn)，如愛因斯坦創(chuàng)立的相對論以及一系列著名的理想性實(shí)驗(yàn)就是極富獨(dú)創(chuàng)想像的結(jié)果。而且，物理學(xué)自身學(xué)科研究的特點(diǎn)，也使物理教學(xué)與人們的生產(chǎn)、生活有著密切聯(lián)系，和當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展聯(lián)系也更為密切。4 在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生想

13、像力一節(jié)良好的課堂氣氛時(shí)物理教學(xué)的基本環(huán)節(jié)，而在物理教學(xué)中提起學(xué)生物理興趣優(yōu)勢至關(guān)重要的，給學(xué)生提供想象素材，從而使物理想象力得以提高是學(xué)好物理的前提。4.1 創(chuàng)設(shè)融洽課堂氣氛 培養(yǎng)學(xué)生的想象力，首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)融洽的課堂氣氛，一個(gè)學(xué)生如果感到課堂心理氣氛是自由和安全的，他就會(huì)心情舒暢，而不必花時(shí)間來保護(hù)自己，也不怕別人來非難，始終能按自己選定的目標(biāo)不斷進(jìn)取，敢于發(fā)表意見、敢于想象。假如我們教師給學(xué)生的是一種“無法親近、高高在上”的感覺，那么，即使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有一些想象與假設(shè)，他也不敢告訴我們，當(dāng)然無法對學(xué)生的想象與假設(shè)能力進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練。4.1.1 用形象化的教學(xué) 鑒于形象思維對感知事物的巨大

14、作用，教師教學(xué)時(shí)要善于運(yùn)用各種直觀教學(xué)手段，如生活展現(xiàn)、實(shí)物演示、表演體會(huì)及利用電腦、實(shí)物投影、電視、錄像、因特網(wǎng)等多種媒體進(jìn)行圖畫展現(xiàn)、音樂渲染，將枯燥、抽象的物理知識(shí)生動(dòng)形象的展現(xiàn)出來，使學(xué)生如見其形、如聞其聲。如在講授緒言時(shí)，將無法直接演示的“聲音震碎玻璃杯”實(shí)驗(yàn)用視頻錄像播放出來，使學(xué)生通過“眼見為實(shí)”體會(huì)高中物理的有趣；再比如在講授“機(jī)械波的形成和傳播”時(shí)，將機(jī)械波上各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和整個(gè)波傳播的關(guān)系用CAI課件以動(dòng)畫的形式展示出來，使學(xué)生通過觀看，掌握機(jī)械波的形成過程以及波上各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。通過課件的演示，學(xué)生驚喜、感嘆，促使學(xué)生對物理知識(shí)從抽象到具體的透徹理解，達(dá)到心領(lǐng)神會(huì)的效果。

15、4.1.2 用富有啟發(fā)性的教學(xué) 課堂教學(xué)中，教師應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容巧妙設(shè)疑啟發(fā)學(xué)生思維，創(chuàng)造情境引導(dǎo)學(xué)生想象，以激發(fā)學(xué)生興趣，使他們?nèi)硇牡赝度氲教剿髡胬?、凈化情境的過程中去。教學(xué)法一旦觸及學(xué)生的情緒和意志領(lǐng)域，觸及學(xué)生的精神需要，便能發(fā)揮其高效的作用。富有啟發(fā)性和想象力的教學(xué)方法，能觸及學(xué)生認(rèn)知、審美和道德心理的深層區(qū)域，使教學(xué)成為具有吸引力、有趣、有意義的活動(dòng)。如在講動(dòng)量時(shí)可設(shè)疑導(dǎo)入：您看過蹦極表演嗎？表演者腳上為什么要拴一根有彈性較大的繩子，而不是普通的繩子？在日常生活中，為避免物體破碎或受到傷害，常用一些柔軟的紙屑或海綿等襯在周圍；體育運(yùn)動(dòng)中，跳高或跳遠(yuǎn)時(shí)，常用沙子或墊子加以保護(hù)；駕駛汽車

16、要系好安全帶，高檔汽車帶有安全氣囊為什么要這樣做呢？在講共振時(shí)可穿插小故事：1906年一天，一支沙皇俄國軍隊(duì)邁著整齊的步伐，通過彼得堡某條河上的一座橋，突然橋身斷裂，造成橋毀人亡的慘劇。事后調(diào)查表明，橋本身相當(dāng)堅(jiān)固，軍隊(duì)的總重量也不會(huì)把橋壓垮。那么，誰是罪魁禍?zhǔn)啄兀窟@樣就把學(xué)生帶入奇妙的物理世界，引導(dǎo)學(xué)生去探究、思考。通過設(shè)疑，啟發(fā)學(xué)生積極思考、討論，這樣既活躍了課堂氣氛，又使學(xué)生在高漲的氣氛里發(fā)展了智力，體會(huì)到物理與社會(huì)的聯(lián)系。另外，課堂上要恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用各種事例、各種比喻引導(dǎo)學(xué)生想象，如在講授原子的大小時(shí)，原子的半徑約為12×10-10米，這樣的數(shù)量級(jí)學(xué)生無法想象，可這樣比喻：如果把

17、蘋果放大到地球那么大，那么此時(shí)蘋果中的原子差不多有原來的蘋果那樣大。同樣在講授原子核的大小時(shí)，可這樣比喻：將原子放大到足球場大小，而此時(shí)原子核就有球場上一顆沙粒大。通過形象的比喻，學(xué)生對原子和原子核的大小關(guān)系就有清楚的認(rèn)識(shí)，從而領(lǐng)悟到原子是很小的，而原子核更小，物質(zhì)是由大量的原子組成的，盧瑟福做粒子散射實(shí)驗(yàn)是不容易的。4.1.3 捕捉“質(zhì)疑”火花 “影響學(xué)習(xí)的唯一最重要的因素就是學(xué)生已經(jīng)知道了什么，要探明這一點(diǎn)，并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?！眾W蘇貝爾5要了解學(xué)生已經(jīng)知道了什么，還不知道什么，就要從學(xué)生的“質(zhì)疑”開始。教師要鼓勵(lì)學(xué)生不囿于現(xiàn)成答案，獨(dú)立思考，另辟蹊徑，大膽提問，大膽質(zhì)疑。讓學(xué)生克服害怕、害

18、羞的心理，使學(xué)生敢說敢問，并逐步發(fā)展為善問。在課堂教學(xué)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參與閱讀教材，參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)，參與知識(shí)的歸納，提出疑難，對教師的講授內(nèi)容進(jìn)行反詰，這樣會(huì)迸發(fā)出許多有價(jià)值的思想內(nèi)容，形成誘人的思想亮點(diǎn)。這樣質(zhì)疑過程能真正鍛煉學(xué)生的思維，具有創(chuàng)造性。課堂上最活躍的時(shí)刻，往往是學(xué)生主動(dòng)站起來提出問題的時(shí)候，如講摩擦力時(shí)，有學(xué)生問：“既然摩擦力總是阻礙物體的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，那么能不能認(rèn)為摩擦力是阻力呢？”；“課本上表格給出的動(dòng)摩擦因數(shù)總小于1，那么有沒有可能大于1呢？”教師要善于抓住學(xué)生提出的這些有價(jià)值、有見地的問題和看法，因勢利導(dǎo)與學(xué)生切磋探討，在民主融洽的學(xué)術(shù)氣氛中澄清問題的實(shí)質(zhì)，從

19、而將課堂氣氛推向高潮。4.1.4 變換“角色” 教師對教材的熟悉程度、理解能力、思維能力都較學(xué)生高出一籌。如果我們站在學(xué)生的角度去審視教師的教學(xué)和思維過程，常?？砂l(fā)現(xiàn)其中存在師生間的邏輯差異與空白，正是這些邏輯空白形成了思維障礙。因此，教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)進(jìn)入學(xué)生角色，根據(jù)他們的知識(shí)水平、思維能力來設(shè)計(jì)教學(xué)過程。對于某些章節(jié)、某一知識(shí)點(diǎn)等可由學(xué)生參與進(jìn)行備課、講課。只要與課堂內(nèi)容有關(guān)的任何問題如新能源問題、新材料（如納米材料、記憶金屬等）、高新技術(shù)（如載人飛船、發(fā)射衛(wèi)星）等。只要學(xué)生自己感興趣，都可以作為參與的課題。學(xué)生為了能在講臺(tái)上展示自己，鍛煉自己，培養(yǎng)能力，便紛紛到圖書館、書店、上網(wǎng)查資料，理

20、論聯(lián)系實(shí)際地分析問題、研究問題。授課中涉及某一學(xué)生的研究課題時(shí)可由學(xué)生當(dāng)老師，在講臺(tái)上向同學(xué)們展示成果。學(xué)生聽學(xué)生的講課時(shí)感覺平等、輕松、愉悅。尤其是臺(tái)上的同學(xué)面對臺(tái)下同學(xué)的一個(gè)個(gè)提問時(shí)更是高潮迭起，或從容應(yīng)答、或一語中的、或平平淡淡、或妙趣橫生。使原來較枯燥的學(xué)習(xí)過程變得生動(dòng)活潑，培養(yǎng)了學(xué)生思維的靈活性，鍛煉了應(yīng)變能力。4.2 激發(fā)學(xué)生物理想象興趣縱觀物理學(xué)的發(fā)展，人們對自然的認(rèn)識(shí)和了解，概念、定律的建立和完善，無不包含著科學(xué)家們豐富的想象力。今天人們非常熟知的“人造地球衛(wèi)星”、“航天飛機(jī)”、“星際探測器”及“太空站”等等，在如今我們還大嘆其神奇和不可思議的時(shí)候，早在300多年以前的十七世紀(jì)

21、，大科學(xué)家牛頓在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，就已經(jīng)依據(jù)物理知識(shí)和豐富的想象力（根據(jù)拋出的速度越大，物體運(yùn)動(dòng)軌道彎曲程度越小、射程越遠(yuǎn)這一實(shí)際現(xiàn)象，進(jìn)而想象到如果物體的速度足夠大，它的運(yùn)動(dòng)軌道的彎曲程度可以小到跟地球表面的彎曲程度相同，物體就不再落到地面，而成為繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星），給出了發(fā)射“人造衛(wèi)星”的可行性。牛頓的這一科學(xué)設(shè)想，在當(dāng)時(shí)因技術(shù)上的限制，未能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)?，F(xiàn)在人們已能設(shè)計(jì)和制造出動(dòng)力強(qiáng)大的火箭，使衛(wèi)星獲得所需的速度，設(shè)想終于變成了事實(shí)。又如十六世紀(jì)意大利物理學(xué)家加利略通過分析小球沿斜面下滾時(shí)速度越來越快，而當(dāng)給小球初速度讓它沿斜面向上滾時(shí)速度越來越慢這一實(shí)際現(xiàn)象。進(jìn)而推想到如果物體在無摩擦的平面

22、上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度應(yīng)該不變，從而否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這一曾統(tǒng)治了幾千年的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，給力學(xué)的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍。這些物理學(xué)的背景知識(shí)，在教材中介紹不多，學(xué)生看到的是經(jīng)過加工提煉、抽象濃縮的總結(jié)，加之理論本身的枯燥性，如果在教學(xué)中只注重基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，那是很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的。如果在教學(xué)中適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行有關(guān)背景知識(shí)的介紹，使學(xué)生了解物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及概念和理論建立的來龍去脈，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高對物理概念、定律的理解，而且能使學(xué)生從科學(xué)家們研究問題的方法中得到啟發(fā)，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度以及善于進(jìn)行科學(xué)想象的意識(shí)和能力。4.3 提供學(xué)生物理想象素材 想象在物理教學(xué)中具有十分重要

23、的作用，各種類型的想象素材，具體形象地展示了物理知識(shí)的形成和發(fā)展過程，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的感觀材料，在配合并參與老師的教學(xué)過程中學(xué)生培養(yǎng)了想象能力。4.3.1 重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)將演示實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用，從而有利于學(xué)生學(xué)生想象力的激發(fā)。教材中安排的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，其方法都只有一種。從器材到實(shí)驗(yàn)步驟及表格設(shè)計(jì)都由教材按一定的模式制定，不利于學(xué)生想象思維的培養(yǎng)。對于較好學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，在幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，允許學(xué)生經(jīng)過思考，用不同的器材，不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。在“探究滑動(dòng)摩擦的因數(shù)的測定”中，先復(fù)習(xí)提

24、問：影響滑動(dòng)摩擦因數(shù)的因素有哪些，接著提問：我們可以怎樣來測定滑動(dòng)摩擦因數(shù)，學(xué)生回答理論基礎(chǔ)F=UFN，引導(dǎo)學(xué)生分析測量力的思路，要求每小組從原理出發(fā)，設(shè)計(jì)至少兩個(gè)以上的方案，選擇一種簡便易行的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定，學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)想到利用物體受力平衡做勻速直線運(yùn)動(dòng)；利用斜面及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，求物體的加速度，測合外力；還利用功能關(guān)系，求力。由于在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍，對所得信息進(jìn)行篩選，從而使學(xué)生分析、抽象、綜合、表達(dá)能力都得到訓(xùn)練和發(fā)揮。創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題，促進(jìn)學(xué)生想象能力的發(fā)展。學(xué)習(xí)“超重和失重”后，讓學(xué)生想像，如果你是楊利偉，在宇宙中，會(huì)處于一種什么樣的狀態(tài)，日常生活會(huì)發(fā)生什么改變。

25、這要求學(xué)生具有實(shí)際應(yīng)用知識(shí)的能力和豐富的想象能力，可培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)生想象力。4.3.2 設(shè)計(jì)物理想象題 在物理教學(xué)中，有意識(shí)地設(shè)計(jì)一些與教學(xué)內(nèi)容有密切聯(lián)系的科學(xué)想象題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生思維和知識(shí)面，提高學(xué)生推理和知識(shí)外延能力，培養(yǎng)學(xué)生勤思探究好習(xí)慣的有效途徑之一。如在“機(jī)械振動(dòng)”的教學(xué)中，結(jié)合振動(dòng)的知識(shí)，筆者設(shè)計(jì)了這樣一道題：如果沿地球兩極的地軸鉆一個(gè)洞，當(dāng)一個(gè)物體從北極無初速地落入無底洞時(shí)，物體將如何運(yùn)動(dòng)？這一目前尚不現(xiàn)實(shí)而又富于科學(xué)想象題的提出，便引起了學(xué)生強(qiáng)烈的反應(yīng)，好奇心激發(fā)思維，對科學(xué)思想的追求激勵(lì)設(shè)想的產(chǎn)生，使學(xué)生的思想馳騁在各種豐富的想象中，經(jīng)過一番活

26、而不紊的討論，學(xué)生各抒己見，歸納起來有三種代表性的答案：（1）物體作自由落體運(yùn)動(dòng)，一直穿越無底洞，并沖出地球；（2）物體作減速運(yùn)動(dòng)，最終停在地心處；（3）物體以地心為平衡位置作來回振動(dòng)。對這幾種不同的答案，筆者不急于作出是非仲裁，而是提出另外兩個(gè)問題：（1）物體在北半球洞中時(shí)，受到地球引力的方向如何？（2）物體在南半球洞中時(shí)，受到地球引力的方向如何？這兩個(gè)問題，把學(xué)生的思維活動(dòng)引導(dǎo)到正確的思路上來，學(xué)生根據(jù)萬有引力定律和振動(dòng)的產(chǎn)生條件，通過抽象思維，邏輯推理，得出了問題的正確答案。在這一討論過程中，學(xué)生興趣濃，積極性高，想象力已沖破了空間和物質(zhì)條件的限制，拓寬了他們的思維，豐富和提高了他們的科

27、學(xué)想象力和抽象思維能力。4.4 培養(yǎng)學(xué)生物理想象能力通過物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的想象力，既有學(xué)科特點(diǎn)的優(yōu)勢，也有學(xué)科內(nèi)容方面的優(yōu)勢。物理教學(xué)中信手捻來的例子都可以和想象力聯(lián)系起來，而且很多與想象力相關(guān)的問題和例子，對學(xué)生都有著極大的吸引效力，能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并能促使學(xué)生結(jié)合教材實(shí)際做充分和恰當(dāng)?shù)南胂?，從而也就促使學(xué)生積極自覺地對自身想象區(qū)潛力進(jìn)行挖掘，使學(xué)生的想象力能力得到提高。4.4.1培養(yǎng)非現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)過的想像 在中學(xué)物理中存在很多理想性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)過程中要使學(xué)生掌握這一思想方法，使他們能夠真正進(jìn)入到理想化的境界，靠想像和邏輯思維來達(dá)到分析和理解問題掌握知識(shí)的目的，從而培養(yǎng)他們的想像能力。

28、例如，高中課本“飽和汽和氣壓”一節(jié)，在建立汽和液的動(dòng)態(tài)平衡的概念時(shí)，用的就是理想性實(shí)驗(yàn)方法。教材中設(shè)計(jì)了一個(gè)裝有部分液體的密閉容器，引導(dǎo)學(xué)生想像這里面分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生并不能真正觀察到容器中分子的運(yùn)動(dòng)情況，但這個(gè)過程靠想像運(yùn)用已有的知識(shí)是能夠達(dá)到的，這就是理想化的觀察。最后要使學(xué)生在腦海里想像出在單位時(shí)間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出的分子數(shù)這一動(dòng)態(tài)平衡的圖景。又如，在建立理想氣體壓強(qiáng)的概念時(shí)，教材中設(shè)想一個(gè)分子與器壁發(fā)生完全彈性碰撞的理想化實(shí)驗(yàn)的情景。運(yùn)用動(dòng)量定理、牛頓第三定律等已知邏輯力量對氣體壓強(qiáng)進(jìn)行微觀解釋。在這里需要引導(dǎo)學(xué)生想像分子為一個(gè)彈性小球，對它的碰撞行為用已

29、知的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行想像中的觀察。4.4.2 培養(yǎng)類比性的想像類比是一種重要的思維方法，許多創(chuàng)造性思維是在類比中產(chǎn)生的，許多重大發(fā)現(xiàn)也是在類比中誕生的。根據(jù)不同事物之間在某些方面相似而建立起聯(lián)系，以便于解決問題，其建立聯(lián)系的橋梁便是想像。類比性想像使事物之間建立起聯(lián)系，從解決一問題的方法中得到對另一問題解決方法的啟迪。因此，在物理教學(xué)中要大力加強(qiáng)對學(xué)生類比、聯(lián)想的想像能力的培養(yǎng)。如課本上一道題，如圖1所示，計(jì)算密封在玻璃管里的空氣的壓強(qiáng)，圖中h表示水銀面的高度差。對于初學(xué)者由于沒有見過此種類型，教師可引導(dǎo)學(xué)生把它想像到已知熟悉的類型中，如圖2所示。這樣的想像抓住問題的本質(zhì)特征，把原來復(fù)雜的問題想像成我

30、們熟知的類型，而使問題迎刃而解。類似這樣的想像如能在學(xué)生頭腦中迅速進(jìn)行，對解決較復(fù)雜問題將十分有利。4.4.3 培養(yǎng)假說性的想像 很多物理問題原本非常復(fù)雜，但如果弄清事物的本質(zhì)，在研究問題時(shí)作適當(dāng)?shù)募僭O(shè)，復(fù)雜的問題一下子變得簡單易解，這里的假設(shè)需要的是想像力。由于這種想像是非真實(shí)性的，因此，我們也稱之為假象、虛設(shè)想像。這是種處理問題很有效的方法。例如，設(shè)有垂直于地面且互相平行的兩堵墻A和B，兩墻水平距離為L。從距地面高h(yuǎn)的A點(diǎn)以初速度V水平拋出一小球，球與墻的碰撞都是彈性碰撞，問小球落地點(diǎn)距的水平距離有多遠(yuǎn)？落地前與墻發(fā)生了幾次碰撞？這個(gè)問題如果一步步地計(jì)算出每次碰撞后小球下落的距離是相當(dāng)麻煩

31、的。分析物理過程：小球發(fā)生的是彈性碰撞，每次碰撞后速度大小不變，且入射角與反射角相等。根據(jù)這些條件，這樣可以把它假設(shè)成一次平拋運(yùn)動(dòng)。小球所走的水平距離與在墻內(nèi)所走/的水平距離之和是相稱。設(shè)碰撞n次，落地點(diǎn)距A水平距離為x，從而h=gt2/2，s=vt，由此求出，用它除以L，取整數(shù)就是碰撞次數(shù)n。若小球落地前碰到A上，n為偶數(shù)，xsnL；若小球落地前碰到B上，n為奇數(shù)，x（n1）L-s。在講課時(shí)，若能適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用假想、虛想，有利于幫助學(xué)生理解復(fù)雜問題。比如，在講浮力時(shí)，為使學(xué)生弄清浮力的大小等于物體排開液體的重量，可以讓學(xué)生設(shè)想這樣一個(gè)圖景：在水中有一用線綁著的木塊，現(xiàn)用手拉著這木塊，如木塊露出水

32、面一半，顯然手的拉力就是這木塊一半的重量，如果這木塊全部沒入水中，手的拉力為零，這就意味著浮力等于液面下水的重量。進(jìn)一步引導(dǎo)，浮力等于物體排開液體的重量。這樣的設(shè)想對學(xué)生理解問題和解決問題都十分有益。4.4.4 培養(yǎng)空間想像 解決一個(gè)物理問題，關(guān)鍵是清楚物理過程，復(fù)雜的物理過程難于一下子認(rèn)清，這需要借助于想像力，在頭腦中形成正確的物理圖像。而想像的依據(jù)是已知條件和物理規(guī)律。例如，1988年考試題第二大題第8小題：一物體放在光滑水平面上，初速為零。先對物體施加一向東的力F，歷時(shí)1秒鐘；接著又把此力改為向東，大小不變，歷時(shí)1秒鐘；如此反復(fù)，只改變力的方向，共歷時(shí)1分鐘。在1分鐘內(nèi)，（1）物體時(shí)而向

33、東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在1分鐘末靜止于初始位置之東。（2）物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在1分鐘末靜止于初始位置。（3）物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)。在1分鐘末繼續(xù)向東運(yùn)動(dòng)。（4）物體一直向東運(yùn)動(dòng)，從不向西運(yùn)動(dòng)。在1分鐘末靜止于初始位置之東。這道題很多學(xué)生答錯(cuò)，關(guān)鍵是感覺物理過程復(fù)雜，不能夠根據(jù)物理規(guī)律憑借想像形成正確的物理圖景。在這里形成正確的物理圖景的關(guān)鍵是把復(fù)雜問題分解想像出這樣的過程：物體具有向東的初速度，現(xiàn)向西施加一恒力，此物體要做勻減速運(yùn)動(dòng)，方向繼續(xù)向東。這樣上面的物理圖景就清楚了。物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)1秒鐘，再做勻減速運(yùn)動(dòng)I秒鐘，之后再做勻加速運(yùn)動(dòng)1秒鐘，這樣循環(huán)往復(fù)，一直向東

34、運(yùn)動(dòng)，直到1分鐘末停止，由此很明顯選擇D。學(xué)生往往因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)干擾，加上過程復(fù)雜。而一下能在頭腦中想像出正確的物理過程。4.4.5培養(yǎng)形象化的想象 在物理學(xué)中，由于很多物理現(xiàn)象不直觀，尤其是近代物理中有很多深?yuàn)W抽象的物理現(xiàn)象，學(xué)生對其內(nèi)部過程很難想像和理解。因此，只能借助于我們已有的物理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行形象化的模擬幫助想像和理解。如電場中的電力線、磁場中的磁力線都是形象化的描述電場和磁場性質(zhì)的。在講分子運(yùn)動(dòng)論時(shí)為了闡明分子的大小，教師可做如下形象的比喻啟發(fā)學(xué)生想像：乒乓球直徑約為3.8厘米，而地球直徑約為127420千米，如果把乒乓球放大到地球那么大小，分子放大同樣倍數(shù)，才只有乒乓球那么大。在講原子內(nèi)部能級(jí)時(shí)，學(xué)生往往很難理解，對原子內(nèi)部能量為負(fù)值，而且