对高中物理教学中辩证思维应用的思考

发表时间:2020/10/28   来源:《中国教师》2020年18期   作者:赵增弟
[导读] 本文阐述了在高中物理教学实际中如何正确的应用辩证思维的普遍联系原理网络物理知识、用永恒发展原理诠释物理知识、用对立统一规律探究物理知识、用矛盾冲突原理锤炼思维品质。
        赵增弟
        海宁市高级中学
                                                                                
        【内容提要】本文阐述了在高中物理教学实际中如何正确的应用辩证思维的普遍联系原理网络物理知识、用永恒发展原理诠释物理知识、用对立统一规律探究物理知识、用矛盾冲突原理锤炼思维品质。教师充分利用自己拥有的知识资源帮助学生逐步建立正确的辩证思维体系,提高学生的思维品质,提高学生解决问题的能力,为今后的学习和工作蕴蓄思维能力,以便实现自我和负责任的生活。
        【关键词】  普遍联系原理  永恒发展原理 对立统一原理  矛盾冲突原理
        辨证思维是辩证法在思维中的表现,是一种最高级的人类思维方式。辩证思维是人类认识世界、改造世界最锐利、最有效的思维武器。要想成功地应用辨证思维去认识世界、改造世界,特别要注意把握以下几条最重要的辨证思维法则。第一,普遍联系是辩证思维最重要的观点。第二,永恒发展是辨证思维最基本的特征。第三、对立统一规律是辨证思维最核心的规律。第四、把握矛盾分析法是辨证思维最根本的方法。在物理课堂教学中教师若能恰当通过物理概念的提出、物理公式的推导过程、物理规律的应用等方面渗透辨证思维,便于学生对物理量定义入木三分的深入理解;便于学生在公式的应用中如鱼得水;便于在物理规律的应用中摈弃固定的思维模式,“举一纲而万目张”;作为物理教师应重视辨证思维与物理学的联系,应自觉的在教学中对物理学中的辨证思维进行渗透和培养。这也应是现今新课程教学理念所必需的。
一、用普遍联系原理网络物理知识
        辨证思维认为,任何事物内部都不是绝对单一的,外部也不是绝对孤立的,整个世界是由万事万物相互联系构成的统一体。“当我们深思熟虑地考察自然界或人类历史或我们自己的精神活动的时候,首先呈现在我们眼前的,是一幅由种种联系和相互作用无穷无尽地交织起来的画面。” 恩格斯的这段话突出地讲述了世界是普遍联系的这样一种唯物辩证法思想。所谓事物的相互联系就是事物之间的相互作用和相互影响;一个事物既作用、影响它周围的事物,也必然受到周围其他事物的影响和作用,这就形成了事物之间的普遍联系。整个世界就是由无数事物相互作用交织在一起的画面。
        高中物理知识点就像渔民编织的鱼网的结点一样,虽然零碎的、不成体系分布在高中物理
教材的各章节,但是它们或多或少有一定的联系。在教学中教师善于把学生培养成一个“织网
人”,从某一共同点出发寻找与之相似的知识点并进行归纳整理,建立起各节、各章、全书知
识点之间的联系,才能对全书内容有一个清晰的认识,才能统览全局,高屋建瓴地认识问题,
那么在应用时会“仰手接飞猱,俯身散马蹄”式地得心应手。在构建本学科知识网络的基础之
上,可以逐步建立物理学与相关学科之间的的网络,不但有利于拓展知识面,而且能更深入理
解物理学知识。例如:建立物理学与化学、数学、生物学科之间的联系。若学生没有数学中立
体几何培养的空间想象力,要想学会弄通带电粒子在磁场中的运动是不可能的。   
        普遍联系还表现在把物理知识与社会现象、自然现象、有兴趣的事件、以及有哲理的名言联系。在课堂教学中,把抽象的物理知识与鲜活的社会现象、变化无穷的自然现象、有趣的事件等联系起来,具体化了物理知识,便于学生探究未知,活化已知。在学习用电流表的内、外接法测量电阻时,可以用“小外”两个字简洁地描述两种接法的特点,而且学生很容易记住。“小外”的含义是:小电阻用外接法,外接法把电阻测小。“与泰森打拳,打一电影名?”在学习作用力与反作用力时给学生出这样的谜语,课堂气氛顿时活跃起来,学生好奇的讨论起来,当教师告诉学生谜底是为什么受伤的总是我时,学生又不断地的反问:“作用力等于反作用力,怎么受伤的总是我呢?”当有趣地谜语与抽象的物理知识相联系时,学生理解物理知识就容易的多。当把有趣的事件与物理定律联系时,使学生学习物理的兴趣会得到激发,探究的欲望会得到激活,知识的社会价值会得以体现;学生会体验到求索的愉悦和求真的快乐,师生的智慧之花会在互动与对话中绽放。
        辩证思维普遍联系的原理具有重要实践意义:它告诉人们在学习中,必须坚持普遍联系的观点,要用联系的观点去看待一切事物和处理各种问题。要反对和避免用孤立静止的观点去看待事物和处理问题。要坚持全面性和客观性,反对片面性和主观性。只有这样,才能深入理解知识,取得预期的成功。
 二、用永恒发展原理诠释物理知识
        辨证思维认为,世界上的事物是普遍联系的,又是运动变化的。由于事物的普遍联系和相互作用,才构成了事物的运动,引起了事物的变化,推动了事物的发展,才使宇宙万物呈现出变化万千、五彩缤纷的生动图景。正如恩格斯所言:“除了永恒变化着的,永恒运动着的物质及其运动和变化的规律以外,在没有什么永恒的东西了”。辩证唯物主义所理解的发展,不是同一事物的简单重复,不是下降的运动,而是事物运动变化中前进的上升的运动。本质上是新事物不断产生和旧事物不断灭亡的过程。“新陈代谢”、“推陈出新”、“除旧布新”,是宇宙间普遍的、不可抗拒的规律。
        物理知识是对物理现象本质特征的描述。教学的任务不是让学生死背物理知识或者机械地理解物理知识,而应该让物理逐渐变成学生的“观念”,当他面对物理现象时,能自觉地运用头脑中“油然而生”的观念去分析去理解,进而,当他面对从未接触过的自然现象或社会现象时,也能自觉地用头脑中“油然而生”的观念作为“武器”去面对去探究,同时不断更新自己的观念,用新的观念去思考去剖析物理知识,当他遇到更新的问题时,也自觉地能用“新式武器”去探究未知世界。也就是在永恒发展中不断提升自己的思维品质。在教师的引导下,学生自己成为他自己,成为塑造自己的工程师。
        在教学实践中,当教师给学生诠释新的物理知识后,由于思维定势的影响学生总喜欢用就的知识来解决物理问题,不善于用新观念来处理。比如:在高中物理课程设置中,学生先学习经典的牛顿三定律和运动学,即使学习了动能定理也不擅长用这个定律解决物理问题,而是喜欢用牛顿定理和运动学知识解决物理问题。当然,用旧观念可以解决问题,但有时十分烦琐,很费事。这时教师若能站在辨证思维的高度,引导学生摈弃旧观念的束缚,让学生尝到用动能来思考、分析、判断物理问题“甜头”,树立新观念,让新观念停泊在旧观念的锚桩上。力在空间上的积累即力做功,会引起动能的变化。过程量(功)的作用会引起状态量(动能)的变化。当外界的条件发生变化时,物体的参量也随之变化,物体处在运动变化之中。学生若能这样理解力对物体的所做的功,那么对动能定理认识、理解就更加深入,对动能定理的应用就更加灵活。
        要了解事物的“来龙”,以深刻理解事物的现状。更要看到事物的“去脉”,以正确把握当前的行动。

也就是我们的思维不仅要随时跟上不断发展的事物,而且要预测到事物发展的未来,与时俱进,培养学生的创新思维。在物理教学过程中,我们不仅要承载、传递科学知识,通过教学活动短暂而迅速地重演人类漫长的认识发展历程,达到使学生从“未知”到“已知”再探究到“真知”,丰富和提高学生的物理素养,使学生变得更聪明、更睿智,更重要地要培养学生创新意识、创新精神、创新能力。让学生意识到“处处是创新之地,天天是创新之时,人人是创新之才。”在学习过程中不断汲取新的实践经验和新的思维,使自己的思维日日新,在知识的海洋中不断畅游。
三、用对立统一规律探究物理知识。
        对立统一规律是贯穿自然、社会与人类思维领域最一般、最普遍的规律,揭示了事物内部对立双方及其统一是事物普遍联系的根本内容,是事物发展的根本动力。质量互变规律、否定之否定规律,都不过是对立统一规律的具体表现。辨证思维说到底就是运用对立统一规律指导思维运动,善于在对立中发现统一,在统一中找出差异。
        在物理学发展史中,人类对光的本质的认识,开始时就有两派彼此抗衡的光的学说理论;以牛顿为代表的光的粒子说和以惠更斯为首的光波动说。光的粒子说认为:光是由亿万个光子或“微粒”组成的,光的波动说提出光可以象波那样运动,把它的信息从一个地方带到另一个地方。微粒说成功地解释了一些几何光学现象如光的反射折射,由于牛顿在物理学上的威望,人们对光的本质的认识倾向于微粒说.白玉有瑕,人们稍有遗憾的是微粒说不能解释光的衍射和干涉现象。社会在发展,科技在进步。1817年,托马斯·扬成功地完成了双缝干涉实验,为波动学说提供了实验基础,并成功地解释并定量地研究了衍射和干涉现象。铁证如山,波动说否定了微粒说,似乎微粒说已丧失了一切生存的理由。三十年河东,三十年河西。当人们发现光电效应等现象后,波动学说对此现象却无能为力。“沧海横流,方显英雄人物”。关键时刻,爱因斯坦在普朗克理论基础上提出光量子学说,并圆满的用粒子学说解说了光电效应现象。流光如水,硝烟弥漫了四分之一世纪,战斗沦为了堑壕战。微粒说不能夺取波动的固有领土,波动也不能蹂躏微粒说的疆域。只好画出一个三八线,各自安安生生地守住自己的阵地。最终相互妥协承认光的本质的波粒二像性。把光看成具有粒子性和波动性两重性质的物质,达到了否定之否定,才完满地解释了光的各种现象。现代光学理论是对微粒说和波动说在新的基础上的综合,是克服了前两种学说的局限性而建立起来的更加完善的科学理论。
        “读史使人明智”。正如聂幼梨先生所言:“必须使学生在享有文明史的同时,有机会在人类可歌可泣的实践与创造的长河中发展自己的思维方式。”人们对光的本质的认识的发展历史,让我们看到了真理与谬误斗争的过程,也让我们领悟到科学理论发展的螺旋式递进过程,体味到科学知识及其理论体系的演变和完善过程的对立统一。科学家对科学理论的创建尚且如此,在物理教学中教师也应该培养学生学会用对立统一的眼光审视现有的科学知识,逐步把课本上的知识螺旋式构建成自己头脑的观念,让课堂教学成为点燃学生智慧的火把。
        在高中物理知识的浩瀚的海洋中,对立统一规律是普遍存在的。分子间存在着引力和斥力:原子是带有正负电荷的统一体,电中性物体时正电荷负电荷的统一;作用力和反作用力,永远是一对大小相等、方向相反、同时存在、同时消失、同一性质的力;电磁波的形成是变化的电场与变化磁场对立统一的结果;原子核和电子的吸收和排斥相互作用的结果,产生能量的辐射与吸收。对立统一规律不仅是普遍存在的,而且在教学中教师引导学生在统一中寻求对立,在对立中谋求统一。人们不难通过正电荷吸引负电荷;N极吸引S极等特点总结出“异吸同斥”,似乎可以用“异吸同斥”来统一某方面的知识,但这个规律不是放之四海而皆准的,在遇到两根通电直导线问题时却苍白无力,两根直导线通以通向电流时相互吸引,通以相反电流时则相斥。在统一中善于探究对立面才能全面总结物理知识的某些特征,在解决问题时才能得心应手。
        四、矛盾冲突是锤炼学生思维品质的原动力
        马克思主义者认为:世界是由矛盾组成的,矛盾存在于一切事物的发展过程中,而且是事物发展的原动力。教育家赞可夫主张:在教学中利用矛盾冲突来激发学生的积极性,即认为地为掌握知识设置各种矛盾,在相互冲突中促进学生学会、学活知识。学会学习的过程就是新旧知识的矛盾冲突的过程,也是新观念、新思维体系与旧观念、旧思维体系之间的矛盾冲突。
        在学生认知过程中,会遇到许许多多大大小小的矛盾,其中包括学生现有的认知水平与未知的知识之间的矛盾。“天下事有难易乎,为之,则难者亦易乎,不为则易者亦难乎”。在遇到矛盾时,学生树立解决矛盾的自信心,在教师的指引下,进行一场场“艰苦卓绝”的攻坚战。学生在已有的知识、能力储备和意志力的支配下,切入“矛盾”的内核,然后进行剧烈的运行,突奔,找寻突破口,从而使冲突达到“白热化”。“两军”相对勇者胜。最终以摧枯拉朽之势,突破缺口,彻底摧毁“堡垒”。在改造世界的同时,也被世界所改造。解决矛盾的过程也是学生锤炼思维的过程。问题解决了,学生的解决、分析问题的能力也不由自主的提高了。因此,在物理课堂教学中,教师要善于巧妙给学生设置“冲突”。比如在讲授《变压器》这节课时,介绍变压器构造时,可以给学生设置以下几个问题:①铁芯是由什么制成的?②钢硅片之间是绝缘的吗?③为什么原、副线圈绕在同一铁芯上?④为什么不用整块金属做铁芯?⑤观察两组线圈有何不同?在教授变压器原理时,可以向学会设置如下矛盾:①变压器是依据什么原理工作的?②理想变压器有何特点?③原副线圈并没有直接连接,为什么原副线圈两端电压表有读数?④如果在原线圈上接上恒定电压、副线圈有无电流?⑤输入功率与输出功率有何关系?输入电流与输出电流有何关系?输出电压和输入电压有何关系?学生在初中物理中学到,只有改变滑动变阻器阻值可以改变电路中的电压,当教师设置以上问题时,与学生所拥有的知识发生了冲突。教师在做演示实验的基础上,引导学生自己做实验,一个一个问题进行分析、化解。这节课与学生前知识冲突最强烈的是与钢硅片绝缘的闭合回路中的小灯泡发光实验,当学生自己亲自做此实验后,大多数感觉不可思议。教师引导学生解决这些问题,有助于对楞次定律再认识。
        一个真实的教育过程是一个师生及多种因素间相矛盾的动态相互作用的推进过程,它不可能百分之百的按预定的轨道行为,会生出一些意料之外、有意义或无意义、重要或不重要的新事物、新思维、新方法,使教师课前预设与课堂上教学实际产生矛盾、使学生的旧知识与新知识间相互矛盾、使学生的旧思维与新思维间相互矛盾、使学生的旧方法与新授方法之间相矛盾。没有矛盾的教学活动是不可能从根本上提高学生的思维能力的。比如:变压器教学中,让学生观察两组线圈有何不同?学生不难看到两组线圈的匝数明显不同。线圈匝数与电压成正比可以从原副线圈相连接的电压表读数可以知道,但为什么粗细不一样呢?难道电压与线圈的粗细有关?为什么会这样设计呢?于是就激发起学生的兴趣,使学生的兴趣和思维的聚焦点凝结在这些问题上,是学生的已有知识水平和需要掌握的新知识发生矛盾冲突,激发学生应用掌握的知识征服新问题的求知欲。当师生的主动性、积极性都充分发挥时,实际的教育过程远远比预定的、计划中的过程生动、活泼丰富的多。
        教育的最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任的生活做准备。中学阶段是学生演练思维的黄金阶段,作为教育者应该为学生扬起思维的风帆,为学生插上思维的翅膀,在物理教学中渗透辩证思维,培养学生的思维品质,提高学生解决问题的能力,为今后的学习和工作蕴蓄思维能力,以便实现自我和负责任的生活。
        参考文献:
        1、《浅议物理学中蕴含的学科思维》作者:鲁德军  谢封芝
        2、《哲学原理》  作者:谢新观  王道君
        3、《高中物理课堂教学问题的分析与对策》作者:卢继忠
        4、《人际关系心理学》主编:林崇德
        5、《中学物理教学艺术研究》主编:梁旭
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