以物讲理，见物思理

　　本文作者是上海市金山县中学物理学科特级教师，1960年由本校物理系本科毕业，自1977年以来曾8次获市、县先进奖励，1983年获上海市劳动模范称号，1988年获上海市园丁奖。
　　
　　物理，对农村的孩子们来说，是一门神秘而令人畏惧的课程，它很实用又不易掌握，它很有吸引力而又难以学好。而物理教师也会不时叹息自己吃错了饭，教物理实在太难了。“难教、难学”在困扰着师生。怎样才能使物理变得易于为学生所接受？怎样能较快地提高农村同学的物理水平？怎样能稳固地提高物理课堂教学效益？怎样使物理这门课成为学生爱学，教师爱教的课程？
　　
　　在反复实践中我悟出一个头绪，农村学生学习物理的思维障碍首先在于“缺乏对物理现象的感性认识”。由于学生们自幼生活在农村，环境闭塞，加上前期学习生活的局限，使他们获取的直观信息量不足，造成了信息加工处理的困难，也就无法建立正确的物理模型，缺乏进一步抽象思维的基础。简单说来，就是“见物”能力低下而造成“思理”的困难。
　　
　　在实践中，我逐步形成了“以物讲理，见物思理”的教学方法。对教师来说，上课要“以物讲理”，中学物理课程一般应可以从具体形象思维出发，引导学生思维向抽象方向发展，把“理”讲清楚。使抽象思维建立在形象思维的基础上。我把这个教学过程简称为“以物讲理”。
　　
　　而对学生，则要求在学物理、在思考每个物理问题时，要能“见物”，连用自己的形象思维基础，去想象，去综合加工，好象这个装置或这个物理过程就发生在自己的眼前一样，然后再用物理规律去分析和解决问题。这也是把抽象思维建立在形象思维的基础上。随着对概念的深化理解和熟练应用，从形象思维到抽象思维的过程可以缩短，抽象的水平会逐渐提高，这也正是学好物理的一个目的。我把这个过程简称为“见物思理”。
　　
　　所以说，“以物讲理、见物思理”，概括了对教师的物理教学过程和学生的物理学习过程。是对物理的教和学的指导原则。
　　
　　从十多年来的教学实践来看，由于教学中坚持“以物讲理，见物思理”，使学生提高了“见物”的能力，也提高了“思理”的能力。初步解决了“物理难学”的问题。有位学生在周记中写道：“物理老师上课思路清楚，逐渐“诱”我们进入一个物理学的海洋。尤其是那一个个有趣的物理实验，更令人难忘。”我想，这“令人难忘”的实验效果，也正是物理抽象思维的坚实基础。我所教班级的物理成绩均在县里处于首位，高考中均获优异成绩。我所追求的“经相同课时教育下，把农村同学的物理知识水平和动手能力提高到能与城市学生一争高低的水平”的目标，似乎有了实现的可能。
　　
　　坚持“以物讲理、见物思理”的教学方法会遇到许多困难。其中主要是农村中学实验设备和器材的缺乏，同时学生的抽象思维能力弱。而要培养学生的抽象思维能力，就要从物理的感性教学入手，使学生从具体到抽象、从感性到理性。要做到这样，必须增加实验次数和手段，这就更增添了“无米之炊”的困难。为了解决这个难题。我一方面依靠组织提供必要的实验手段；另一方面自己动手制造实验设备。如找做“惠斯登电桥测定电阻”实验时，不仅学生无器材，就连教师演示器材也没有。但惠斯登电桥测电阻是当时“测电阻方法”系列教材中，精度最高也是难度较高的一个，不让学生动手做这个实验，是学不好的。
　　
　　当时我设计了图纸，请木工制作了30块长条木板，请实验员去上海采购电阻丝，自己刻印“厘米刻度尺”裱糊在木板上，用螺丝将电阻丝固定在木板条上，……。30套简易电桥做好了，做到了学生2人一组，顺利地完成了实验教学任务。
　　
　　由于学生自己动过手，对电桥有了正确的认识，原理就客易理解。在以后的测验与考查用到这部分知识，学生并不感到困难。恰巧这届同学在1980年全国统考中，遇到了电桥的考题，他们都能得心应手地解出，取得了物理高考班级均分80分的好成绩。最高分达99分，在93分以上的有16名同学。
　　
　　我事后想，如果“电桥”的教学马虎一点，黑板上做实验也可以过得去，但学生的理解和应用的水平的提高肯定是极其有倒限的，也不会考出这样的好成绩。我从中悟出一条道理：物理实验是物理教学之基础、不做实验而空谈物理，尤知无源之水、无木之林。反之，若在认真做了实验的基础上，帮助学生建立正确的物理模型的话，应用才会有一个坚实的基础，抽象才有了可靠的依据。重视实验的物理教学，教师讲来感到“言之有据”，教学充满了信心，而学生听来感到“言之有理”。这样师生的思维就“合拍”了，才能产生某种程度的“思维共振效应”，达到教学的最佳效果。
　　
　　学生在学物理的某些章节教材时，时常会感到内容的“抽象”而觉得接受困难。物理世界中看不见、摸不着，听上去很玄而又偏偏要仔细研究，具体计算讨论的内容还真不少，如引力场，内能，电场，磁场，电磁波，能级跃迁，结合能，波二象性……。也有不少内容教师认为具体的容易懂的而学生感到抽象难懂的，如质粒点，理想实验，超重失重，理想气体，气体分子速率的统计分布，电介质极化，相传位，感抗和容挠，P?N结，偏搌，????。这些“抽象”内容的教学的教师应如何处理才好呢？
　　
　　例如，“场”的教学，就是一个抽象的概念，无论是引力场，电场或磁场，都一祥的困难。我以为，在物理教学中，如何把这些“看不见又摸不着”的场的概念教给学生、使学生头脑中建立一个初步的但却是正确的场的模型，是十分重要而又十分伤脑筋的事。例如电场和磁场的教学，不仅影响到电学和磁学的内容，而且将影响到学生对电磁波，一直到波粒二象性概念的接受，其重要性是可想而知的。
　　
　　我认为，要把抽象问题具体地来进行教学，变看不见摸不着的为看得见，摸得着的形象化的直观教学摸型，先让学生头脑中形成一个具体的、实在的形象化模型，然后引导其思维向抽象化方向发展。
　　
　　例如在电场的教学中，当时感到比较困难的是电场电力线的演示。我用各种微粒（如头发屑、纸屑，木屑，各种粉末等）放在各种液体中（如机油．菜油、蓖麻油，石腊油、甘油等），做了不少次试验，参考了不少教材中的做法（如苏联中学物理教材，D．哈里德的物理学，兰兹别尔格的初学物理学及多种普通物理教材），最后采用了把木屑悬浮在石腊油中，投影显示效果最好。我把木屑悬浮于石腊油中加上电场后，木屑会排列成一定规律的形态，同时用电力线图投影迭放，对照讲解，使同学一目了然，一听就懂。但这仅是二维的形象。我在绝缘导体上贴上许多轻而细的纸条，使绝缘导体带电后，就展示了带电体周围空间电场电力线分布的三维形象，使同学获得了深刻的印象。在这样的基础上，再去分析电力线的密度，走向、场的结构，学生就不会感到抽象、枯燥和难懂了。因为在同学脑中事先已建立了一个形象化的物理模型作为讨论的基础。
　　
　　列宁指出：“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践，这就是认识真理．认识客观现实的辩证途径。”（《哲学笔记》）学生只有在实践中（即听课或动手实践中）感知物理现象的属性，在头脑中留下物理现象的痕迹，通过阅读课本或教师的叙述。在语言调节与控制下，形成表象，进而逐步由表象发展成以概念思维为主的物理规律的条理性认识。显然，其中的表象是从具体感知到抽象思维的过渡的桥梁。没有这个过渡或桥梁，就不可能有抽象思维和理性认识。故在物理教学中，对于抽象问题的教学，要着力于设法在学生头脑中建立正确而可靠的表象。而正确可靠的表象的建立，首先依赖于学生对物理现象的观察、动手。有了一个具体的感受后，通过语言的加工，使感性认识不断地得到充实、完善、即使信息增殖，从而达到建立起从感性认识到理性认识的桥梁。
　　
　　
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