談高中物理教學(xué)中如何增強(qiáng)學(xué)生抽象思維

梁文麗

摘? ?要：高中學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)，必須要具備一定的抽象思維，才能夠?qū)?fù)雜、抽象的物理知識(shí)簡(jiǎn)單化，降低學(xué)習(xí)的難度。應(yīng)大力發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究能力以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，助力學(xué)生獲得更好地發(fā)展。本文主要探索高中物理教學(xué)中，發(fā)展學(xué)生抽象思維的有效措施。

關(guān)鍵詞：高中;抽象思維;物理教學(xué);有效策略

引言

高中時(shí)期，物理教師在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維時(shí)，可以通過(guò)強(qiáng)化教學(xué)的方向性和目的性，使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中明白思維活動(dòng)的過(guò)程、思維的方法和方式，最大限度地發(fā)揮出學(xué)生的能動(dòng)性，從而讓學(xué)生以一種積極的狀態(tài)進(jìn)行物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，更好地幫助學(xué)生明晰物理概念、判斷推理結(jié)論。當(dāng)前高中物理教學(xué)中，主動(dòng)性差、對(duì)事物的認(rèn)知能力有限、物理實(shí)驗(yàn)操作能力不足等等因素嚴(yán)重制約了學(xué)生抽象思維的發(fā)展，而抽象思維對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)影響深遠(yuǎn)，因此當(dāng)前在高中物理教學(xué)中，如何增強(qiáng)學(xué)生的抽象思維是所有教師應(yīng)該思考的問(wèn)題。

1? 物理抽象思維

物理學(xué)科就是讓學(xué)生通過(guò)事物本身來(lái)研究物質(zhì)的一般規(guī)律，并且對(duì)其進(jìn)行運(yùn)用的課程。物理抽象思維是以物理概念為依據(jù)展開(kāi)的思維活動(dòng)，而不是根據(jù)人們的感受到的或是想象到的物理現(xiàn)象展開(kāi)思考的。物理抽象思維能夠透過(guò)物理現(xiàn)象的表層，深入挖掘物理現(xiàn)象背后的本質(zhì)和共性，進(jìn)而形成相關(guān)的物理概念，以此進(jìn)行推理和論證。以“力的概念”為例，如圖1所示，力的概念是經(jīng)過(guò)物理抽象思維的活動(dòng)得來(lái)的，也就是說(shuō)，是通過(guò)深入挖掘一類事物的共同屬性而形成的，具有概括性和抽象性。

2? 高中物理教學(xué)增強(qiáng)學(xué)生抽象思維的具體方法

2.1? 物理教學(xué)和現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合

高中物理知識(shí)是非常抽象的，并且具有嚴(yán)密的邏輯性，但是任何學(xué)科的教學(xué)都是和生活緊密聯(lián)系的，所以在教學(xué)時(shí)，教師可以將知識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合起來(lái)，以此培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維。在具體的教學(xué)中，學(xué)生必須對(duì)基礎(chǔ)的物理知識(shí)掌握透徹，同時(shí)能夠用習(xí)得的知識(shí)來(lái)解釋和解答生活中的物理現(xiàn)象[ 1 ]。學(xué)生進(jìn)入高中后，其抽象思維發(fā)生了轉(zhuǎn)變，更偏向于理論性的思維。而結(jié)合高中生的發(fā)展規(guī)律來(lái)看，對(duì)知識(shí)進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)能夠有效提升學(xué)生的抽象思維。除此之外，物理教師必須要有針對(duì)地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中，將物理知識(shí)和生活中的一些現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而將抽象的物理知識(shí)具體化，轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí)，進(jìn)而更好地發(fā)展其抽象思維能力。

以魯科版物理教材為例，在講“重力與重心”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，學(xué)習(xí)完相關(guān)的概念后，為了幫助學(xué)生更好地理解“重心”，教師以生活中的不倒翁為例子進(jìn)行說(shuō)明，教師將一個(gè)不倒翁放在講臺(tái)上，讓學(xué)生仔細(xì)觀察，然后探討不倒翁能夠穩(wěn)定不倒，和什么因素有關(guān)。有學(xué)生說(shuō)因?yàn)椴坏刮躺眢w下邊最重，有學(xué)生說(shuō)因?yàn)椴坏刮躺眢w和地面接觸面積最大。于是教師再次追問(wèn)：那重心是不倒翁身體最重的那個(gè)點(diǎn)嗎？由此引發(fā)學(xué)生思考：下重上輕的物體一般都比較穩(wěn)定，這是因?yàn)橹匦谋容^低，不倒翁的重心在整個(gè)底部還是底部中間的位置呢？這一過(guò)程中，教師以不倒翁引起了學(xué)生的研究興趣，學(xué)生在進(jìn)行思考的過(guò)程，也就是思維活動(dòng)的過(guò)程，通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的思考，學(xué)生通過(guò)對(duì)不倒翁的重心位置以及影響重心的因素進(jìn)行研究，促進(jìn)了思維的活動(dòng)。進(jìn)而聯(lián)想到生活中和重心有關(guān)的一些現(xiàn)象：立地式電風(fēng)扇、扎馬步、高層建筑等，通過(guò)對(duì)這些例子的分析、研究，再總結(jié)歸納抽象的物理知識(shí)，鍛煉了學(xué)生的抽象思維。又如在剛開(kāi)始騎自行車時(shí)，腳隨著車移動(dòng)，身體為什么就會(huì)出現(xiàn)后仰的情況;當(dāng)突然剎車時(shí)，身體為什么會(huì)往前傾。通過(guò)對(duì)兩個(gè)問(wèn)題的思考，促進(jìn)學(xué)生的抽象思維，就會(huì)想到慣性，并用慣性知識(shí)解釋更多生活現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)這些現(xiàn)象的思考和探究，打開(kāi)了學(xué)生的思維，使學(xué)生的抽象思維能力得到更好的鍛煉。

結(jié)合生活現(xiàn)象，構(gòu)建學(xué)生物理觀念，提升物理思維。物理觀念作為學(xué)生客觀、清晰認(rèn)知世界的一種能力，需要學(xué)生透過(guò)生活現(xiàn)象的理解與認(rèn)知去形成[ 2 ]。為此，為幫助學(xué)生構(gòu)建物理觀念，需要高中物理教師在教學(xué)過(guò)程中充分結(jié)合生活現(xiàn)象來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的引導(dǎo)。其不僅可以有效活躍課堂氛圍，還可以有效深化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，提高學(xué)生的物理思維能力，從而獲得更為良好的教學(xué)效果。

以“超重與失重”的教學(xué)為例，教師便可以通過(guò)聯(lián)系生活現(xiàn)象來(lái)幫助學(xué)生構(gòu)建物理觀念。如在課堂導(dǎo)入階段，教師便可以聯(lián)系生活中的一些超重與失重現(xiàn)象與學(xué)生進(jìn)行探討。如教師可以向?qū)W生提出問(wèn)題“同學(xué)們，你們?cè)谧惦娞莸臅r(shí)候，在其加速上升與加速下降的時(shí)候有沒(méi)有一種特別的感覺(jué)？”“在坐飛機(jī)的時(shí)候，飛機(jī)起飛與降落過(guò)程中是不是也有這樣一種特別的感覺(jué)？”“這樣一種感覺(jué)到底是什么，又是因?yàn)槭裁炊a(chǎn)生的？”在提出這些生活現(xiàn)象之后，學(xué)生就要不斷地思考，同時(shí)教師與學(xué)生再進(jìn)行深入探討，并逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知超重與失重現(xiàn)象。如此，學(xué)生不僅可以更好地理解相關(guān)知識(shí)，物理思維也得到了提升和鍛煉，還可以認(rèn)知到生活中的物理原理，形成物理觀念。

2.2? 掌握正確的教學(xué)方法

在物理課堂上，教師在增強(qiáng)學(xué)生抽象思維時(shí)，應(yīng)從學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的整合概括能力、對(duì)物理知識(shí)在生活中應(yīng)用的探究能力和科學(xué)推理的能力，來(lái)提升學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象和知識(shí)的探索能力，以此強(qiáng)化物理教學(xué)的效果[ 3 ]。在物理教學(xué)中，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步地剖析物理現(xiàn)象，讓學(xué)生在這一過(guò)程中認(rèn)識(shí)到物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，然后以科學(xué)的推理、整合等形式，對(duì)不同事物之間的聯(lián)系進(jìn)行深入的分析。對(duì)知識(shí)的比較和區(qū)分是抽象思維的主要表現(xiàn)形式，在具體的教學(xué)中，物理教師也可以通過(guò)此類方法進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的抽象思維。

同樣在“超重與失重”的教學(xué)中，教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解釋超重和失重的現(xiàn)象：在空塑料瓶的側(cè)面打上幾個(gè)小洞，將洞口堵住，在瓶子里灌滿清水。當(dāng)教師拿掉堵塞物，瓶子里的水就會(huì)通過(guò)洞口流出來(lái);但是教師將瓶子松開(kāi)，讓其自由落體，在下落時(shí)，瓶子里的水并沒(méi)有繼續(xù)流出來(lái)。教師通過(guò)這一有趣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，繼而讓學(xué)生進(jìn)行探究。學(xué)生在思考過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，學(xué)生在經(jīng)過(guò)思考和反復(fù)的實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)為在瓶子下落的過(guò)程中，瓶子里的水是失重的狀態(tài)，所以不會(huì)再流出來(lái)。教師繼續(xù)發(fā)問(wèn)，為什么失重狀態(tài)下，水不會(huì)流出來(lái)呢？學(xué)生想到之前學(xué)習(xí)過(guò)的壓力，水在正常的狀態(tài)下，受到壓力，于是就會(huì)流出來(lái)，處于失重狀態(tài)時(shí)，洞口附近的水也就不受壓力，所以就沒(méi)有流出來(lái)。學(xué)生通過(guò)這一普遍的現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行深入地探究，認(rèn)識(shí)到水的失重是導(dǎo)致它不再流出的根本原因，再聯(lián)系以前學(xué)習(xí)到的壓力，繼而對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了解釋，教師也在學(xué)生探究過(guò)程中給予了專業(yè)的指導(dǎo)，使學(xué)生深刻理解什么是失重，處于失重狀態(tài)的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有什么樣的特點(diǎn)，繼而開(kāi)展一系列的思維活動(dòng)，讓學(xué)生能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行深入的研究，學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行研究，得到了水流不再噴射和失重的物理知識(shí)有關(guān)，進(jìn)而鍛煉并提升了其抽象思維能力。

通過(guò)多種多樣的教學(xué)方法，同樣能夠有效的提升學(xué)生的抽象思維能力。

（1）多媒體教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高物理思維能力。

興趣是學(xué)生高效學(xué)習(xí)的基本保障，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)道路上獲得成功的最佳途徑。為此，高中物理教師在教學(xué)過(guò)程中首要需要解決的問(wèn)題就是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。對(duì)此，教師可以積極借助信息技術(shù)手段來(lái)打造出生動(dòng)、形象、有趣的物理教學(xué)課堂，從而在集中學(xué)生學(xué)習(xí)注意力，提升學(xué)生課堂參與積極性的基礎(chǔ)上有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有了學(xué)習(xí)的興趣，在不斷學(xué)習(xí)的過(guò)程中，物理思維能力自然就得到了鍛煉。

以“形變與彈力”教學(xué)為例，教師可以利用多媒體為學(xué)生展示生活中常見(jiàn)的一些形變現(xiàn)象與彈力現(xiàn)象，如播放拉弓射箭或蹦床的視頻，并就此向?qū)W生提出問(wèn)題：為什么弓拉的越滿，箭射的越遠(yuǎn)？為什么蹦床下陷越大，人就彈起越高。通過(guò)多媒體視頻的播放能夠有效集中學(xué)生學(xué)習(xí)注意力，同時(shí)通過(guò)對(duì)應(yīng)問(wèn)題的提出，讓學(xué)生不斷地思考，進(jìn)行一系列的思維活動(dòng)，能夠有效提升學(xué)生課堂參與積極性，如此，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣能夠被有效激發(fā)，鍛煉并提升了抽象思維的能力。

（2）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維。

學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，需要其積極地去思考問(wèn)題，并在此過(guò)程中有效地去推理、質(zhì)疑、論證、總結(jié)與反思?；诖?，高中物理教師在教學(xué)過(guò)程中需要積極創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考，并且在創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的時(shí)候需要注重問(wèn)題的層次性與發(fā)散性。如此，在有效的問(wèn)題情境引導(dǎo)下，學(xué)生的科學(xué)思維將得以良好發(fā)展，同時(shí)學(xué)習(xí)效果也將大幅度提升。

以“摩擦力”教學(xué)為例，教師便可以通過(guò)問(wèn)題情境來(lái)發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維。首先，教師可以向?qū)W生提出以下生活化問(wèn)題：①為什么在冰面上行走更容易滑倒？②為什么用小推車?yán)洷戎苯釉诘厣贤蟿?dòng)貨物更省力？通過(guò)這兩個(gè)生活化問(wèn)題的提出與解答來(lái)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知摩擦力，包括了解靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力與滾動(dòng)摩擦力的概念。之后，教師可以向?qū)W生提出以下具有層次性和發(fā)散性的問(wèn)題：①影響摩擦力大小的因素有哪些？②如何對(duì)摩擦力進(jìn)行測(cè)量？③如何正確使用摩擦力來(lái)改善我們的生活？在提出這些問(wèn)題之后，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行自由討論，同時(shí)在討論的過(guò)程中對(duì)自身的設(shè)想進(jìn)行驗(yàn)證，并得出最終答案。如此，在這樣一個(gè)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于摩擦力知識(shí)的理解將更加深入，同時(shí)其科學(xué)思維也將獲得良好發(fā)展。

2.3? 綜合高中學(xué)生的思維特點(diǎn)進(jìn)行物理教學(xué)

高中學(xué)生在經(jīng)歷了九年的教育后，已經(jīng)具備了完整的思維體系，思維特點(diǎn)是從形象思維逐漸向抽象思維過(guò)渡，辯證邏輯思維日趨發(fā)展。思維特點(diǎn)具體表現(xiàn)在其抽象思維的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了成熟期，所以他們的抽象思維能力有了明顯的提升，對(duì)物理符號(hào)和概念了解得更加清晰。學(xué)生在掌握一些物理概念的同時(shí)，還需要對(duì)其靈活運(yùn)用，并且對(duì)生活中的一些現(xiàn)象可以用所學(xué)的物理知識(shí)來(lái)解釋，將單一的物理知識(shí)點(diǎn)整合起來(lái)，建立完整的物理知識(shí)脈絡(luò)[ 4 ]。在物理教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)以學(xué)生的思維特點(diǎn)為依據(jù)，制定符合學(xué)情的教學(xué)計(jì)劃和目標(biāo)，通過(guò)這些活動(dòng)來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的抽象思維，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的抽象思維，促進(jìn)學(xué)生物理綜合能力的發(fā)展。

在“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”這一單元的教學(xué)中，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)，必須要考慮到高中生的認(rèn)知能力和物理基礎(chǔ)，然后再制定科學(xué)的教學(xué)方案。在“速度變化規(guī)律”教學(xué)中，需要學(xué)生掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn)和分類，并且要學(xué)會(huì)以此解釋生活中的物理問(wèn)題，對(duì)公式進(jìn)行推導(dǎo)。那么教師在制定教學(xué)方案時(shí)，為了幫助學(xué)生理解這些抽象的物理知識(shí)，就可以設(shè)計(jì)多一些的例子，通過(guò)對(duì)例子的解讀，幫助學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)。如：汽車剎車、火車進(jìn)站、飛機(jī)著陸等生活中的減速運(yùn)動(dòng)，使學(xué)生更好地理解勻變速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為零時(shí)，這些物體的運(yùn)動(dòng)就徹底停下來(lái)了，借助速度和時(shí)間的關(guān)系式來(lái)計(jì)算其中的速度，這樣學(xué)生通過(guò)對(duì)生活中常見(jiàn)現(xiàn)象的聯(lián)想，來(lái)進(jìn)行思維的活動(dòng)，進(jìn)而發(fā)展了抽象思維，且這樣的思維活動(dòng)更加符合高一學(xué)生的認(rèn)知水平，所以學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)無(wú)形中降低了難度。

2.4? 開(kāi)展課外實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

知識(shí)來(lái)源于生活，也應(yīng)用于生活[ 5 ]。教學(xué)的本質(zhì)目的不是為了讓學(xué)生掌握多少知識(shí)，而是為了讓學(xué)生更好地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去改善生活。為此，教學(xué)不能局限于課堂之上，更需要讓學(xué)生在生活實(shí)踐中去進(jìn)行應(yīng)用。從而，在深化學(xué)生知識(shí)理解與發(fā)展學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的同時(shí)，也有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，從而提升學(xué)生的物理抽象思維能力。

以“能源與可持續(xù)發(fā)展”教學(xué)為例，這節(jié)課主要讓學(xué)生了解：①哪些是常規(guī)能源，我們國(guó)家儲(chǔ)備的常規(guī)能源是否滿足人們的需求;②常規(guī)能源在使用的過(guò)長(zhǎng)中是否會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的污染，人類如何處理他們之間的矛盾;③培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源、愛(ài)護(hù)環(huán)境的良好觀念。前兩項(xiàng)內(nèi)容可以在課堂上進(jìn)行知識(shí)講解，并讓學(xué)生充分發(fā)揮想象和討論，鍛煉自己的思維能力。而后一項(xiàng)內(nèi)容則需要讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中去感受，從而從內(nèi)心深處引發(fā)警醒與共鳴。為此，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行一場(chǎng)以“能源使用與環(huán)境污染”為主題的實(shí)踐調(diào)查活動(dòng)，讓學(xué)生去調(diào)查學(xué)校周邊生活小區(qū)與生產(chǎn)企業(yè)的能源使用情況，以及調(diào)查在能源使用過(guò)程中出現(xiàn)的環(huán)境污染問(wèn)題。在調(diào)查結(jié)束之后，還需要讓學(xué)生針對(duì)所調(diào)查的結(jié)果來(lái)探討出行之有效的解決環(huán)境污染與能源浪費(fèi)的策略，如此提升了學(xué)生的抽象思維能力，讓學(xué)生在這樣的實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)出科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任。

3? 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，高中生進(jìn)行物理知識(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)，需要具備一定的物理抽象思維能力，它能夠幫助學(xué)生更好地理解復(fù)雜的物理知識(shí)，降低學(xué)習(xí)的難度。因此學(xué)生抽象思維的發(fā)展是教師在教學(xué)中的重中之重，教師要借助多種多樣的教學(xué)工具，如多媒體設(shè)備、實(shí)驗(yàn)工具等，通過(guò)聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活、結(jié)合高中學(xué)生的思維特點(diǎn)，以正確的教學(xué)手段進(jìn)行物理教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生抽象思維能力的增強(qiáng)，繼而全面發(fā)展學(xué)生的物理能力，這不僅是學(xué)生物理學(xué)習(xí)的要求，同時(shí)也是高中物理新課標(biāo)對(duì)學(xué)生的要求。

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