高中物理思維培養的策略

盧亞琴

發展思維是高中物理學習的重要目的，本文就如何培養并發展學生的思維結合教學實例談幾點筆者的看法，望能有助于教學實踐.

一、問題串導學，發現式學習概念

規律形成是一個需要學生進行思考、探究從而由感性變成理性的過程.新授課中的概念教學，筆者常常采用“發現建構式”的問題設置策略.這期間除了對物理的過程的本質進行理解，還要對實際問題進行解釋和應用.

例如：在加速度概念的教學中，關于加速度與速度、速度的變化概念的辨析通過一個例題編制如下幾個問題.

某款小汽車經過10s速度增加到30m/s；某型號戰頭機經過10s速度增加到60m/s；高鐵加速到60m/s用了300s.

問題1：計算出小汽車、戰斗機、高鐵列車的加速度，并通過數據分析三者加速性能有什么不同？

問題2：試分析中最終哪個“速度大”？哪個“速度變化大”？哪個“加速度大”.

問題3：判斷下列說法是否準確，請說出判斷依據.

①物體加速度大就是說物體運動得快.（ ）

②加速度為零的物體一定處于靜止狀態.（ ）

③物體加速度為3m/s2，即該物體速度變化為3m/s.（ ）

④加速度大的物體相同時間內速度變化大.（ ）

引導學生通過對上述問題的解答，然后自主小結并反思：“速度”、“速度的變化”、“加速度”各自描述的是什么運動狀態或哪個運動過程？

二、充分運用實驗進行探究性教學

物理教學離不開實驗，物理實驗是物理教學的重要內容、方法和手段.要創造條件努力做好各個演示實驗和學生實驗，加強教學直觀性，增強學習的興趣.通過一些探究性的實驗設計，讓學生自己去發現問題，去尋找解決問題的方法，培養學生的動手實驗能力，加深對問題的理解，學生的思維也在實驗設計和實驗探究的過程中實現最大化發展.

例如，“探究加速度與力、物體質量的關系”，讓學生討論影響加速度的因素，除課本所介紹的實驗之外，自己能否設計一些實驗來進行研究.這樣既激發了學生的學習興趣，同時又培養了學生動手能力和創新能力以及對加速度的理解更加深入.

當然，在實驗演示和分組實驗實施前，也需要用問題來進行思維的激發，讓學生帶著問題思考可能觀察的結果.

例如，《超重與失重》一課，在課堂上可以提出如下幾個關鍵性問題

問題1：“紙帶可以承受兩個鉤碼的重力，為什么提拉一個鉤碼時就斷了呢？”

問題2：在觀看錄像后，“什么情況下發生超重現象，什么情況下發生失重現象？”

問題3：DIS學生實驗后，“同學們得出物體加速上升時發生超重現象，加速下降時發生失重現象的依據是什么？”

問題4：教師在肯定學生猜想有一定合理性后，進一步追問“為什么超重發生在加速上升階段，失重發生在減速上升階段呢？”

問題5：DIS教師演示實驗后，“為什么加速度向上時超重，加速度向下時失重呢？”

三、積極引導學生解題后反思

物理學習不可缺失了習題教學，學生完成習題解答的過程是運用知識解決實際問題的過程，是內化知識、深化理解的重要渠道.對于問題解答的結果通常有兩種可能性，一種是正確地解決了問題，一種是解題出現了錯誤.解決完習題不應該是習題教學的終止，而應看作為一個新的開始.

例如，在牛頓運動定律的應用一章節，有一個典型的例題，如圖1所示，一人質量為m，立于一正在向上勻減速的自動扶梯上，已知加速度大小為a，電梯上升方向與水平夾角為θ，求電梯對人的支持力FN及摩擦力Ff.

評析 學生常見的解析式沿著運動和垂直于與運動方向分解，如圖2所示，這樣做可以完成問題的解答，但是比較麻煩，這時在學生完成問題解答后，應引導學生思考，有沒有解決問題的其他辦法，將思維引向“分解加速度”的方向上去，如圖3所示，這樣一來不僅僅實現了一題多解，更豐富了學生對矢量運算的理解.

當然，學生做題還有可能出現障礙和錯誤，這是學生真實的思維狀態，科學處理，能夠幫助學生順利突破思維瓶頸，實現認知上的跨越.

例如，房間里有一只可視作為點光源的白熾燈，距離地面高度為H，現將一小球從緊靠白熾燈的A點以初速度v0水平拋出，如圖3所示恰好落在豎直墻面的墻角B點，已知A點于墻壁之間的水平距離為L，試分析小球拋出其影點在墻上做什么運動？

這個問題，有不少學生不假思索通常會做出小球的影子做勻加速運動或變速運動的錯誤答案，究其原因，并非源于學生對平拋運動規律的不理解，其根源在于在點光源照射下，對做平拋運動的小球產生陰影運動物理圖景的想象不完整，致使出現了解題的困難，甚至錯解.筆者在學生判斷錯誤后，引導學生應用形象思維，根據平拋運動的規律，調用形象知識，想象產生陰影的物理情景，并要求對應的畫出示意圖如圖4所示，對照示意圖進行分析，小球剛拋出時，影點在墻上的F點，AF于墻面垂直，當小球經過時間t到達P點時，它的影點在墻上的Q點，對應著物理圖景再結合相似三角形的知識和平拋運動的公式就能夠推出影點在墻上的位移FQ=gL2v0t，從位移的表達式可以直觀地看到，影點位移與時間成正比，其為勻速運動.

總之，思維訓練應該是滲透于高中物理整個學習階段的，適用于任何一種課型，要想最大限度地提高學生思維，離不開教師主導性作用的發揮，有效的情境能夠拉近學生與知識的距離，同時學習反思亦不可忽視，因為及時的反思有利于發現知識應用存在的問題，發現更優的解決方案，促進學生思維更大的發展.

發展思維是高中物理學習的重要目的，本文就如何培養并發展學生的思維結合教學實例談幾點筆者的看法，望能有助于教學實踐.

一、問題串導學，發現式學習概念

規律形成是一個需要學生進行思考、探究從而由感性變成理性的過程.新授課中的概念教學，筆者常常采用“發現建構式”的問題設置策略.這期間除了對物理的過程的本質進行理解，還要對實際問題進行解釋和應用.

例如：在加速度概念的教學中，關于加速度與速度、速度的變化概念的辨析通過一個例題編制如下幾個問題.

某款小汽車經過10s速度增加到30m/s；某型號戰頭機經過10s速度增加到60m/s；高鐵加速到60m/s用了300s.

問題1：計算出小汽車、戰斗機、高鐵列車的加速度，并通過數據分析三者加速性能有什么不同？

問題2：試分析中最終哪個“速度大”？哪個“速度變化大”？哪個“加速度大”.

問題3：判斷下列說法是否準確，請說出判斷依據.

①物體加速度大就是說物體運動得快.（ ）

②加速度為零的物體一定處于靜止狀態.（ ）

③物體加速度為3m/s2，即該物體速度變化為3m/s.（ ）

④加速度大的物體相同時間內速度變化大.（ ）

引導學生通過對上述問題的解答，然后自主小結并反思：“速度”、“速度的變化”、“加速度”各自描述的是什么運動狀態或哪個運動過程？

二、充分運用實驗進行探究性教學

物理教學離不開實驗，物理實驗是物理教學的重要內容、方法和手段.要創造條件努力做好各個演示實驗和學生實驗，加強教學直觀性，增強學習的興趣.通過一些探究性的實驗設計，讓學生自己去發現問題，去尋找解決問題的方法，培養學生的動手實驗能力，加深對問題的理解，學生的思維也在實驗設計和實驗探究的過程中實現最大化發展.

例如，“探究加速度與力、物體質量的關系”，讓學生討論影響加速度的因素，除課本所介紹的實驗之外，自己能否設計一些實驗來進行研究.這樣既激發了學生的學習興趣，同時又培養了學生動手能力和創新能力以及對加速度的理解更加深入.

當然，在實驗演示和分組實驗實施前，也需要用問題來進行思維的激發，讓學生帶著問題思考可能觀察的結果.

例如，《超重與失重》一課，在課堂上可以提出如下幾個關鍵性問題

問題1：“紙帶可以承受兩個鉤碼的重力，為什么提拉一個鉤碼時就斷了呢？”

問題2：在觀看錄像后，“什么情況下發生超重現象，什么情況下發生失重現象？”

問題3：DIS學生實驗后，“同學們得出物體加速上升時發生超重現象，加速下降時發生失重現象的依據是什么？”

問題4：教師在肯定學生猜想有一定合理性后，進一步追問“為什么超重發生在加速上升階段，失重發生在減速上升階段呢？”

問題5：DIS教師演示實驗后，“為什么加速度向上時超重，加速度向下時失重呢？”

三、積極引導學生解題后反思

物理學習不可缺失了習題教學，學生完成習題解答的過程是運用知識解決實際問題的過程，是內化知識、深化理解的重要渠道.對于問題解答的結果通常有兩種可能性，一種是正確地解決了問題，一種是解題出現了錯誤.解決完習題不應該是習題教學的終止，而應看作為一個新的開始.

例如，在牛頓運動定律的應用一章節，有一個典型的例題，如圖1所示，一人質量為m，立于一正在向上勻減速的自動扶梯上，已知加速度大小為a，電梯上升方向與水平夾角為θ，求電梯對人的支持力FN及摩擦力Ff.

評析 學生常見的解析式沿著運動和垂直于與運動方向分解，如圖2所示，這樣做可以完成問題的解答，但是比較麻煩，這時在學生完成問題解答后，應引導學生思考，有沒有解決問題的其他辦法，將思維引向“分解加速度”的方向上去，如圖3所示，這樣一來不僅僅實現了一題多解，更豐富了學生對矢量運算的理解.

當然，學生做題還有可能出現障礙和錯誤，這是學生真實的思維狀態，科學處理，能夠幫助學生順利突破思維瓶頸，實現認知上的跨越.

例如，房間里有一只可視作為點光源的白熾燈，距離地面高度為H，現將一小球從緊靠白熾燈的A點以初速度v0水平拋出，如圖3所示恰好落在豎直墻面的墻角B點，已知A點于墻壁之間的水平距離為L，試分析小球拋出其影點在墻上做什么運動？

這個問題，有不少學生不假思索通常會做出小球的影子做勻加速運動或變速運動的錯誤答案，究其原因，并非源于學生對平拋運動規律的不理解，其根源在于在點光源照射下，對做平拋運動的小球產生陰影運動物理圖景的想象不完整，致使出現了解題的困難，甚至錯解.筆者在學生判斷錯誤后，引導學生應用形象思維，根據平拋運動的規律，調用形象知識，想象產生陰影的物理情景，并要求對應的畫出示意圖如圖4所示，對照示意圖進行分析，小球剛拋出時，影點在墻上的F點，AF于墻面垂直，當小球經過時間t到達P點時，它的影點在墻上的Q點，對應著物理圖景再結合相似三角形的知識和平拋運動的公式就能夠推出影點在墻上的位移FQ=gL2v0t，從位移的表達式可以直觀地看到，影點位移與時間成正比，其為勻速運動.

總之，思維訓練應該是滲透于高中物理整個學習階段的，適用于任何一種課型，要想最大限度地提高學生思維，離不開教師主導性作用的發揮，有效的情境能夠拉近學生與知識的距離，同時學習反思亦不可忽視，因為及時的反思有利于發現知識應用存在的問題，發現更優的解決方案，促進學生思維更大的發展.

發展思維是高中物理學習的重要目的，本文就如何培養并發展學生的思維結合教學實例談幾點筆者的看法，望能有助于教學實踐.

一、問題串導學，發現式學習概念

規律形成是一個需要學生進行思考、探究從而由感性變成理性的過程.新授課中的概念教學，筆者常常采用“發現建構式”的問題設置策略.這期間除了對物理的過程的本質進行理解，還要對實際問題進行解釋和應用.

例如：在加速度概念的教學中，關于加速度與速度、速度的變化概念的辨析通過一個例題編制如下幾個問題.

某款小汽車經過10s速度增加到30m/s；某型號戰頭機經過10s速度增加到60m/s；高鐵加速到60m/s用了300s.

問題1：計算出小汽車、戰斗機、高鐵列車的加速度，并通過數據分析三者加速性能有什么不同？

問題2：試分析中最終哪個“速度大”？哪個“速度變化大”？哪個“加速度大”.

問題3：判斷下列說法是否準確，請說出判斷依據.

①物體加速度大就是說物體運動得快.（ ）

②加速度為零的物體一定處于靜止狀態.（ ）

③物體加速度為3m/s2，即該物體速度變化為3m/s.（ ）

④加速度大的物體相同時間內速度變化大.（ ）

引導學生通過對上述問題的解答，然后自主小結并反思：“速度”、“速度的變化”、“加速度”各自描述的是什么運動狀態或哪個運動過程？

二、充分運用實驗進行探究性教學

物理教學離不開實驗，物理實驗是物理教學的重要內容、方法和手段.要創造條件努力做好各個演示實驗和學生實驗，加強教學直觀性，增強學習的興趣.通過一些探究性的實驗設計，讓學生自己去發現問題，去尋找解決問題的方法，培養學生的動手實驗能力，加深對問題的理解，學生的思維也在實驗設計和實驗探究的過程中實現最大化發展.

例如，“探究加速度與力、物體質量的關系”，讓學生討論影響加速度的因素，除課本所介紹的實驗之外，自己能否設計一些實驗來進行研究.這樣既激發了學生的學習興趣，同時又培養了學生動手能力和創新能力以及對加速度的理解更加深入.

當然，在實驗演示和分組實驗實施前，也需要用問題來進行思維的激發，讓學生帶著問題思考可能觀察的結果.

例如，《超重與失重》一課，在課堂上可以提出如下幾個關鍵性問題

問題1：“紙帶可以承受兩個鉤碼的重力，為什么提拉一個鉤碼時就斷了呢？”

問題2：在觀看錄像后，“什么情況下發生超重現象，什么情況下發生失重現象？”

問題3：DIS學生實驗后，“同學們得出物體加速上升時發生超重現象，加速下降時發生失重現象的依據是什么？”

問題4：教師在肯定學生猜想有一定合理性后，進一步追問“為什么超重發生在加速上升階段，失重發生在減速上升階段呢？”

問題5：DIS教師演示實驗后，“為什么加速度向上時超重，加速度向下時失重呢？”

三、積極引導學生解題后反思

物理學習不可缺失了習題教學，學生完成習題解答的過程是運用知識解決實際問題的過程，是內化知識、深化理解的重要渠道.對于問題解答的結果通常有兩種可能性，一種是正確地解決了問題，一種是解題出現了錯誤.解決完習題不應該是習題教學的終止，而應看作為一個新的開始.

例如，在牛頓運動定律的應用一章節，有一個典型的例題，如圖1所示，一人質量為m，立于一正在向上勻減速的自動扶梯上，已知加速度大小為a，電梯上升方向與水平夾角為θ，求電梯對人的支持力FN及摩擦力Ff.

評析 學生常見的解析式沿著運動和垂直于與運動方向分解，如圖2所示，這樣做可以完成問題的解答，但是比較麻煩，這時在學生完成問題解答后，應引導學生思考，有沒有解決問題的其他辦法，將思維引向“分解加速度”的方向上去，如圖3所示，這樣一來不僅僅實現了一題多解，更豐富了學生對矢量運算的理解.

當然，學生做題還有可能出現障礙和錯誤，這是學生真實的思維狀態，科學處理，能夠幫助學生順利突破思維瓶頸，實現認知上的跨越.

例如，房間里有一只可視作為點光源的白熾燈，距離地面高度為H，現將一小球從緊靠白熾燈的A點以初速度v0水平拋出，如圖3所示恰好落在豎直墻面的墻角B點，已知A點于墻壁之間的水平距離為L，試分析小球拋出其影點在墻上做什么運動？

這個問題，有不少學生不假思索通常會做出小球的影子做勻加速運動或變速運動的錯誤答案，究其原因，并非源于學生對平拋運動規律的不理解，其根源在于在點光源照射下，對做平拋運動的小球產生陰影運動物理圖景的想象不完整，致使出現了解題的困難，甚至錯解.筆者在學生判斷錯誤后，引導學生應用形象思維，根據平拋運動的規律，調用形象知識，想象產生陰影的物理情景，并要求對應的畫出示意圖如圖4所示，對照示意圖進行分析，小球剛拋出時，影點在墻上的F點，AF于墻面垂直，當小球經過時間t到達P點時，它的影點在墻上的Q點，對應著物理圖景再結合相似三角形的知識和平拋運動的公式就能夠推出影點在墻上的位移FQ=gL2v0t，從位移的表達式可以直觀地看到，影點位移與時間成正比，其為勻速運動.

總之，思維訓練應該是滲透于高中物理整個學習階段的，適用于任何一種課型，要想最大限度地提高學生思維，離不開教師主導性作用的發揮，有效的情境能夠拉近學生與知識的距離，同時學習反思亦不可忽視，因為及時的反思有利于發現知識應用存在的問題，發現更優的解決方案，促進學生思維更大的發展.