在高中物理概念課中培養學生抽象思維能力的教學策略

倪國強

【摘要】 培養高中學生物理抽象思維能力是當今素質教育的目標之一，也是教會學生學會學習的一條重要途徑。高中物理教學必須通過培養和發展學生的抽象思維，才能使學生正確理解物理概念，把握物理規律，并創造性地解決物理問題。

【關鍵詞】 物理概念 抽象思維能力 培養

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2018）02-028-01

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物理概念是物理學中最重要的基石，是物理規律、原理、公式和定則等基礎知識的基礎。抽象思維就是指人們在認識過程中借助于概念、判斷、推理為基本形式，以抽象與概括、分析與綜合、歸納與演繹等邏輯方法為其基本方法的一種思維方式。掌握好物理概念是學習物理的關鍵，也是培養能力、開發智力的重要途徑。下面筆者結合高中物理概念課的教學談談培養學生抽象思維能力的方法。

一、重視形成物理概念的一般過程推進學生抽象思維能力

在高中物理教學中，使學生形成清晰的物理概念，準確地掌握物理規律，并使他們的智力、能力得到充分發展，是中學物理教學的核心問題。在形成物理概念的過程中，應盡可能從具體事物出發，通過分析，抓住現象的本質，使學生從具體的感性認識上升到抽象的理性認識，從而形成物理概念。最后還需要回到實踐中去才能得到檢驗和發展，所以還要使學生運用知識去分析和解決實際問題，以加強對概念的理解。概念建立過程中應注意以下兩個方面：

1.準確性

在概念建立過程中，如果教師講得生動形象，概念表述準確無誤，學生便易于接受，并且能留下深刻的印象。如：力是物體對物體的作用，短短的幾個字就能闡明力的本質。“力是作用”，力是什么作用呢？由“物體對物體的”幾個字揭示出力的物體性，說明了力是物它是客觀事物共同屬性和本質特征在人們頭腦中的反映，是客觀事物的抽象，是觀察、實驗和思維相結合的產物。體間相互作用，至少要有兩個物體才能產生力的作用。

2.直觀性

在“壓力”的教學中，為了避免學生形成“壓力在數值上等于重力”的錯誤印象，可做如下實驗：把物體放在水平放置的臺式測力計上，此時它指示出物體的重量，接著把測力計的底座稍抬起，使其平臺傾斜，這時示數立刻變小，這樣不僅便于學生區別重力與壓力，也顯示了斜面所受的壓力不等于重力，從而使學生對壓力的概念有了全面的認識。

二、通過建立物理模型加強學生的抽象思維能力

物理概念是客觀事物共同屬性和本質特征在人們頭腦中的反映，是客觀事物的抽象，是觀察、實驗和思維相結合的產物。高中學生的物理抽象思維能力，主要體現在建立物理模型和把實際問題轉化為典型物理問題兩個方面。中學物理教材中有許多物理知識比較抽象難懂，學生不容易理解和掌握，理想物理模型就是科學抽象方法的一種形式，它是以客觀實體為原型經過科學抽象的產物，是客體主要特性的反映。通過抽象，把研究對象和進行合理的簡化，摒棄或忽略無關、次要的因素，突出反映事物本質特征的主要因素，從而抽象出物理模型，幫助學生建立起清晰的物理研究對象，達到疏通思維渠道，使物理問題化繁為簡、化難為易，起到降低教學難度的作用，易于學生理解和掌握物理研究對象的本質特征及其規律。如質點、理想氣體、點電荷、點光源等等。學生在理解這些概念時，很難把握其實質，而建立概念模型則是一種有效的思維方式。高中的物理模型常用的有以下三種：

1.對象模型

用來代替研究對象實體的理想化模型。如：質點、剛體、理想氣體、輕質彈簧、點電荷、點光源等。

2.過程模型

實際的物理過程都是由諸多因素作用的結果，忽略次要因素的作用，只考慮主要因素引起的變化過程的模型。如：勻速直線運動、勻變速直線運動、拋體運動、圓周運動、簡諧運動、變加速運動模型、彈性碰撞模型、人船模型、追逐模型、發電機模型、原子結構模型等。

3.條件模型

把研究對象所處的外部條件理想化建立的模型。如：光滑表面、恒力、真空中等。

三、通過對物理概念的內涵與外延的理解深化學生抽象思維能力

要完整地掌握一個概念，既要理解其內涵又要清楚其外延。從而與其它概念相區別。物理概念的內涵是指物理概念所反映的物理現象、物理過程所特有的本質屬性。如電場強度是反映電場強弱的一個物理量，與試探電荷的性質無關。物理概念的外延是具有物理概念所反映的本質屬性的全體對象。通常所說的物理概念的適用范圍就是指物理概念的外延。它說明物理概念所反映的是哪些對象。“物理概念的內涵與外延成反比關系，內涵越大，外延越小，內涵越小，外延越大”。

四、運用類比法構建概念體系讓學生抽象思維能力得以升華

類比是科學研究中常用的方法之一，從特殊推向特殊的推理。類比推理是根據兩個或兩類對象有部分屬性相同，從而推出它們的其他屬性也相同的推理。在物理教學中，注意運用類比教學法進行概念教學，通過類比強調概念之間的相關性和系統性，以幫助學生形成準確、科學、完整的概念。通過概念、規律把物理知識有機地結合起來，形成一個完整的知識體系，比如，在講“質點”這一概念時，注意跟數學中的幾何點對比起來學習，強調它們的不同點，質點是含有質量的，而幾何點是沒有質量，相同點是都不考慮其形狀和大小，在坐標上有一位置。很多物理概念之間既有區別、又有聯系，反映了物質的本身的一種屬性。如：在電場中的一些物理量E=■，C=■，U=■與初中學習過的概念ρ=■，R=■相類似都是只取決于自身的物理屬性。

高中階段正是學生各種思維發展的關鍵期，在物理概念課教學過程中培養學生的抽象思維能力有利于學生對客觀事物共同屬性和本質特征的認識和促進學生的全面發展。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]田世昆，胡衛平.物理思維論[M]，南寧：廣西教育出版社，1996年.

[2]閻金鐸，田世昆.中學物理教學論[M]，北京：高等教育出版社，1991年.

[3]丁紅明.基于前概念的高中物理錯題研究[J]，中學物理教學參考，2014年1-2期.

[4]黃曉健，物理概念教學的幾點體會[J]，龍巖師專學報，1997年8月第3期.