突破學生物理思維障礙發展學生物理核心素養

王曉玲

摘 要：針對部分學生進入高中后學習物理的興趣銳減，學好物理的信心明顯不足的原因，本文從初高中物理教學的銜接、搭建合適“學習腳手架”和課堂教學中學生思維可視化三方面，對突破學生學習物理的思維障礙，發展學生物理核心素養進行了實踐探究分析。

關鍵詞：突破；思維障礙；發展；物理學科；核心素養

思維的教育和培養是發展學生物理核心素養的關鍵，在物理教學中有著非常重要的地位。物理教育教學的一個重要任務就是教會學生如何正確地去思考問題，進而培養和發展學生的學科素養。然而部分學生進入高中后學習物理的興趣銳減，學好物理的信心明顯不足，究其原因，除個別學生是因為智力因素及高中物理知識本身具有高度概括性和抽象性外，我認為主要原因還是來自于學生在學習高中物理的過程中出現了思維障礙。所以，如何突破學生學習高中物理的思維障礙，不僅是提高物理教學成績的有效策略和手段，也是發展學生物理核心素養的前提。本人在多年的教學實踐中通過反思總結自己的教學過程、與歷屆高中學生進行溝通交流以及與同學科的老師研究討論，對如何突破學生學習高中物理的思維障礙，提升學生核心素養作了以下分析與思考。

一、做好初高中物理教學的銜接是突破學生物理思維障礙的基礎

學生在初中階段所學的大部分物理知識在高中都將得到進一步的拓展與深化，但是，高中物理教學要求完全不同于初中教學要求。那么，為了防止學生進入高中后就出現學習物理的思維障礙，做好初高中物理教學的銜接工作就顯得尤為重要。以物體運動的描述知識為例，初中階段要求通過學生身邊熟悉的許多現象和實例，使學生認識機械運動、參照物、勻速直線運動、變速運動及速度、平均速度、路程、時間等物理概念，并能用速度計算公式進行簡單計算。而高中物理運動描述則在初中的基礎上新增了位移、加速度、線速度、角速度等物理量，定量研究勻變速直線運動、曲線運動（平拋運動、勻速圓周運動），并引入矢量運算（運動的合成與分解）和x-t、v-t、a-t圖像，突出了模型法、極限法和圖像法等物理方法的學習。從以上可以看出，高中物理知識較初中更加復雜、嚴謹、科學，以定量研究和抽象思維為主，運用數學知識的能力要求提高，課堂知識密度較大，這就必然要求高中物理教師應當細致研讀初中物理課本及課標，與初中物理教師加強溝通和交流，對學生在初中所學的物理知識及要求做到心中有數，以便在高中物理教學過程中把初中物理知識作為高中教學的“生長點”逐步擴展和加深，為突破學生物理思維障礙奠定基礎。

二、搭建合適的“學習腳手架”是突破學生物理思維障礙的關鍵

一座座高樓如果沒有腳手架是不可能拔地而起的，5m高的攀巖墻壁，沒受過專業訓練的人是爬不上去的。泰山雖然險陡，搭好臺階一般人都能上得去。學生在學習高中物理的起步階段，無論是在學習內容、學習要求，還是在思維方法等方面與初中相比都出現了較大跨度。在教學過程中教師如果為學生搭建好合適的“學習腳手架”，它們就猶如一級級臺階，能夠引導學生不斷克服學習思維障礙，順利完成學習任務。比如受力分析是學生學習高中物理的難點之一，在初中階段為了適應學生的思維特點，是從大量日常生活實例引出力的概念，從力的作用效果進行簡單物體受力分析的。進入高中后只要充分利用舊知識“同化”新知識，學會理解三種基本力的性質，在講授受力分析方法時，先根據力的產生條件分析簡單問題中單個物體的受力，學習了牛頓第二定律后，再根據物體的運動狀態和牛頓第二定律分析單個物體的受力；最后在講連接體問題時，介紹以整體為研究對象進行受力分析的思路，這樣就能從較低層次起步，使學生解決受力分析問題的思維能力得到顯著提高。搭建“學習腳手架”是以學生為主體，教師為主導的有效教學策略，也是發展物理核心素養的必經之路。

三、思維可視化是突破學生物理思維障礙的有效途徑

思維可視化是指運用圖示、圖表、模擬動畫等方式把本來不可見的思維信息（思考方法和路徑）呈現出來，使其清晰可見的過程。在平時的物理課堂教學中，通過思維可視化可以將隱形的、抽象的、靜態的信息直接展示出來，幫助教師了解學生的思維過程，同時，也幫助學生合理把握信息，理解教師的思維軌跡，使師生之間有更好的交流與對話。例如學習了平拋運動后，讓學生完成一道關于平拋運動的選擇題：將一小球從離地面高度是h處，以速度v0水平拋出，忽略空氣阻力，重力加速度是g，則落地時的速度大小是v=■請幾名同學講述他的解題思路，其中有的解法是直接用勻變速直線運動的公式v2-v02=2ax得出結果，只從結果看是對的，但從過程看則反映出學生對公式的適用條件理解有誤，這樣，通過學生思維可視化就清晰的暴露出了學生思維過程中的問題。另外，還可以通過學生的作業、課堂內上臺表演以及回答教師設置的問題等多種形式讓學生的思維可視化，使教師能夠準確了解學生對所學內容的掌握情況，進而及時調整自己的教學策略，對學生的指導做到有的放矢。在課堂教學中合理地運用可視化的方式，能有效降低學生理解學習內容的難度，幫助學生突破學習物理的思維障礙，使更多學生不再懼怕物理。同時，通過這種方式，從思維的根源上糾正了學生的認知錯誤，長遠來看，對提升學生的核心素養具有重要意義。

總之，要幫助學生突破物理思維障礙，發展學生核心素養，需要每一位高中物理教師不斷更新物理教學觀念，努力學習新課改理論，根據物理學科核心素養要求，從實際出發，在教學活動中采用合理的方式方法，就一定能夠幫助學生掌握科學的思維方法，在突破思維障礙的同時不斷提高物理思維能力。

參考文獻：

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