在高中物理教學中如何培養(yǎng)學生的各項思維能力

摘 要：隨著教育的飛速發(fā)展和人們對教育本質的深入探索，廣大專家、教師清晰地認識到教育不僅僅是傳授給學生知識，更重要的是培養(yǎng)與發(fā)展學生的思維，促進學生邏輯思維能力的形成，讓高中生成長為具有各種重要思維能力的、能獨立解決問題的有能力的人。高中物理是理科中思維性、邏輯性、關聯(lián)性極強的一門學科，它是培養(yǎng)學生各項思維能力的較好媒介，也是高中一門非常重要的課程，學生良好的思維能力有利于物理的學習和物理成績的提升。因此深入探討在高中物理教學中培養(yǎng)學生的各項思維能力的方法，為高中生思維能力的發(fā)展建言獻策。

關鍵詞：高中物理;思維能力;培養(yǎng)策略

新課標特別強調各學科都具有自身獨特的邏輯思維和學科特點，新時代的學科教育要培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)。物理學科素養(yǎng)的第三條即形成良好的科學思維，可見高中地理極為重視對學生思維的培養(yǎng)。思維的發(fā)展意味著學生思考模式、認知模式的提升和優(yōu)化，意味著學生能更好地分析、處理、解決各種問題[1]，對學生的一生都有極大的促進作用。

因此，物理課堂教學要注意在傳授知識的過程中滲透思維方法的訓練，知識是思維的載體和介質，思維是知識內化和靈活應用的成果，因此傳授知識和培養(yǎng)思維相輔相成，共同促進[2]。廣大物理教師需要秉持培養(yǎng)學生思維的理念，踐行培養(yǎng)學生思維的目標，不斷挖掘培養(yǎng)學生思維的方法。

一、在高中物理教學中培養(yǎng)學生形象思維能力的方法

所謂形象思維，即將抽象的、難以理解和描繪的事物、過程、情境等轉化為直觀的、易于觀察和表征的事物和變化過程，減少認知的難度。

（一）要想培養(yǎng)學生的形象思維能力，教師在物理課堂上就要巧借實物模型輔助教學，以降低知識難度

例如，在講解圓周運動的規(guī)律時，教師如果告訴學生一個轉盤上各點的角速度大小一樣，線速度的大小不相等，距離轉盤中心越遠的位置線速度越大，學生很難理解，這與學生日常的認知不符，學生會本能地認為同一個轉盤上的各點是相對靜止的，所以各點速度一樣。這時教師不要立即反駁學生，可以給學生提供一個不倒翁，在其上距離圓心不同距離的地方各標記一個點，然后轉半圈，讓學生比較兩個點轉過的軌跡長短，這時學生可以清楚地發(fā)現(xiàn)兩個點轉半圈繞過的角度都是180°，但離得遠的點轉的軌跡更長。讓學生在這個過程中親身體會形象化處理問題的直觀性，體會形象思維的藝術性、簡潔性。

（二）在解題中滲透形象思維的優(yōu)勢

高中物理很多題目比較抽象，給予的條件極其復雜、繁多，整個題干有七八行之多，給學生理解、表征問題帶來了很大的難度，因此教師可以在講習題時有意地突出形象思維的重要性、便利性。

例如，高中必修一物理中重要的一節(jié)：路程與位移，該章節(jié)有這樣一個題目：一列隊伍長100米，哨兵從隊尾跑到隊首，又跑回來，在他跑的過程中，隊伍整體向前走了100米，若哨兵和隊伍都是勻速運動，那么哨兵跑了多少米？這是一個動態(tài)的多方運動過程，哨兵和隊伍都在運動，而且哨兵還有往返的運動過程，直接套用物理公式根本無從下手，教師可以在學生思考一段時間后給予提示：將哨兵和隊伍的運動過程畫出來試試。

當學生將哨兵和隊伍的運動過程呈現(xiàn)在一張圖紙上，就能很明顯地觀測到二者在運動過程中位移的變化、距離變化，非常直觀、非常清楚，在很短的時間內就能正確解答題目。

將抽象的知識和題目轉化為形象的實物、模型、圖像、表格等直觀的、形象的事物，體現(xiàn)了物理化繁為簡，變通的形象思維[3]，這種思維能力有助于學生擺脫迷失概念的困擾和題目信息的干擾，幫助學生以最直接、最簡潔的方式撥開云霧，發(fā)現(xiàn)本質。因此教師在課堂教學中要有意識地引導學生進行形象化轉化，帶領學生體會形象化思維的價值以及形象化處理問題的方法，讓學生養(yǎng)成用形象化思維解決問題的習慣，形成形象化思維。

二、在高中物理教學中培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力的方法

發(fā)散思維是我們一直崇尚的思維模式，具有發(fā)散思維才能對一個問題有更全面、更深刻的思考和認識，才能從盡可能多的角度探尋解決問題的最佳方案，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，這樣有利于加深學生對物理知識的理解，有利于激發(fā)學生的智力。

（一）物理教師要多給學生思考的機會，并且尊重每一個學生的奇思妙想

每一個學生都是富有想象力的藝術家，他們以智慧的眼睛去探尋世界上的一切事物[4]。但有時候嚴格的灌輸式的課堂教學壓制了學生的思考，也摧毀了學生發(fā)散的想法，讓學生如同木偶一般接受老師傳授的知識。

要想培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，高中物理老師首先在課堂教學中把課堂還給學生，讓學生多思多想。例如，在講解圓周運動時，教師可以讓學生分享自己熟悉的生活中做圓周運動的物體，這時學生會充滿興趣，激烈地交流：“車輪子，摩天輪、鐘表指針、風車等”。學生會打開思路，從生活中的各個角度找出做圓周運動的物體，發(fā)散思維就在不知不覺中體現(xiàn)。

教師還要注意對學生的想法即使是不太合適的想法也要給予尊重與鼓勵，不要正面否決、反駁學生，這樣會打擊學生的自信心和思考的欲望，對學生發(fā)散思維的培養(yǎng)非常不利。

（二）在習題課中滲透發(fā)散思維的理念，帶領學生感受同一個問題的多種觀察角度和解題方法

近年來高中物理題目越來越重視對學生思維的考查，一道題目雖然有固定的答案，卻有多種解題方法，只要你的關注的點、你的思路正確，條條大路都可以通向最終的答案。

因此教師可以在習題課上引導學生從不同的角度解題，例如例題一輛汽車在十字路口等綠燈，綠燈亮時汽車以3 m/s2的加速度開始加速行駛，這時一輛自行車以6 m/s的速度勻速駛來，從后面超車，試求在追上之前自行車行駛多久兩車相距最遠？這時有的學生會選擇公式法解題，有的同學會選擇用形象的圖象來解題，還有的學生會選擇用二次函數(shù)極值法解題，另外還有一些學生用相對運動法解題，可見解決物理題需要具有發(fā)散思維，能夠從多個角度思考，這樣才能保障遇到問題時胸有成竹。

三、在高中物理教學中培養(yǎng)學生抽象思維能力的方法

物理是研究宏觀物質狀態(tài)、運動、變化的學科，所研究的宏觀物質有時非常大，大到難以想象。比如行星繞太陽運動，比如衛(wèi)星脫離太陽系;有些運動過程是我們實際無法模擬的，比如慣性定律：不受外力作用，物體可以一直保持勻速直線運動……這些知識對高中生來說都非常難以理解、難以接受，與實際生活差距很大，這時教師需要培養(yǎng)學生的抽象思維，引導學生用理想化、近似化的抽象思維去理解。

（一）要想培養(yǎng)學生的抽象思維，教師首先要告訴學生進行抽象處理的原因、價值

例如，在研究飛機在空中的位置、距離地面的高度、飛行速度等問題時，我們需要用一個小點代替這個龐大的飛機，因為飛機是一個比較大的實物，上面有多個點，如果不進行近似處理，那么就無法描述飛機的運動狀態(tài)，而且飛機的大小和性質并不影響飛機的運動狀況，因此進行理想化簡化不會影響其真實運動情況，所以我們可以進行抽象處理，這樣做會方便我們研究。教師要跟學生講解清楚抽象化處理、抽象思維的具體原因、處理方式以及意義。

（二）要想培養(yǎng)學生的抽象思維，教師要給學生提供盡可能豐富的例子，引導學生體會、內化抽象處理問題的方法及意義

思維的培養(yǎng)是一個長期的過程，教師需要在教學中不斷滲透這種思維，需要讓學生多接觸具體的例子，不斷體會抽象處理問題的原則、方法，逐漸理解和內化抽象思維。

例如，在學習宇宙中的天體作用時，各天體是實心的球體，著名物理學家開普勒通過測量、觀察的數(shù)據(jù)得出天體繞太陽運動的軌道呈橢圓形，但橢圓不利于我們研究各天體的軌道、運行速度等問題，在對真實情況影響不大的前提下我們把天體繞太陽運轉抽象為一個質點繞太陽做圓周運動;物理中常說的光滑平面、光滑木板（不計摩擦力）等是理想化的處理，將最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力也是物理中近似化、抽象化處理問題的典型案例，是物理學科所特有思維方式，讓學生在這些具體的例子中體會抽象思維的應用方式。

四、在高中物理教學中培養(yǎng)學生探究思維能力的方法

探究思維是解決物理問題的重要思維方式，也是可以遷移應用到其他學科的重要思維。探究思維可以幫助學生分析、探索、驗證某種現(xiàn)象或某些理論，幫助學生理解事物的本質。

（一）教師要鼓勵學生探究、引導學生探究

探究既是一種思維，也是一種能力。教師在物理課堂教學中要鼓勵學生進行探究，要注意培養(yǎng)學生的探究思維。

探究通常具有以下模式：提出（發(fā)現(xiàn)）問題—做出假設—設計實驗—進行驗證—搜集證據(jù)—數(shù)據(jù)分析—得出結論—表達交流，這是探究的基本流程，教師要先帶領學生體會探究的過程，梳理探究的具體流程，鼓勵學生多參與課堂探究活動。例如探究小車速度隨時間變化的規(guī)律、勻變速直線運動的速度與位移的關系、探究加速度與力和質量的關系等。

教師的鼓勵是學生參與探究活動的動力，教師的指導可以增添學生探究的信心和積極性，讓學生積極主動、自愿自覺地參與探究活動。

（二）為學生創(chuàng)造進行探究活動的材料、環(huán)境，確保每位學生都參與探究活動

首先每次進行探究活動之前，教師要進行周全的準備工作，將實驗所需的材料都準備好，避免課堂探究活動手忙腳亂、浪費課堂時間;其次教師要營造探究的氛圍，先帶領學生找到明確的問題，設計好探究的思路，再有條不紊地展開探究活動;最后教師要做好宏觀調控，確保所有的學生都參與到探究活動中，確保小組成員相互配合、互幫互助，共同完成探究活動。

在充足的準備下、在教師的有效調控下，學生才能體驗一個順利的、高效的探究過程，才能收獲滿滿，才能喜歡上探究活動，進而形成探究思維。

綜上所述，在高中物理教學中教師要注意運用多種方法培養(yǎng)學生的抽象思維、形象思維、探究思維、發(fā)散性思維，讓高中生具備先進的、科學的、實用的邏輯思維，這是物理學科發(fā)展的需要、是學生長遠發(fā)展的要求，也是當前教育需要承擔的重任。

參考文獻：

[1]吳曉寧.在高中物理教學中如何培養(yǎng)學生的各項思維能力[J].中國校外教育，2019（2）：80-82.

[2]王菁.例說物理教學思維能力的培養(yǎng)[J].云南教育，2005（4）：22.

[3]路喜鋒.物理教學中學生形象思維能力的培養(yǎng)[J].中學生數(shù)理化（教與學），2015（8）：5.

[4]張發(fā)強.試論高中物理教學中培養(yǎng)學生抽象思維能力的策略[J].新課程（下），2018（5）：216.

作者簡介：陳立端，男，福建省建寧縣人，學歷：大學本科，職稱：中學物理一級，建寧縣第一中學教師，研究方向：高中物理教學。

編輯 段麗君