如何在高中物理教學(xué)中提高學(xué)生抽象思維能力

摘 要：高中數(shù)學(xué)教學(xué)中提高學(xué)生的抽象思維能力，有助于深化學(xué)生對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)與理解，其更好的掌握物理知識(shí)本質(zhì)，提高其運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的靈活性.本文結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，探討在高中物理教學(xué)中提高學(xué)生抽象思維能力的相關(guān)舉措，以供參考.

關(guān)鍵詞：高中物理;教學(xué);提高;抽象思維能力

中圖分類號(hào)：G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????? 文章編號(hào)：1008-0333（2021）36-0042-02

高中物理教學(xué)中應(yīng)做好抽象思維理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到抽象思維是以概念為起點(diǎn)去進(jìn)行思維，進(jìn)而再由抽象概念上升到具體概念.同時(shí)，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際采取針對(duì)性的教學(xué)策略.

一、做好概念的灌輸

做好物理概念的灌輸是提高學(xué)生抽象思維能力的重要基礎(chǔ).教學(xué)實(shí)踐中既要注重設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，加深其印象，使其徹底搞清楚相關(guān)概念的來(lái)龍去脈，又要注重創(chuàng)設(shè)生活化問(wèn)題情境，澄清其對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)與理解.例如，圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)教學(xué)中，為更好的培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力可結(jié)合以下情境的講解，深化其對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)、向心力的理解：

如圖1所示為自行車場(chǎng)地賽中一段半徑為R的圓弧賽道（忽略道路寬度），賽道路面與水平面間的夾角為θ，忽略空氣阻力，自行車和騎手的總質(zhì)量為m.兩者一起在該路段做速度為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng).路面與自行車輪之間的摩擦系數(shù)為μ，重力加速度為g.若自行車與賽道之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，則對(duì)于騎手和自行車組成的系統(tǒng)來(lái)講（? ）.

A.若v=gRtanθ，則系統(tǒng)向心力由重力和支持力合力提供

B.若v>gRtanθ，系統(tǒng)受到來(lái)自路面的摩擦力沿賽道斜面指向內(nèi)側(cè)

C.系統(tǒng)的最大速度為v=gR·μsinθ+cosθμcosθ-sinθ

D.系統(tǒng)的最大速度為v=gR·sinθ+μcosθcosθ-μsinθ

解答該題既需要充分理解題意，又需要結(jié)合所學(xué)的圓周運(yùn)動(dòng)概念進(jìn)行分析.對(duì)騎手和自行車組成的系統(tǒng)來(lái)講由向心力由自身重力和帶到的支持力合力提供，即，mgtanθ=mv2/R，即，v=gRtanθ，若速度大于該值，則向心力會(huì)增大系統(tǒng)會(huì)受到路面沿賽道斜面指向內(nèi)側(cè)的摩擦力.當(dāng)系統(tǒng)剛要滑動(dòng)時(shí)有Ncosθ=fsinθ+mg，Nsinθ+fcosθ=mv2/R，解得v=gR·sinθ+μcosθcosθ-μsinθ，綜上選擇ABD.

二、重視例題的精講

高中物理教學(xué)中提高學(xué)生的抽象思維能力時(shí)，應(yīng)結(jié)合學(xué)生所學(xué)的物理概念做好例題的篩選與精講，與學(xué)生一起回顧所學(xué)物理概念的同時(shí)，認(rèn)真的剖析例題的求解過(guò)程，使學(xué)生體會(huì)將實(shí)際問(wèn)題情境抽象為對(duì)應(yīng)的物理情境，并借助所學(xué)的物理規(guī)律進(jìn)行解答的過(guò)程，使其更好的把握抽象的細(xì)節(jié).例如，牛頓第二定律知識(shí)教學(xué)中，可為學(xué)生認(rèn)真剖析如下例題，為其抽象思維能力的提升奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)：

如圖2所示，密度為ρ的木球和輕質(zhì)彈簧相連置于充滿水的密閉容器中，彈簧的另一端固定在容器底部，水和木球的密度差為Δρ（Δρ>0），重力加速度為g，開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜止.若將容器由靜止釋放，則釋放瞬間木球相對(duì)于地面的加速度為（? ）.

A.（1+Δρρ）g B.（1-Δρρ）g C.g D.Δρρg

該題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，分析時(shí)需要結(jié)合受力平衡、浮力、失重、牛頓第二定律概念.對(duì)木球進(jìn)行受力分析可得：F浮=mg+kx，由浮力以及質(zhì)量計(jì)算可知：F浮=ρ水gV，m=ρV，而Δρ=ρ水-ρ，聯(lián)立解得kx=ΔρgV.釋放容器瞬間處于完全失重狀態(tài)，浮力消失.木球受重力和彈簧彈力，由牛頓第二定律可知mg+kx=ma，解得a=（1+Δρρ）g，選擇A項(xiàng).

三、做好習(xí)題的訓(xùn)練

抽象思維能力的提升是一個(gè)緩慢且需要長(zhǎng)久堅(jiān)持的過(guò)程.高中物理教學(xué)中應(yīng)注重制定長(zhǎng)遠(yuǎn)以及近期目標(biāo)，將培養(yǎng)工作融入到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，尤其應(yīng)注重在習(xí)題的訓(xùn)練中提高學(xué)生的抽象思維能力，鞏固學(xué)生所學(xué)的同時(shí)，使其掌握抽象的細(xì)節(jié)，積累抽象的相關(guān)經(jīng)驗(yàn).例如，平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)中可向?qū)W生展示如下訓(xùn)練習(xí)題，要求其思考作答，促進(jìn)其抽象思維能力更好的提升：

如圖3為一游戲通關(guān)示意圖，一把手槍處在與關(guān)門水平距離為L(zhǎng)，槍口與關(guān)門上端的豎直距離為H，L=2H.手槍能水平發(fā)射速度不同的子彈.手槍射出子彈的瞬間，關(guān)門在水平方向上以v向左運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上以v的初速度豎直上拋運(yùn)動(dòng)，若子彈恰好從關(guān)門的上端擦邊而過(guò)就算通關(guān).重力加速度為g，忽略空氣阻力，則順利通關(guān)的子彈的初速度大小為（? ）.

A.v? B.2v? C.2v? D.22v

該訓(xùn)練習(xí)題以游戲?yàn)楸尘埃`活的考查了學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)概念的認(rèn)識(shí)與理解.推理時(shí)既需要結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的概念與規(guī)律又需要結(jié)合幾何知識(shí)進(jìn)行推理.在豎直方向上子彈下降的位移h1=12gt2，關(guān)門上升的距離為h2=vt-12gt2，又因?yàn)閔1+h2=H，聯(lián)立解得t=Hv.設(shè)子彈的初速度為v0，則在水平方向上子彈的位移為x1=v0t，關(guān)門水平方向上運(yùn)動(dòng)的位移為x2=vt，又因?yàn)閤1+x2=L，L=2H，解得v0=v，選擇A項(xiàng).

四、注重學(xué)習(xí)的總結(jié)

提升學(xué)生抽象思維能力時(shí)應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，尤其養(yǎng)成善于總結(jié)的良好習(xí)慣，既做好高中物理相關(guān)概念知識(shí)的歸納與總結(jié)，又要認(rèn)真分析自身的抽象思維能力提升情況，尤其鼓勵(lì)其積極與其他學(xué)生溝通交流，注重借鑒他人分析問(wèn)題的思路與方法，不斷的彌補(bǔ)自身的不足，實(shí)現(xiàn)自身抽象思維能力進(jìn)一步提升.例如，動(dòng)能定理概念教學(xué)中，要求學(xué)生認(rèn)真總結(jié)以下習(xí)題，考查了哪些知識(shí)點(diǎn)，如何對(duì)求解過(guò)程抽象的以及應(yīng)用了哪些技巧等：

某景點(diǎn)有一音樂(lè)噴泉.估測(cè)噴泉中心主噴水管口噴出的水柱約有20層樓高.該主噴水管口的圓形內(nèi)徑約為10cm，由此估算，驅(qū)動(dòng)該水管噴水的水泵功率最接近的數(shù)值為（? ）.

A.8kW? B.80kW? C.160kW? D.560kW

需要結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)估算相關(guān)參數(shù)，并通過(guò)對(duì)水流運(yùn)動(dòng)過(guò)程的抽象，結(jié)合動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算.因每層樓高約3m，因此20層樓高的高度H=3×20=60m.由動(dòng)能定理-mgH=0-12mv2，解得v=1200m/s.射水泵的功率為P，接近管口很短一段時(shí)間Δt內(nèi)水柱的質(zhì)量為m，則m=ρvΔtS=ρπr2vΔt，由動(dòng)能定理可得P·Δt=12mv2，聯(lián)立解得P=ρπr2v32，代入數(shù)據(jù)可得P=1.63×105w≈160kW，選擇C項(xiàng).

高中物理教學(xué)中提高學(xué)生的抽象思維能力需要做好系統(tǒng)的規(guī)劃，既要通過(guò)自主學(xué)習(xí)掌握有關(guān)抽象思維能力的相關(guān)理論，又要結(jié)合高中物理學(xué)科特點(diǎn)，積極探尋與應(yīng)用相關(guān)的提升策略，尤其做好學(xué)生抽象思維能力提升效果的評(píng)估，認(rèn)真總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，及時(shí)改進(jìn)教學(xué)過(guò)程中的不足，順利的完成抽象思維能力提升目標(biāo).

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[責(zé)任編輯：李 璟]

收稿日期：2021-09-25

作者簡(jiǎn)介：藍(lán)炯武（1981.2-），男，廣西壯族自治區(qū)馬山人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，從事高中物理教學(xué)研究.