高中物理培養學生思維拓展能力的探究

安徽省淮南市壽縣第一中學 張成輝

高中物理知識的學習對學生而言具有一定難度，難就難在物理知識的理解、運用以及思維邏輯等方面，物理知識的學習對學生的思維邏輯能力有著較高的要求，思維邏輯是否完整全面對學生物理知識的學習以及生活的探究有著重要的影響。不僅如此，在新課程標準的不斷推行之下，對于高中物理知識的教學也有著更高的要求，要求教師能夠在教學實踐中有效地激發學生的學習主動性、積極性，提高學生在物理學習中的探究意識與實踐能力，更有效地培養學生的創新思維能力，激發學生的物理思維拓展能力。以下我通過在高中物理具體的教學實踐中去論述如何有效地培養學生的思維拓展能力。

一、高中物理學生思維拓展的意義

在傳統的物理教學課堂上，由于教學任務繁重、教學時間緊張，教師在對學生物理問題的教學過程中，往往都是通過標準答案的教學或者是教師所思考出來的一種最有效的解題方式，而學生對物理知識的理解、問題的解決也只能夠通過這一種思路與方法，在這種單一僵化的教學方式長期影響下，學生的思維發展就會受到極大的限制，在面對物理問題解決的過程中學生只會運用單一的方式進行思考，遇到相對靈活的問題時就會變得束手無策。因此，在高中物理教學實踐中，培養學生思維拓展的能力非常重要，是幫助學生培養靈活的物理思維模式的重要途徑，也是幫助學生更好地適應高中物理知識學習的重要方式。在思維拓展的培養之下，學生能夠更好地去解決實際的物理問題，在思考的過程中能夠掌握多方面、多層次的思考角度，相比于傳統“套公式”的解決方法，將會大大地提高學生物理難題解題的效率，對學生而言不僅是物理成績的提升，更是思維的發展。

二、培養學生建立高中物理模型意識

每一個物理問題都有著相對應的物理模型作為其依據，這個物理模型是一定的，也是具體的，而在傳統的教學實踐中對于物理模型存在著兩個問題，其一是學生對物理模型掌握不熟練，其二就是學生掌握了物理模型，但是如果換一個新的問題去考同一個物理模型，那么學生的思維就跟不上，也無法有效地將對應的物理模型使用到物理題目中，這些都是學生物理思維能力欠缺的表現。因此，在教學的實踐中，教師應該積極地培養學生對高中物理模型建立的靈活意識。

例如：結合高中物理中的一個例題，“有一只重量為G 的小蟲子，掉入一個半徑為R 的碗中，碗的深度為D，已知小蟲腳間與碗之間的動摩擦因數，那么小蟲在碗的右端能夠順利爬出來，那么此時的D 最大值為多少？”對于這個題目的理解要點是在于“化曲為直”，也就是學會解決物體在類似于碗這樣的物體上進行曲面運動的情況。在以往的知識學習中大多數涉及的是水平面或者傾斜面的問題，對學生而言難度較小，但是這個問題對學生卻有著較大的難度。那么在解決這個問題的教學過程中，教師就要引導學生積極地去建立物理模型，以模型作為鋪墊，將這個題目中的問題轉變為學生更加熟悉的例子，讓學生對難題轉變思考的方向，引導學生去思考以“斜面上的物塊恰好不滑動的臨界情況”為出發點，積極地鼓勵學生找到解題的臨界條件。物理的問題是靈活多變的，但是模型是不變的，只有引導學生在平時學習與運用物理模型的過程中更好地進行思維的轉化，才能讓他們更靈活地應對各種變化類型的題目。

三、培養學生嚴謹的物理思維

高中物理題目注重的是考查學生對物理知識的綜合運用能力，也就是說物理問題是由許多個小問題組合而成的，而在學生實際的學習以及問題的解決過程中發現，學生習慣于通過套公式的方法解決問題，一旦遇到綜合類型的物理問題就難以有所突破，但這卻是學生物理知識學習的一大重要問題，是一種不好的學習思維與習慣，如果不能夠及時地將學生的思維習慣糾正過來，會對學生物理知識的學習造成重大的影響。因此，在對學生思維拓展的教學過程中，教師應該培養學生嚴謹、系統的物理思維，不能夠簡單地將物理知識當成一個個單獨的知識點，而是應該將知識串聯起來，這樣才能夠更好地解決物理問題。

以高中物理的一道例題為例：“假設在一輛車的正前方有一輛自行車正在行駛過來，是以6m/s 的速度勻速行駛，而汽車則是以18m/s 的速度去追趕前方的自行車，如果汽車與自行車是同方向的直線運動，那么問：（1）當兩車第一次相遇時需要多長的時間；（2）當汽車追上自行車后進行剎車，并且剎車過程中的加速度為2m/s，那么此時兩車再次相遇需要多長的時間？

第一個問題相比較而言更簡單，能夠通過套公式的方法來很快地解決，但是在第二問中卻出現了物理題目中常見的“陷阱問題”，在這里就是“剎車陷阱”的問題，僅通過套公式的方法進行計算是不能得出答案的，這需要學生進行思維的拓展，對問題中汽車減速到零的時間進行重點分析，這個時間更是對整個物理過程中分析出車輛是在做勻減速運動還是勻減速運動的同時還存在著靜止的現象，這是問題的關鍵所在，也是對問題思考嚴謹性的重要體現。在這個題目中也體現了學生物理嚴謹性的重要性，這就需要引導學生當有許多物理條件制約問題的解決時，時刻都要有嚴謹的物理分析思維，不能忽視任何一個條件，以此在日常的教學實踐過程中培養學生嚴謹的物理思維。

四、提高學生思維能力，靈活處理物理問題

學生物理思維拓展的培養中，是引導學生對問題靈活思考與處理的一個過程，讓學生在學習與思考物理知識的過程中能夠達到“舉一反三”的良好效果，對物理問題與知識的思考能夠做到由點及面、由淺及深，將思維的拓展逐漸由淺到深。思維拓展能力的培養，能夠有效地幫助學生對客觀事物的本質屬性以及規律有更加直觀的反應，讓學生在物理知識的學習過程中對物理知識的本質屬性、內部規律以及各個物理知識與原理之間能構建出一個完整的知識體系，這才是培養學生思維拓展能力的真正作用。

例如：結合高中物理的一個具體例題：“一個人的質量為50kg，一只船的質量為150kg，如果這個人站在這只船上，當船和人以0.20m/s 的速度向左勻速運動，如果人以10m/s 勻加速運動從船頭走到船尾，并且船的長度是5m，那么在這段時間里面，人的位移和船的位移分別是多少呢？”這個問題是一個非常典型的一題多解問題，教師在為學生進行解題技巧的引導時應該積極地拓展學生的思維，引導學生從多個層面進行思考。這道題可以從三個方面進行思考：第一，從人和船作為參考系進行思考；第二，以水面作為參考系進行思考；第三，以初始的船作為參考系進行思考。這三個方面都是題目中所出現的物理對象，也就能夠從這三個方面來進行問題的思考與解題。因此，在日常物理問題的解題過程中，教師就應該多鼓勵學生對同一個問題采取多種方法進行解決，以培養學生的拓展性思維。

在教學實踐中，為促進學生思維能力的拓展，教師要注重在教學中將課本教材中知識的源頭、過程、聯系以及結合等相互地融合在一起，為學生構建一個完整的知識體系，讓學生每學習完一節物理知識，就能夠形成良好的知識輻射與延伸，激發學生的思維，引發學生的聯想，進而逐漸地形成完整、綜合性的知識網絡。不僅如此，在高中物理的教學過程中，幫助學生拓展思維的最好方法，就是引導學生在解題的過程中能夠對物理問題積極地嘗試“一題多解”，對于同一個物理問題鼓勵學生多進行觀察、分析和理解，結合所學到的知識點，對問題進行更加深入的分析，讓學生能夠領悟到物理問題的本質。

總而言之，任何一個階段的教育都是對學生學習能力、思維能力以及綜合素養能力培養的過程，在高中物理知識教學中對學生思維拓展能力的培養也是如此。教師在實踐教學中應該有意識地創新教學方式，有意識地引導學生挖掘自己的思維能力，這不僅能有效地幫助學生提高物理知識學習的效率與積極性，同時幫助教師提高教學的效率，促進教育現代化的發展進程。