高中物理教學培養學生形象思維能力研究

楊凱

【摘要】新課程改革明確要求培養學生的核心素養，《高中物理課程標準》指出：物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任是組成高中物理的學科核心素養的四個主要部分，其中科學思維強調從物理視角認識客觀事物的本質屬性、相互關系及其內在規律。高中物理知識對學生的抽象思維能力有較高的要求，但是，學生處于形象思維尚不成熟的階段，所以，物理教師不能只注重提升學生的抽象思維能力，而忽略形象思維能力的培養。

【關鍵詞】高中物理;形象思維;培養

人們在發現和認識世界的過程中，往往是要先感知到事物，然后通過形象思維對這些事物進行加工、想象，最終通過理性思維得出結論。物理知識的探索和發展離不開科學家的形象思維，形象思維是指用腦中已有的形象信息材料，通過發散性思維與集中性思維，借助想象與聯想，直覺與靈感，以突發形式或漸進形式對頭腦中現有的知識重新安排、組合、創造。科學思維的培養是物理教學中的一項重要的工作，形象思維則是科學思維必不可少的一個方面。

一、高中物理形象思維能力培養存在的問題

（一）學生抽象思維的提升需要形象思維支撐

初中物理教學中多用形象思維能力，高中物理教學對抽象思維能力要求較高。皮亞杰在“認知發展階段理論”中指出：高中階段的學生思維處于具體運算和形式運算的過渡階段。具體運算離不開形象思維，形式運算需要應用抽象思維，形象思維為抽象思維提供了堅實的事物基礎和支撐。諾貝爾物理學獎獲得者湯川秀樹提出：抽象思維只有建立在形象思維之上才會有意義。教師應考慮到學生身心發展的規律，切不可只注重學生的抽象思維能力的培養。

（二）學生形象儲備少

學生通過運用生動、直觀的形象材料和形象特征了解事物的物理內容、本質，并作出某種判斷，形象儲備為學生的形象思維提供形象支柱。

當代學生，3歲就送到幼兒園，經歷九年義務教育后步入高中，整天面臨著大量的各科作業，很少有時間與社會和大自然接觸，學生腦海中的形象儲備很少。高中物理很多知識來源于實際生活，然而，學生卻沒接機會接觸到。例如高中物理必修1中講到“路程”和“位移”兩個物理概念時，有一道題的圖示是高速公路上的路牌標識，有學生說自己沒上過高速公路，沒見過高速公路上的標識;必修2教材上機械能守恒定律的問題與練習涉及過山車動能和勢能轉化，學生說自己沒坐過過山車。學生的形象儲備太少會影響對某些物理知識的深入理解。教師應在條件允許的情況下，豐富學生的形象儲備。

（三）想象力匱乏

牛頓曾經指出：“沒有大膽的猜測，就不能做出偉大的發現。”我國的傳統教學模式束縛了學生們的想象力，很多中學生沒有自己的想法、思維能力低下，這對國家的長遠發展是不利的。教育進展國際評估組織曾經對全球21個國家的中學生進行調查數據顯示，中國學生的想象力排名倒數第一，創造力排名倒數第五。想象力是形象思維能力的一個重要環節，影響學生想象力不可忽視的原因就是學生形象思維能力沒有得到充分發展。

（四）教師注重學習結果

評價機制的滯后，高考成績成為社會上衡量一所高中好壞的標準，家長對學校有期盼，學校就對教師有要求。部分教師存在過于看重學習的結果，只注重知識灌輸、題型訓練、眼前的分數，而忽略了學生知識構建的過程，不利于學生思維能力的提升，限制了學生未來的成長和發展。教師應當倡導新課程理念：一切為了每一位學生的全面發展。

二、高中物理教學中形象思維能力的培養

（一）結合學生生活經歷

教師經常會有這樣的疑問：同一個教師教的一個班，學生的成績卻各不相同;有的學生初中物理學習挺好，到高中同樣很努力，成績卻不理想。學生的生活經歷也是影響認知的因素，學生都是有獨特想法的人，在入學后受到相同的教育，但每個人的經驗和體會是不相同的，對知識的理解也會有所差別。

建構主義理論認為：學習是一種認識過程，學習者借助既有的知識、經驗，在此基礎上，通過同化、順應達成對世界的基本認識。教師應以學生的生活經歷為基礎，講授相應的物理知識，引導學生通過腦海中已有的生活表象，轉化為需要學習的物理表象，學生理解物理知識同時提升形象思維能力。例如在講解“試探電荷與源電荷的電場強度關系”時，試探電荷可以檢驗電場的強弱，它的存在與否，不影響源電荷的電場強度。教師可舉生活中一棵小樹與風的關系，通過一棵小樹可以檢測風力的大小，小樹的存在與否，不影響風力的大小。

（二）實物直觀

物理是一門以實驗為基礎的學科，盡量讓學生通過親手實驗探究得出結論，這樣不僅可以增加學生的表象儲備，還可提升學生的動手操作能力，又能使學生體驗實驗成功的喜悅。如果條件不允許的話，教師應把實物拿到課堂上給學生展示一下。這樣能讓學生更易于接受知識。

（三）實物類比

有些物理知識想做到實物直觀不太現實，尤其是原子物理學這一部分知識，原子的一些特點與太陽系的一些特點有些類似，在講解原子結構時，可將原子核類比于太陽，原子核的電子類比成行星，這樣學生更易于理解。在研究放射性元素的半衰期時，將啤酒泡類比放射性元素，半數啤酒泡破裂的時間類比半衰期，這種實物易取材，從生活中的表象探尋半衰期規律，操作方便，效果明顯，給學生印象深刻，提升學生的形象思維能力的同時也發展了學生的抽象思維能力。

（四）多媒體教學

多媒體技術的發展給物理教學提供了支撐，教師可借助多媒體向學生展示生動活潑的物理情景，有些軟件制作的作品引入課堂能震撼學生，吸引學生的學習興趣。心理學研究表明：人在學習過程中若能將多種感官都調動起來，可以大大提高其學習效率。多媒體可以向學生提供有聲有色的動態圖景，還能激發學生的學習興趣，而且有助于學生的形象思維能力的培養。

結語

物理學中的很多重大發現，源自科學家對生活事物的形象思維和想象。高中物理教學中，教師應讓學生體驗科學家們形象思維的過程，與抽象思維有機結合起來，提升學生的思維能力，培養學生的核心素養。學生的形象思維能力得到充分的發展，有利于他們對知識的遷移和應用，更有利于培養出富有創造力和創新能力的人才。

參考文獻：

[1]賀向向，李衛東，劉艷峰.高中物理習題教學中學生思維品質的培養[J].物理教師，2018，39（09）：5-8.

[2]張濤.高中物理教學如何提高學生的抽象思維能力[J].黑龍江科技信息，2013（28）：66.