談高中物理教學中如何增強學生抽象思維

梁文麗

摘? ?要：高中學生進行物理知識的學習時，必須要具備一定的抽象思維，才能夠將復雜、抽象的物理知識簡單化，降低學習的難度。應大力發展學生的學習興趣、物理觀念、科學思維、實驗探究能力以及科學態度與責任，助力學生獲得更好地發展。本文主要探索高中物理教學中，發展學生抽象思維的有效措施。

關鍵詞：高中;抽象思維;物理教學;有效策略

引言

高中時期，物理教師在教學中培養學生的抽象思維時，可以通過強化教學的方向性和目的性，使學生在物理學習過程中明白思維活動的過程、思維的方法和方式，最大限度地發揮出學生的能動性，從而讓學生以一種積極的狀態進行物理知識的學習，更好地幫助學生明晰物理概念、判斷推理結論。當前高中物理教學中，主動性差、對事物的認知能力有限、物理實驗操作能力不足等等因素嚴重制約了學生抽象思維的發展，而抽象思維對學生的物理學習影響深遠，因此當前在高中物理教學中，如何增強學生的抽象思維是所有教師應該思考的問題。

1? 物理抽象思維

物理學科就是讓學生通過事物本身來研究物質的一般規律，并且對其進行運用的課程。物理抽象思維是以物理概念為依據展開的思維活動，而不是根據人們的感受到的或是想象到的物理現象展開思考的。物理抽象思維能夠透過物理現象的表層，深入挖掘物理現象背后的本質和共性，進而形成相關的物理概念，以此進行推理和論證。以“力的概念”為例，如圖1所示，力的概念是經過物理抽象思維的活動得來的，也就是說，是通過深入挖掘一類事物的共同屬性而形成的，具有概括性和抽象性。

2? 高中物理教學增強學生抽象思維的具體方法

2.1? 物理教學和現實生活結合

高中物理知識是非常抽象的，并且具有嚴密的邏輯性，但是任何學科的教學都是和生活緊密聯系的，所以在教學時，教師可以將知識和現實生活結合起來，以此培養學生的抽象思維。在具體的教學中，學生必須對基礎的物理知識掌握透徹，同時能夠用習得的知識來解釋和解答生活中的物理現象[ 1 ]。學生進入高中后，其抽象思維發生了轉變，更偏向于理論性的思維。而結合高中生的發展規律來看，對知識進行反復學習能夠有效提升學生的抽象思維。除此之外，物理教師必須要有針對地進行教學活動，促進學生思維的發展。學生在物理學習中，將物理知識和生活中的一些現象聯系起來，進而將抽象的物理知識具體化，轉化為自己的知識，進而更好地發展其抽象思維能力。

以魯科版物理教材為例，在講“重力與重心”這一節內容時，學習完相關的概念后，為了幫助學生更好地理解“重心”，教師以生活中的不倒翁為例子進行說明，教師將一個不倒翁放在講臺上，讓學生仔細觀察，然后探討不倒翁能夠穩定不倒，和什么因素有關。有學生說因為不倒翁身體下邊最重，有學生說因為不倒翁身體和地面接觸面積最大。于是教師再次追問：那重心是不倒翁身體最重的那個點嗎？由此引發學生思考：下重上輕的物體一般都比較穩定，這是因為重心比較低，不倒翁的重心在整個底部還是底部中間的位置呢？這一過程中，教師以不倒翁引起了學生的研究興趣，學生在進行思考的過程，也就是思維活動的過程，通過對現象的思考，學生通過對不倒翁的重心位置以及影響重心的因素進行研究，促進了思維的活動。進而聯想到生活中和重心有關的一些現象：立地式電風扇、扎馬步、高層建筑等，通過對這些例子的分析、研究，再總結歸納抽象的物理知識，鍛煉了學生的抽象思維。又如在剛開始騎自行車時，腳隨著車移動，身體為什么就會出現后仰的情況;當突然剎車時，身體為什么會往前傾。通過對兩個問題的思考，促進學生的抽象思維，就會想到慣性，并用慣性知識解釋更多生活現象。通過對這些現象的思考和探究，打開了學生的思維，使學生的抽象思維能力得到更好的鍛煉。

結合生活現象，構建學生物理觀念，提升物理思維。物理觀念作為學生客觀、清晰認知世界的一種能力，需要學生透過生活現象的理解與認知去形成[ 2 ]。為此，為幫助學生構建物理觀念，需要高中物理教師在教學過程中充分結合生活現象來對學生進行相關知識的引導。其不僅可以有效活躍課堂氛圍，還可以有效深化學生對相關知識的理解，提高學生的物理思維能力，從而獲得更為良好的教學效果。

以“超重與失重”的教學為例，教師便可以通過聯系生活現象來幫助學生構建物理觀念。如在課堂導入階段，教師便可以聯系生活中的一些超重與失重現象與學生進行探討。如教師可以向學生提出問題“同學們，你們在坐升降電梯的時候，在其加速上升與加速下降的時候有沒有一種特別的感覺？”“在坐飛機的時候，飛機起飛與降落過程中是不是也有這樣一種特別的感覺？”“這樣一種感覺到底是什么，又是因為什么而產生的？”在提出這些生活現象之后，學生就要不斷地思考，同時教師與學生再進行深入探討，并逐步引導學生認知超重與失重現象。如此，學生不僅可以更好地理解相關知識，物理思維也得到了提升和鍛煉，還可以認知到生活中的物理原理，形成物理觀念。

2.2? 掌握正確的教學方法

在物理課堂上，教師在增強學生抽象思維時，應從學生對理論知識的整合概括能力、對物理知識在生活中應用的探究能力和科學推理的能力，來提升學生對物理現象和知識的探索能力，以此強化物理教學的效果[ 3 ]。在物理教學中，教師應指導學生進一步地剖析物理現象，讓學生在這一過程中認識到物理現象的本質和規律，然后以科學的推理、整合等形式，對不同事物之間的聯系進行深入的分析。對知識的比較和區分是抽象思維的主要表現形式，在具體的教學中，物理教師也可以通過此類方法進行教學活動，發展學生的抽象思維。

同樣在“超重與失重”的教學中，教師通過實驗來解釋超重和失重的現象：在空塑料瓶的側面打上幾個小洞，將洞口堵住，在瓶子里灌滿清水。當教師拿掉堵塞物，瓶子里的水就會通過洞口流出來;但是教師將瓶子松開，讓其自由落體，在下落時，瓶子里的水并沒有繼續流出來。教師通過這一有趣實驗現象，激發了學生的求知欲，繼而讓學生進行探究。學生在思考過程中，教師引導學生聯系以前學過的知識，學生在經過思考和反復的實驗后，認為在瓶子下落的過程中，瓶子里的水是失重的狀態，所以不會再流出來。教師繼續發問，為什么失重狀態下，水不會流出來呢？學生想到之前學習過的壓力，水在正常的狀態下，受到壓力，于是就會流出來，處于失重狀態時，洞口附近的水也就不受壓力，所以就沒有流出來。學生通過這一普遍的現象，對其進行深入地探究，認識到水的失重是導致它不再流出的根本原因，再聯系以前學習到的壓力，繼而對這一現象進行了解釋，教師也在學生探究過程中給予了專業的指導，使學生深刻理解什么是失重，處于失重狀態的物體運動狀態具有什么樣的特點，繼而開展一系列的思維活動，讓學生能夠及時發現問題并進行深入的研究，學生對物理現象進行研究，得到了水流不再噴射和失重的物理知識有關，進而鍛煉并提升了其抽象思維能力。

通過多種多樣的教學方法，同樣能夠有效的提升學生的抽象思維能力。

（1）多媒體教學，激發學生學習興趣，提高物理思維能力。

興趣是學生高效學習的基本保障，同時也是學生學習道路上獲得成功的最佳途徑。為此，高中物理教師在教學過程中首要需要解決的問題就是激發學生學習興趣。對此，教師可以積極借助信息技術手段來打造出生動、形象、有趣的物理教學課堂，從而在集中學生學習注意力，提升學生課堂參與積極性的基礎上有效調動學生的求知欲，增強學生學習的興趣，有了學習的興趣，在不斷學習的過程中，物理思維能力自然就得到了鍛煉。

以“形變與彈力”教學為例，教師可以利用多媒體為學生展示生活中常見的一些形變現象與彈力現象，如播放拉弓射箭或蹦床的視頻，并就此向學生提出問題：為什么弓拉的越滿，箭射的越遠？為什么蹦床下陷越大，人就彈起越高。通過多媒體視頻的播放能夠有效集中學生學習注意力，同時通過對應問題的提出，讓學生不斷地思考，進行一系列的思維活動，能夠有效提升學生課堂參與積極性，如此，學生的學習興趣能夠被有效激發，鍛煉并提升了抽象思維的能力。

（2）創設問題情境，發展學生科學思維。

學生科學思維的發展，需要其積極地去思考問題，并在此過程中有效地去推理、質疑、論證、總結與反思。基于此，高中物理教師在教學過程中需要積極創設問題情境來引導學生思考，并且在創設問題的時候需要注重問題的層次性與發散性。如此，在有效的問題情境引導下，學生的科學思維將得以良好發展，同時學習效果也將大幅度提升。

以“摩擦力”教學為例，教師便可以通過問題情境來發展學生科學思維。首先，教師可以向學生提出以下生活化問題：①為什么在冰面上行走更容易滑倒？②為什么用小推車拉貨比直接在地上拖動貨物更省力？通過這兩個生活化問題的提出與解答來引導學生認知摩擦力，包括了解靜摩擦力、滑動摩擦力與滾動摩擦力的概念。之后，教師可以向學生提出以下具有層次性和發散性的問題：①影響摩擦力大小的因素有哪些？②如何對摩擦力進行測量？③如何正確使用摩擦力來改善我們的生活？在提出這些問題之后，教師可以讓學生進行自由討論，同時在討論的過程中對自身的設想進行驗證，并得出最終答案。如此，在這樣一個過程中，學生對于摩擦力知識的理解將更加深入，同時其科學思維也將獲得良好發展。

2.3? 綜合高中學生的思維特點進行物理教學

高中學生在經歷了九年的教育后，已經具備了完整的思維體系，思維特點是從形象思維逐漸向抽象思維過渡，辯證邏輯思維日趨發展。思維特點具體表現在其抽象思維的發展已經進入了成熟期，所以他們的抽象思維能力有了明顯的提升，對物理符號和概念了解得更加清晰。學生在掌握一些物理概念的同時，還需要對其靈活運用，并且對生活中的一些現象可以用所學的物理知識來解釋，將單一的物理知識點整合起來，建立完整的物理知識脈絡[ 4 ]。在物理教學過程中，教師應以學生的思維特點為依據，制定符合學情的教學計劃和目標，通過這些活動來增強學生的抽象思維，進而發展學生的抽象思維，促進學生物理綜合能力的發展。

在“勻變速直線運動的研究”這一單元的教學中，教師在設計教學方案時，必須要考慮到高中生的認知能力和物理基礎，然后再制定科學的教學方案。在“速度變化規律”教學中，需要學生掌握勻變速直線運動的基本特點和分類，并且要學會以此解釋生活中的物理問題，對公式進行推導。那么教師在制定教學方案時，為了幫助學生理解這些抽象的物理知識，就可以設計多一些的例子，通過對例子的解讀，幫助學生掌握相關的知識。如：汽車剎車、火車進站、飛機著陸等生活中的減速運動，使學生更好地理解勻變速運動，當速度為零時，這些物體的運動就徹底停下來了，借助速度和時間的關系式來計算其中的速度，這樣學生通過對生活中常見現象的聯想，來進行思維的活動，進而發展了抽象思維，且這樣的思維活動更加符合高一學生的認知水平，所以學生學習起來無形中降低了難度。

2.4? 開展課外實踐，培養學生科學態度與責任

知識來源于生活，也應用于生活[ 5 ]。教學的本質目的不是為了讓學生掌握多少知識，而是為了讓學生更好地應用所學知識去改善生活。為此，教學不能局限于課堂之上，更需要讓學生在生活實踐中去進行應用。從而，在深化學生知識理解與發展學生知識應用能力的同時，也有效培養學生的科學態度與責任，從而提升學生的物理抽象思維能力。

以“能源與可持續發展”教學為例，這節課主要讓學生了解：①哪些是常規能源，我們國家儲備的常規能源是否滿足人們的需求;②常規能源在使用的過長中是否會產生對環境的污染，人類如何處理他們之間的矛盾;③培養學生節約能源、愛護環境的良好觀念。前兩項內容可以在課堂上進行知識講解，并讓學生充分發揮想象和討論，鍛煉自己的思維能力。而后一項內容則需要讓學生在現實生活中去感受，從而從內心深處引發警醒與共鳴。為此，教師可以組織學生進行一場以“能源使用與環境污染”為主題的實踐調查活動，讓學生去調查學校周邊生活小區與生產企業的能源使用情況，以及調查在能源使用過程中出現的環境污染問題。在調查結束之后，還需要讓學生針對所調查的結果來探討出行之有效的解決環境污染與能源浪費的策略，如此提升了學生的抽象思維能力，讓學生在這樣的實踐活動中培養出科學的態度與責任。

3? 結束語

總而言之，高中生進行物理知識的學習時，需要具備一定的物理抽象思維能力，它能夠幫助學生更好地理解復雜的物理知識，降低學習的難度。因此學生抽象思維的發展是教師在教學中的重中之重，教師要借助多種多樣的教學工具，如多媒體設備、實驗工具等，通過聯系現實生活、結合高中學生的思維特點，以正確的教學手段進行物理教學活動，促進學生抽象思維能力的增強，繼而全面發展學生的物理能力，這不僅是學生物理學習的要求，同時也是高中物理新課標對學生的要求。

參考文獻：

[1] 王文海. 高中物理抽象思維能力的培養及簡單化的教學設計策略[J]. 中學課程輔導：教師通訊， 2020（11）：2.

[2] 黎小鹿.基于核心素養下高中物理高效課堂的構建[J].科學咨詢，2021，20（7）：214-215.

[3] 仇海波. 發揮主體作用使學生學會學習物理——自主學習的教學與思考[J]. 2021（6）：101.

[4] 尹慶豐. 提升學生抽象思維能力的"可視化方法"的思考與實踐[J].? 2021（7）：29-31.

[5] 黃保山.基于核心素養的高中物理高效課堂的構建[J].神州，2019，23（26）：225.