如何在高中物理教學中提高學生抽象思維能力

摘 要：高中數(shù)學教學中提高學生的抽象思維能力，有助于深化學生對物理概念的認識與理解，其更好的掌握物理知識本質(zhì)，提高其運用物理知識解決實際問題的靈活性.本文結(jié)合自身教學實踐，探討在高中物理教學中提高學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;提高;抽象思維能力

中圖分類號：G632????? 文獻標識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）36-0042-02

高中物理教學中應做好抽象思維理論知識的學習，認識到抽象思維是以概念為起點去進行思維，進而再由抽象概念上升到具體概念.同時，結(jié)合具體教學內(nèi)容以及學生的學習實際采取針對性的教學策略.

一、做好概念的灌輸

做好物理概念的灌輸是提高學生抽象思維能力的重要基礎(chǔ).教學實踐中既要注重設(shè)計相關(guān)的問題引導學生進行自主探究，加深其印象，使其徹底搞清楚相關(guān)概念的來龍去脈，又要注重創(chuàng)設(shè)生活化問題情境，澄清其對物理概念的認識與理解.例如，圓周運動知識教學中，為更好的培養(yǎng)學生的抽象思維能力可結(jié)合以下情境的講解，深化其對圓周運動、向心力的理解：

如圖1所示為自行車場地賽中一段半徑為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的勻速圓周運動.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有相對滑動，則對于騎手和自行車組成的系統(tǒng)來講（? ）.

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)合所學的圓周運動概念進行分析.對騎手和自行車組成的系統(tǒng)來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，則向心力會增大系統(tǒng)會受到路面沿賽道斜面指向內(nèi)側(cè)的摩擦力.當系統(tǒng)剛要滑動時有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

高中物理教學中提高學生的抽象思維能力時，應結(jié)合學生所學的物理概念做好例題的篩選與精講，與學生一起回顧所學物理概念的同時，認真的剖析例題的求解過程，使學生體會將實際問題情境抽象為對應的物理情境，并借助所學的物理規(guī)律進行解答的過程，使其更好的把握抽象的細節(jié).例如，牛頓第二定律知識教學中，可為學生認真剖析如下例題，為其抽象思維能力的提升奠定堅實基礎(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，開始時整個系統(tǒng)靜止.若將容器由靜止釋放，則釋放瞬間木球相對于地面的加速度為（? ）.

A.（1+Δρρ）g B.（1-Δρρ）g C.g D.Δρρg

該題考查的知識點較多，分析時需要結(jié)合受力平衡、浮力、失重、牛頓第二定律概念.對木球進行受力分析可得：F浮=mg+kx，由浮力以及質(zhì)量計算可知：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.

三、做好習題的訓練

抽象思維能力的提升是一個緩慢且需要長久堅持的過程.高中物理教學中應注重制定長遠以及近期目標，將培養(yǎng)工作融入到教學的各個環(huán)節(jié)中，尤其應注重在習題的訓練中提高學生的抽象思維能力，鞏固學生所學的同時，使其掌握抽象的細節(jié)，積累抽象的相關(guān)經(jīng)驗.例如，平拋運動教學中可向?qū)W生展示如下訓練習題，要求其思考作答，促進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，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向左運動，在豎直方向上以v的初速度豎直上拋運動，若子彈恰好從關(guān)門的上端擦邊而過就算通關(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

該訓練習題以游戲為背景，靈活的考查了學生對平拋運動概念的認識與理解.推理時既需要結(jié)合平拋運動的概念與規(guī)律又需要結(jié)合幾何知識進行推理.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，又因為h1+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)門水平方向上運動的位移為x2=vt，又因為x1+x2=L，L=2H，解得v0=v，選擇A項.

四、注重學習的總結(jié)

提升學生抽象思維能力時應注重引導學生學會學習，尤其養(yǎng)成善于總結(jié)的良好習慣，既做好高中物理相關(guān)概念知識的歸納與總結(jié)，又要認真分析自身的抽象思維能力提升情況，尤其鼓勵其積極與其他學生溝通交流，注重借鑒他人分析問題的思路與方法，不斷的彌補自身的不足，實現(xiàn)自身抽象思維能力進一步提升.例如，動能定理概念教學中，要求學生認真總結(jié)以下習題，考查了哪些知識點，如何對求解過程抽象的以及應用了哪些技巧等：

某景點有一音樂噴泉.估測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)驗估算相關(guān)參數(shù)，并通過對水流運動過程的抽象，結(jié)合動能定理進行計算.因每層樓高約3m，因此20層樓高的高度H=3×20=60m.由動能定理-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間Δt內(nèi)水柱的質(zhì)量為m，則m=ρvΔtS=ρπr2vΔt，由動能定理可得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.

高中物理教學中提高學生的抽象思維能力需要做好系統(tǒng)的規(guī)劃，既要通過自主學習掌握有關(guān)抽象思維能力的相關(guān)理論，又要結(jié)合高中物理學科特點，積極探尋與應用相關(guān)的提升策略，尤其做好學生抽象思維能力提升效果的評估，認真總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗教訓，及時改進教學過程中的不足，順利的完成抽象思維能力提升目標.

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[責任編輯：李 璟]

收稿日期：2021-09-25

作者簡介：藍炯武（1981.2-），男，廣西壯族自治區(qū)馬山人，本科，中學高級教師，從事高中物理教學研究.