高中物理進(jìn)階培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的策略探索

官漢聰

物理課程從誕生之初就強(qiáng)調(diào)了它在增進(jìn)學(xué)生科學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方式方面的功能。初中物理的學(xué)習(xí)，較多的是要求記住相應(yīng)的公式，能夠套用即可，而高中物理的學(xué)習(xí)不僅注重對(duì)課程知識(shí)的接收和理解，而且注重對(duì)科學(xué)的知識(shí)體系或認(rèn)知框架的認(rèn)識(shí)和掌握，強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的系統(tǒng)化和科學(xué)觀念的提升。

由于高中物理本身的邏輯性和復(fù)雜性，特別是對(duì)科學(xué)思維中抽象思維的高要求，導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)入高中后的物理學(xué)習(xí)難度提高，學(xué)習(xí)壓力增大，極容易導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法引起對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。要想培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，一方面，可以借助信息化教學(xué)手段，優(yōu)化課堂引入手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；另一方面，可以從增強(qiáng)問題設(shè)置的有效性入手，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，多方面培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。

一、培養(yǎng)學(xué)生物理抽象思維能力的意義

（一）物理學(xué)科核心素養(yǎng)要求的體現(xiàn)

物理核心素養(yǎng)要素之一是科學(xué)思維，而抽象思維是科學(xué)思維的核心。物理學(xué)科的抽象思維主要體現(xiàn)在：為了探索和揭示事物的本質(zhì)與規(guī)律，根據(jù)研究對(duì)象和問題的特點(diǎn)，從我們所考察的角度出發(fā)，撇開問題中個(gè)別的、非本質(zhì)的因素，抽出主要的、本質(zhì)的因素進(jìn)行研究，并把一類事物共同的、本質(zhì)的屬性聯(lián)合起來(lái)，從而建立起一個(gè)輪廓清晰、主題突出、易于研究的新形象、新過程，或者形成一個(gè)新概念。因此，要想讓學(xué)生把高中物理學(xué)好，對(duì)抽象思維能力進(jìn)行進(jìn)階培養(yǎng)是高中物理教師需要重點(diǎn)實(shí)踐的課題。

提升學(xué)生的抽象思維能力，可以讓其能夠更加高效率地學(xué)習(xí)課文知識(shí)，并將所學(xué)的物理知識(shí)熟練地應(yīng)用于實(shí)踐中。一方面，具有較高的抽象思維能力，有利于提高其學(xué)習(xí)成績(jī)，使其面對(duì)考試時(shí)有充足的知識(shí)儲(chǔ)備，快速理解題目并形成解題思路；另一方面，學(xué)生的考試成績(jī)提高了，反過來(lái)能夠有效地提高其學(xué)習(xí)的自信心，并將學(xué)習(xí)自信心轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高學(xué)習(xí)的效率。

（二）豐富物理課堂教學(xué)的需要

在對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽象思維能力培養(yǎng)的過程中，勢(shì)必會(huì)使得物理課堂教學(xué)更加注重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，以便學(xué)生在活躍的課堂氛圍、積極主動(dòng)的狀態(tài)中進(jìn)行物理學(xué)習(xí)。

二、當(dāng)前高中物理教學(xué)中學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)現(xiàn)狀

（一）理論與實(shí)踐教學(xué)相割裂

對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽象思維能力的培養(yǎng)不是理論化的，其目的是使學(xué)生的抽象思維能力最終能夠應(yīng)用化。對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理抽象思維能力的理論教學(xué)，主要是讓學(xué)生對(duì)抽象思維能力和其重要性有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)和了解，從而能夠更好地進(jìn)行抽象思維能力教學(xué)，提高抽象思維能力培養(yǎng)的效率和效果。當(dāng)前的教學(xué)過程中，教師雖讓學(xué)生認(rèn)識(shí)了何為抽象思維能力，學(xué)生也通過主觀能動(dòng)性進(jìn)行了抽象思維能力的培養(yǎng)，但存在一個(gè)極其重要的現(xiàn)實(shí)問題，即理論與實(shí)踐教學(xué)相割裂。教師通常在講解完抽象思維能力的概念后，并未對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽象思維能力訓(xùn)練結(jié)果的檢測(cè)，實(shí)際上只有讓學(xué)生在實(shí)踐中能夠靈活運(yùn)用抽象思維能力，才說明學(xué)生是真正養(yǎng)成了抽象思維。

（二）教材內(nèi)容脫離時(shí)代

對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽象思維能力的培養(yǎng)是基于教材內(nèi)容引發(fā)的，例如，傳統(tǒng)的物理教學(xué)內(nèi)容會(huì)引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)出基于該教學(xué)內(nèi)容的抽象思維能力，從而提高對(duì)該類似教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效率，與此同時(shí)，該思維能力也能夠解決基于該思維情境下的實(shí)際問題。隨著時(shí)代的快速發(fā)展，物理本身也得到了快速發(fā)展，相關(guān)解決組織對(duì)物理的探索更加深入，知識(shí)更新也更加頻繁，在對(duì)學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)過程中，容易形成教材內(nèi)容脫離時(shí)代的問題?，F(xiàn)在的物理教學(xué)過程中依舊延續(xù)傳統(tǒng)的教材，其主要原因在于教師對(duì)該類教材有較長(zhǎng)時(shí)間的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，能夠進(jìn)行更高效的課堂教學(xué)，并且能夠減少教師對(duì)新教材的學(xué)習(xí)時(shí)間，避免教學(xué)質(zhì)量下降。但對(duì)學(xué)生物理抽象思維能力的培養(yǎng)而言，延續(xù)傳統(tǒng)的教材勢(shì)必會(huì)造成學(xué)生養(yǎng)成的抽象思維能力也過于“傳統(tǒng)”，在面對(duì)新式的物理問題時(shí)感到束手無(wú)策，無(wú)法發(fā)揮出抽象思維能力的作用。因此，對(duì)教材進(jìn)行及時(shí)更新，讓教學(xué)內(nèi)容緊跟時(shí)代步伐，才能夠真正培養(yǎng)出現(xiàn)代化的抽象思維能力。

三、進(jìn)階培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的策略

（一）注重課堂引入，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣

提高學(xué)生的抽象思維能力，重點(diǎn)是在物理教學(xué)中應(yīng)用興趣導(dǎo)向教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性。

良好的課堂引入，能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在《向心力與向心加速度》一節(jié)的教學(xué)中，可以設(shè)計(jì)問題“如何不借助手，將一個(gè)乒乓球裝入一個(gè)高腳杯中？”鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手操作，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生對(duì)“乒乓球做圓周運(yùn)動(dòng)而不會(huì)掉下來(lái)的原因”的觀察與思考，引出本節(jié)課的研究?jī)?nèi)容。又如，在《萬(wàn)有引力定律》一節(jié)的教學(xué)時(shí)，可以結(jié)合天體學(xué)史的介紹，列舉近年來(lái)我國(guó)在航天及太空探索領(lǐng)域的巨大成就，激發(fā)學(xué)生的探索欲望、民族自豪感及愛國(guó)熱情。此外，教師要充分發(fā)揮自身的人格魅力，盡量活躍課堂氛圍，以達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的目的。

（二）增強(qiáng)問題設(shè)置的有效性，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

在課堂教學(xué)中，問題的設(shè)置將直接影響學(xué)生思維能力的養(yǎng)成。例如，在《向心力與向心加速度》的教學(xué)中，我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定要受到一個(gè)始終指向圓心的等效力作用，即向心力。但做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的向心力與向心加速度有什么特征嗎？不少教師的處理方式是借助幾個(gè)實(shí)驗(yàn)說明，但所做實(shí)驗(yàn)又不足以讓學(xué)生信服，甚至讓學(xué)生產(chǎn)生疑慮。若設(shè)計(jì)如圖1所示的小球在細(xì)線懸掛下做圓周運(yùn)動(dòng)的模型，研究小球從A擺動(dòng)到O的過程，結(jié)合力的合成與分解思想，則可以通過逐步解決以下問題達(dá)到理解向心力和向心加速度的目的。

問題1：向心力的來(lái)源是什么？（T與mgcosθ的合力）

問題2：小球的速率如何變化？（增大）

問題3：速率增大，說明什么？（有加速度，有合力）

問題4：此合力的來(lái)源是什么？（重力沿切向的分力，即mgsinθ）

問題5：如何使圓周運(yùn)動(dòng)的速率不變，即做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？（無(wú)切向分力，即合外力始終指向圓心）

問題6：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及條件是什么？（合外力等于向心力）

（三）借助信息化教學(xué)手段，提高課堂教學(xué)質(zhì)量

對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽象思維能力的培養(yǎng)，一方面需要教師通過本身努力，讓學(xué)生主動(dòng)接受抽象思維能力的培養(yǎng)方案；另一方面可以通過降低物理學(xué)習(xí)難度的方式，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，讓學(xué)生喜歡上物理教學(xué)，從而接受抽象思維能力培養(yǎng)教學(xué)。

信息化教學(xué)設(shè)施的引進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課堂教學(xué)的深入融合，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，從而達(dá)到對(duì)學(xué)生抽象思維能力培養(yǎng)的目的。教師要主動(dòng)學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)，熟練運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，將抽象思維轉(zhuǎn)化為形象思維，提高對(duì)學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)效率。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)要注重對(duì)教師的在崗職能培訓(xùn)，讓教師在短時(shí)間內(nèi)掌握運(yùn)用信息化教學(xué)設(shè)備的技能，并在培訓(xùn)的實(shí)踐檢測(cè)過程中，豐富教師對(duì)教學(xué)設(shè)備的使用經(jīng)驗(yàn)。

總之，對(duì)學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)和提升是一個(gè)實(shí)施時(shí)間漫長(zhǎng)、復(fù)雜性較高的過程，教師要提高對(duì)學(xué)生抽象思維能力培養(yǎng)的重視程度，提高自身教學(xué)能力，學(xué)校要加大教學(xué)研究投入力度，完善各種信息化教學(xué)設(shè)備。與此同時(shí)，還要注重對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，通過提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的重視度，外加教師引導(dǎo)式的教學(xué)，使學(xué)生更加積極主動(dòng)地接受抽象思維能力的教學(xué)培養(yǎng)，從而達(dá)到提升學(xué)生抽象思維能力的目的。