在高中物理教學中培養(yǎng)學生的思維能力的策略

摘 要：《普通高中物理課程標準》明確了高中物理課程的功能定位，與新高考背景下的綜合改革銜接，重視學生的全面發(fā)展，提出了物理核心素養(yǎng)培育的教學目標，其中就包含科學思維，強調了教師在實際的物理教學中，要注重培養(yǎng)學生的科學思維，指引學生站在物理學視角上探究客觀事物的本質屬性、內在規(guī)律和相互關系，在此基礎上理解抽象的物理知識，提出內心的質疑，并積極動手驗證等，初步奠定了培養(yǎng)學生的思維能力的重要性，指明了高中物理教學的改革方向。基于此，文章立足課程標準的要求，分析了在高中物理教學中培養(yǎng)學生的思維能力的價值和策略，希望可以啟發(fā)教師的教學思路，使教師意識到培養(yǎng)學生的思維能力的重要性，從而在實際的教學中探究科學有效的教學方法，推動學生思維能力的發(fā)展，促進我國高中物理教學的進一步改革和發(fā)展。

關鍵詞：高中物理；思維能力；培養(yǎng)策略

最近幾年，隨著高中教學的改革和發(fā)展，越來越多的教師意識到了在高中物理教學中培養(yǎng)學生的思維能力的重要性，但是縱觀高中物理教學的現(xiàn)狀，部分教師在培養(yǎng)學生的思維能力的過程中仍然存在一些問題，如教師采取的教學方法比較傳統(tǒng)，習慣采取“灌輸式”教學，使學生缺乏思維發(fā)展鍛煉的機會；教師在提出問題時缺乏縝密的思路，沒有結合學生的現(xiàn)實生活提出物理問題，使教學的切入點比較隨意，無法提升學生的抽象思維水平；部分教師忽視了學生的動手操作，沒有為學生的動手實踐創(chuàng)造機會，使學生無法探究物理現(xiàn)象背后的科學規(guī)律，自然也無法提升學生的物理思維能力；教師忽視了學生的自主思考，沒有為學生的思考探究留出充足的時間，使學生的學習比較被動，在無形中也限制了學生的思維能力的發(fā)展。因此，新時代下，教師要轉變教學觀念，明確傳統(tǒng)教學模式在培養(yǎng)學生的思維能力方面的弊端，探究更加科學、先進、生活化的教學方法，全面提升學生的思維水平。

一、在高中物理教學中培養(yǎng)學生的思維能力的價值

（一）有利于學生形成核心素養(yǎng)

在時代發(fā)展推動下，社會對人才的培育要求越來越高，不僅要求人才具備完善的知識結構，還要求人才具備完善的思維能力、靈活的頭腦、活躍的思維能力。因此，課程標準提出了核心素養(yǎng)培育的內容，要求教師在物理教學中，致力于培養(yǎng)學生的物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任?？茖W思維是其中的重要一項。教師通過在高中物理教學中培養(yǎng)學生的思維能力，有利于完善學生的核心素養(yǎng)，促進學生的綜合發(fā)展。第一，核心素養(yǎng)之間是環(huán)環(huán)相扣、相互聯(lián)系的，教師在培養(yǎng)學生的科學思維的過程中難免會觸及其他素養(yǎng)，如指引學生在科學探究中形成科學思維、啟發(fā)學生在探究物理觀念的過程中形成抽象思維能力等，這些都有利于發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。第二，為了活躍學生的思維，激發(fā)學生的思維活性，教師會探究更加直觀、先進、生活化的教學模式，通過利用先進的信息技術創(chuàng)設趣味性情境、借助生物實物指導學生動手操作等，這些會豐富物理課堂的內容，增加教學的直觀性和新穎性，從而有利于吸引學生積極融入課堂，激發(fā)學生的主觀能動性，促使學生在活躍的思維支撐下完成知識探究，在潛移默化中形成核心

素養(yǎng)[1]。

（二）有利于提升學生解決問題的能力

教師培養(yǎng)學生的思維能力還有利于提升學生解決問題的能力，幫助學生實現(xiàn)知識遷移。第一，課程標準指出了高中物理課程的關鍵教學目標，即指引學生形成正確、系統(tǒng)、清晰的物理觀念，可以站在物理學的角度上正確描述、解釋生活、自然現(xiàn)象，并靈活利用課堂上學到的知識解決實際問題，完成生活實踐，實現(xiàn)知識遷移。教師通過培養(yǎng)學生的思維能力剛好可以實現(xiàn)這一點，可以幫助學生站在科學思維的角度上探究物理現(xiàn)象背后蘊含的規(guī)律和內涵，總結相關共性知識，充分理解事物的本質和主要矛盾，最終形成深層次的理性認知。第二，縱觀高中物理教材，不難發(fā)現(xiàn)教材中的很多知識都和學生的現(xiàn)實生活息息相關，需要學生在解決生活問題的過程中形成抽象思維能力，養(yǎng)成完善的思維習慣。教師培養(yǎng)學生的思維能力，可以指引學生觀察和分析生活，在解決生活問題的同時，提升社會適應能力，為將來更好地適應社會做好準備。第三，物理知識、物理規(guī)律都是科學家在長期的實踐操作中總結、整理出的，雖然具有抽象性特點，但同時也有普適性的特征。教師鍛煉學生的思維能力，可以幫助學生完成感性到理性思維的轉變，從而改變學生的學習模式，幫助學生克服畏難心理，以清晰的思路探究物理知識之間的聯(lián)系，主動嘗試應用物理知識解決各種問題[2]。

二、在高中物理教學中培養(yǎng)學生的思維能力的策略

（一）巧妙提問，培養(yǎng)學生的思維能力

在高中物理教學中，教師要學會巧妙提問，發(fā)揮問題的引導作用，培養(yǎng)學生的思維能力。第一，教師要善于從生活中發(fā)現(xiàn)物理問題，通過從學生熟悉的生活物品、場景中提問，啟發(fā)學生的物理探究思路，活躍學生的思維。第二，教師在提出問題后要觀察學生的思維狀態(tài)，給學生留出分析和解決問題的時間。第三，教師要建立各問題之間的聯(lián)系，盡量設計層層遞進的問題，幫助學生在思考和解決問題的過程中逐步發(fā)展自己的思維能力[3]。

以《電路中的能量轉化》為例，本課的教學目標是：1.理解電路轉化為其他形式的能的形式，深刻對功和能的認識；2.學習電功和焦耳定律公式，進一步理解電功和電熱之間的關系，學會計算電功率和熱功率；3.結合現(xiàn)實生活中的電風扇、洗衣機等電器，分析和了解能量轉化和守恒定律，形成抽象思維能力，能建立現(xiàn)實生活和物理知識之間的關系。

基于此目標，教師提出了如下問題，培養(yǎng)學生的思維能力：

問題1：電熱水壺在接通電源到水沸騰期間發(fā)生了什么變化？電能轉化成了什么？在課堂導入環(huán)節(jié)，教師從生活中常見的電器入手，利用信息技術為學生展示了電熱水壺燒水的過程、吹風機吹頭發(fā)和電動車充電的圖片等，然后提出問題，要求學生結合這些電器的功能，思考它們在使用或者充電過程中電能發(fā)生了什么變化？在熟悉的生活場景支撐下，學生的思維比較活躍，很快就聯(lián)想到了熱水壺的功能，即燒水，那么它在使用過程中必然是消耗電能轉化成了水的內能，如此方能完成水的加熱過程。其他電器同理。

問題2：電器在使用時，電能轉化成了其他形式的能，到底是如何實現(xiàn)的？是什么力實現(xiàn)了電能的轉化？教師圍繞著問題1提出了深化問題，引發(fā)了學生的思考，使學生在問題支撐下開動腦筋，嘗試設計電路小實驗，驗證自己的猜想。最終，在教師的指導下，學生設計了一個通電回路，通過閉合開關，小燈泡發(fā)光的過程探究電流、電勢能的變化，成功利用能量轉化和守恒定律，探究出了電能和其他形式的能之間的轉化，總結出電能轉化成其他形式的能是靠電流做功實現(xiàn)的。

問題3：電鍋是生活中常見的電器，很多電鍋都有幾個檔，用來控制火候的大小，不同檔之間的本質區(qū)別是什么？為了引出電功率，教師仍然從生活中的電器入手，科學提問，使學生在分析電鍋的不同檔的過程中，理解了抽象的物理概念，即電功率，總結出了電鍋的檔位是按照電功率的不同劃分的，本質上指的是電流做功的速度，形成了抽象思維能力。

（二）合作探究，實現(xiàn)學生的相互促進

培養(yǎng)學生的思維能力無法一蹴而就，需要教師的長期堅持，同時僅僅依靠教師一個人的指導是遠遠不夠的，還需要發(fā)揮之間的相互促進作用。因此，教師要選擇合適的契機，組織合作探究活動，借助團隊力量，發(fā)展學生的思維能力。第一，教師要深入分析學情，了解學生對物理知識的了解程度和思維水平，在此基礎上設計合作探究的目標；第二，教師要結合初高中的物理知識之間的聯(lián)系，從學生的深入探究入手，組織合作探究活動，幫助學生在合作學習中補充、完善知識體系，深刻對物理概念、公式定理的理解，并形成合作探究技能，全面提升學生的思維水平[4]。

以《光的折射》為例，教師經(jīng)過分析，總結出學生在初中階段簡單學習過光的反射和折射現(xiàn)象，為本課的學習奠定了基礎。但學生在初中并沒有深入學習過光的折射遵循的定量關系，且沒有完成具體的實驗操作，思維水平有待提高。為此，在本課的教學中，教師立足學生的學情，決定采取小組合作學習的策略，發(fā)揮學生之間的相互促進作用，推動學生思維能力的發(fā)展，具體教師安排了如下小組討論活動：

1.觀察光的折射現(xiàn)象，小組討論光的折射規(guī)律。教師利用信息技術呈現(xiàn)了演示實驗，讓一束光線從空氣中斜射到玻璃中。學生經(jīng)過小組觀察和討論，形成了清晰的科學思路，順利總結出光線在進入玻璃時傳播方向會發(fā)生變化，即出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象，并結合初中了解的光的反射定律，自然產(chǎn)生了疑問：光的反射遵循反射定律，那么光的折射是否也有一定規(guī)律呢，為后續(xù)的小組探究做好了準備。

2.結合初中學習過的物理實驗，小組深入討論折射現(xiàn)象。學生在初中階段學習光的折射時，教師往往會列舉生活小實驗，幫助學生感知光的折射現(xiàn)象。譬如：將筷子插入水中，筷子就會發(fā)生彎曲；將一個硬幣放在碗底最初是看不見的，但是在碗里倒入水后卻看見了，其中蘊含著光的折射現(xiàn)象，那么在折射過程中，折射角和入射角之間是否存在定量關系呢？如果我們要測入射角和折射角的大小，需要如何操作？在教師的啟發(fā)下，各小組合作探究的熱情較高，紛紛嘗試在合作中集思廣益，自己動手設計實驗，并通過小組分工、合作，做好實驗記錄，完成了實驗討論。

教師通過組織小組探究活動，成功指引學生設計了合作探究表格，在表格中記錄了實驗次數(shù)、入射角、折射角等數(shù)據(jù)，并借助合作學習的力量，發(fā)散了思維，探究了入射角和折射角之間的定量關系，深入理解了光的折射現(xiàn)象。

（三）動手操作，在操作中提升思維水平

教師要重視學生的動手操作，促使學生在操作中提升思維水平。第一，教師要全面分析高中生的身心發(fā)展特點，明確高中生的身心發(fā)育已經(jīng)接近成人，具備一定的動手操作能力，且渴望自己動手操作。因此，教師要立足學生的個性特點，為學生的動手操作創(chuàng)造機會，使學生在操作中獲得靈感，發(fā)散思維。第二，教師要培養(yǎng)學生的操作自信，使學生敢于自己動手操作，并勇于在操作中思考，通過分析自己的操作過程、操作結果，得出正確的結論，最終提升思維水平[5]。

以《重力與彈力》為例，為了發(fā)展學生的思維能力，使學生體會力的作用，教師安排學生動手操作，鼓勵學生充分利用手邊的物品，感受重力和彈力。如，用手拉動皮筋，感受皮筋的變化；隨手扔掉手中的筆，感受筆落地的過程；拖動桌面上的課本，觀察課本的運動狀態(tài)等。學生通過動手操作，親身體會到了物體的運動狀態(tài)變化，自然而然地產(chǎn)生了疑問：是什么力導致了物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，初步感知了重力和彈力的作用，體會到了物體和物體之間的相互作用力。

另外，在探究重力是如何產(chǎn)生時，教師也鼓勵學生積極操作，要求學生發(fā)散思維，自己利用自己的身體或者身邊的物品，設計相關小實驗，在親自動手和親身體會中探究重力的產(chǎn)生。譬如，小李嘗試從不同角度跳起來，結果發(fā)現(xiàn)無論自己從什么角度跳起來，最終都會落到地上；麗麗嘗試將手中的物品扔出去，結果發(fā)現(xiàn)不管扔什么東西，用多大的力氣扔出去，物品都一定會落到地面上。學生通過積極動手操作，順利總結出了重力是由地球的吸引產(chǎn)生的，地球上的任何物體都受重力的作用。但同時學生通過深入思考，還總結出重力不等于地球的吸引力，僅僅是地球引力的一部分。

在探究物體的重心時，教師為學生分發(fā)了不規(guī)則的薄板形物體，要求學生自己動手尋找物體的重心。此外，為了全面啟發(fā)學生的思維，降低學生的動手操作難度，教師還利用信息技術為學生展示了科學的物理探究方法，即懸掛法，將不規(guī)則物體懸掛起來，尋找物體的重心。在視頻點撥下，學生產(chǎn)生了一定的探究思路，嘗試將手中的物體懸掛起來，積極尋找不規(guī)則物體的重心。在這個過程中，學生不僅從動手操作中探索出了科學原理，找到了不規(guī)則物體的重心，還形成了完善的思維能力，還體會到了動手操作的樂趣，在潛移默化中推動了學生的物理可持續(xù)發(fā)展。

結束語

綜上所述，在高中物理教學中培養(yǎng)學生的思維能力有較多的價值，可以幫助學生形成物理核心素養(yǎng)，促進學生的綜合發(fā)展，還有利于發(fā)展學生的解決問題的能力，幫助學生實現(xiàn)知識的遷移應用，使學生全面感知學習物理知識的魅力，產(chǎn)生學習熱情。因此，教師要立足課程標準的要求，加強對教材內容和學生學情的分析，學會巧妙設計問題，借助問題的啟發(fā)作用，活躍學生的思維，點燃學生的知識探究熱情，促使學生在探究問題的過程中了解抽象的物理知識，形成抽象思維能力。另外，教師要為學生合作探究創(chuàng)造機會，設計小組合作探究活動，發(fā)揮學生之間的積極促進作用，發(fā)展學生的思維能力。最后，教師要重視學生的動手操作，使學生在操作中提升思維水平。

參考文獻

[1]劉娟.高中物理教學中培養(yǎng)學生抽象思維能力的策略[J].數(shù)理天地（高中版），2023（24）：84-86.

[2]張曉琳.領悟規(guī)律內涵、提高思維能力：關于高中物理中電容器問題的討論[J].湖南中學物理，2023，38（11）：84-85，55.

[3]喻海波.基于綜合性分析能力與思維的高中物理教學設計研究[J].高考，2023（27）：102-104.

[4]劉涵.高中物理教學中如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力[J].數(shù)理天地（高中版），2023（18）：84-86.

[5]李峰.基于培養(yǎng)學生科學思維能力的高中物理教學設計[J].高考，2023（16）：18-20.