在高中物理教学中如何培养学生的各项思维能力

来源:用户上传      作者:

　　 摘 要：随着教育的飞速发展和人们对教育本质的深入探索，广大专家、教师清晰地认识到教育不仅仅是传授给学生知识，更重要的是培养与发展学生的思维，促进学生逻辑思维能力的形成，让高中生成长为具有各种重要思维能力的、能独立解决问题的有能力的人。高中物理是理科中思维性、逻辑性、关联性极强的一门学科，它是培养学生各项思维能力的较好媒介，也是高中一门非常重要的课程，学生良好的思维能力有利于物理的学习和物理成绩的提升。因此深入探讨在高中物理教学中培养学生的各项思维能力的方法，为高中生思维能力的发展建言献策。
　　 关键词：高中物理;思维能力;培养策略
　　 新课标特别强调各学科都具有自身独特的逻辑思维和学科特点，新时代的学科教育要培养学生学科核心素养。物理学科素养的第三条即形成良好的科学思维，可见高中地理极为重视对学生思维的培养。思维的发展意味着学生思考模式、认知模式的提升和优化，意味着学生能更好地分析、处理、解决各种问题[1]，对学生的一生都有极大的促进作用。
　　 因此，物理课堂教学要注意在传授知识的过程中渗透思维方法的训练，知识是思维的载体和介质，思维是知识内化和灵活应用的成果，因此传授知识和培养思维相辅相成，共同促进[2]。广大物理教师需要秉持培养学生思维的理念，践行培养学生思维的目标，不断挖掘培养学生思维的方法。
　　 一、在高中物理教学中培养学生形象思维能力的方法
　　 所谓形象思维，即将抽象的、难以理解和描绘的事物、过程、情境等转化为直观的、易于观察和表征的事物和变化过程，减少认知的难度。
　　 （一）要想培养学生的形象思维能力，教师在物理课堂上就要巧借实物模型辅助教学，以降低知识难度
　　 例如，在讲解圆周运动的规律时，教师如果告诉学生一个转盘上各点的角速度大小一样，线速度的大小不相等，距离转盘中心越远的位置线速度越大，学生很难理解，这与学生日常的认知不符，学生会本能地认为同一个转盘上的各点是相对静止的，所以各点速度一样。这时教师不要立即反驳学生，可以给学生提供一个不倒翁，在其上距离圆心不同距离的地方各标记一个点，然后转半圈，让学生比较两个点转过的轨迹长短，这时学生可以清楚地发现两个点转半圈绕过的角度都是180°，但离得远的点转的轨迹更长。让学生在这个过程中亲身体会形象化处理问题的直观性，体会形象思维的艺术性、简洁性。
　　 （二）在解题中渗透形象思维的优势
　　 高中物理很多题目比较抽象，给予的条件极其复杂、繁多，整个题干有七八行之多，给学生理解、表征问题带来了很大的难度，因此教师可以在讲习题时有意地突出形象思维的重要性、便利性。
　　 例如，高中必修一物理中重要的一节：路程与位移，该章节有这样一个题目：一列队伍长100米，哨兵从队尾跑到队首，又跑回来，在他跑的过程中，队伍整体向前走了100米，若哨兵和队伍都是匀速运动，那么哨兵跑了多少米？这是一个动态的多方运动过程，哨兵和队伍都在运动，而且哨兵还有往返的运动过程，直接套用物理公式根本无从下手，教师可以在学生思考一段时间后给予提示：将哨兵和队伍的运动过程画出来试试。
　　 当学生将哨兵和队伍的运动过程呈现在一张图纸上，就能很明显地观测到二者在运动过程中位移的变化、距离变化，非常直观、非常清楚，在很短的時间内就能正确解答题目。
　　 将抽象的知识和题目转化为形象的实物、模型、图像、表格等直观的、形象的事物，体现了物理化繁为简，变通的形象思维[3]，这种思维能力有助于学生摆脱迷失概念的困扰和题目信息的干扰，帮助学生以最直接、最简洁的方式拨开云雾，发现本质。因此教师在课堂教学中要有意识地引导学生进行形象化转化，带领学生体会形象化思维的价值以及形象化处理问题的方法，让学生养成用形象化思维解决问题的习惯，形成形象化思维。
　　 二、在高中物理教学中培养学生发散思维能力的方法
　　 发散思维是我们一直崇尚的思维模式，具有发散思维才能对一个问题有更全面、更深刻的思考和认识，才能从尽可能多的角度探寻解决问题的最佳方案，培养学生的发散思维，这样有利于加深学生对物理知识的理解，有利于激发学生的智力。
　　 （一）物理教师要多给学生思考的机会，并且尊重每一个学生的奇思妙想
　　 每一个学生都是富有想象力的艺术家，他们以智慧的眼睛去探寻世界上的一切事物[4]。但有时候严格的灌输式的课堂教学压制了学生的思考，也摧毁了学生发散的想法，让学生如同木偶一般接受老师传授的知识。
　　 要想培养学生的发散思维，高中物理老师首先在课堂教学中把课堂还给学生，让学生多思多想。例如，在讲解圆周运动时，教师可以让学生分享自己熟悉的生活中做圆周运动的物体，这时学生会充满兴趣，激烈地交流：“车轮子，摩天轮、钟表指针、风车等”。学生会打开思路，从生活中的各个角度找出做圆周运动的物体，发散思维就在不知不觉中体现。
　　 教师还要注意对学生的想法即使是不太合适的想法也要给予尊重与鼓励，不要正面否决、反驳学生，这样会打击学生的自信心和思考的欲望，对学生发散思维的培养非常不利。
　　 （二）在习题课中渗透发散思维的理念，带领学生感受同一个问题的多种观察角度和解题方法
　　 近年来高中物理题目越来越重视对学生思维的考查，一道题目虽然有固定的答案，却有多种解题方法，只要你的关注的点、你的思路正确，条条大路都可以通向最终的答案。
　　 因此教师可以在习题课上引导学生从不同的角度解题，例如例题一辆汽车在十字路口等绿灯，绿灯亮时汽车以3 m/s2的加速度开始加速行驶，这时一辆自行车以6 m/s的速度匀速驶来，从后面超车，试求在追上之前自行车行驶多久两车相距最远？这时有的学生会选择公式法解题，有的同学会选择用形象的图象来解题，还有的学生会选择用二次函数极值法解题，另外还有一些学生用相对运动法解题，可见解决物理题需要具有发散思维，能够从多个角度思考，这样才能保障遇到问题时胸有成竹。 　　 三、在高中物理教学中培养学生抽象思维能力的方法
　　 物理是研究宏观物质状态、运动、变化的学科，所研究的宏观物质有时非常大，大到难以想象。比如行星绕太阳运动，比如卫星脱离太阳系;有些运动过程是我们实际无法模拟的，比如惯性定律：不受外力作用，物体可以一直保持匀速直线运动……这些知识对高中生来说都非常难以理解、难以接受，与实际生活差距很大，这时教师需要培养学生的抽象思维，引导学生用理想化、近似化的抽象思维去理解。
　　 （一）要想培养学生的抽象思维，教师首先要告诉学生进行抽象处理的原因、价值
　　 例如，在研究飞机在空中的位置、距离地面的高度、飞行速度等问题时，我们需要用一个小点代替这个庞大的飞机，因为飞机是一个比较大的实物，上面有多个点，如果不进行近似处理，那么就无法描述飞机的运动状态，而且飞机的大小和性质并不影响飞机的运动状况，因此进行理想化簡化不会影响其真实运动情况，所以我们可以进行抽象处理，这样做会方便我们研究。教师要跟学生讲解清楚抽象化处理、抽象思维的具体原因、处理方式以及意义。
　　 （二）要想培养学生的抽象思维，教师要给学生提供尽可能丰富的例子，引导学生体会、内化抽象处理问题的方法及意义
　　 思维的培养是一个长期的过程，教师需要在教学中不断渗透这种思维，需要让学生多接触具体的例子，不断体会抽象处理问题的原则、方法，逐渐理解和内化抽象思维。
　　 例如，在学习宇宙中的天体作用时，各天体是实心的球体，著名物理学家开普勒通过测量、观察的数据得出天体绕太阳运动的轨道呈椭圆形，但椭圆不利于我们研究各天体的轨道、运行速度等问题，在对真实情况影响不大的前提下我们把天体绕太阳运转抽象为一个质点绕太阳做圆周运动;物理中常说的光滑平面、光滑木板（不计摩擦力）等是理想化的处理，将最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力也是物理中近似化、抽象化处理问题的典型案例，是物理学科所特有思维方式，让学生在这些具体的例子中体会抽象思维的应用方式。
　　 四、在高中物理教学中培养学生探究思维能力的方法
　　 探究思维是解决物理问题的重要思维方式，也是可以迁移应用到其他学科的重要思维。探究思维可以帮助学生分析、探索、验证某种现象或某些理论，帮助学生理解事物的本质。
　　 （一）教师要鼓励学生探究、引导学生探究
　　 探究既是一种思维，也是一种能力。教师在物理课堂教学中要鼓励学生进行探究，要注意培养学生的探究思维。
　　 探究通常具有以下模式：提出（发现）问题—做出假设—设计实验—进行验证—搜集证据—数据分析—得出结论—表达交流，这是探究的基本流程，教师要先带领学生体会探究的过程，梳理探究的具体流程，鼓励学生多参与课堂探究活动。例如探究小车速度随时间变化的规律、匀变速直线运动的速度与位移的关系、探究加速度与力和质量的关系等。
　　 教师的鼓励是学生参与探究活动的动力，教师的指导可以增添学生探究的信心和积极性，让学生积极主动、自愿自觉地参与探究活动。
　　 （二）为学生创造进行探究活动的材料、环境，确保每位学生都参与探究活动
　　 首先每次进行探究活动之前，教师要进行周全的准备工作，将实验所需的材料都准备好，避免课堂探究活动手忙脚乱、浪费课堂时间;其次教师要营造探究的氛围，先带领学生找到明确的问题，设计好探究的思路，再有条不紊地展开探究活动;最后教师要做好宏观调控，确保所有的学生都参与到探究活动中，确保小组成员相互配合、互帮互助，共同完成探究活动。
　　 在充足的准备下、在教师的有效调控下，学生才能体验一个顺利的、高效的探究过程，才能收获满满，才能喜欢上探究活动，进而形成探究思维。
　　 综上所述，在高中物理教学中教师要注意运用多种方法培养学生的抽象思维、形象思维、探究思维、发散性思维，让高中生具备先进的、科学的、实用的逻辑思维，这是物理学科发展的需要、是学生长远发展的要求，也是当前教育需要承担的重任。
　　 参考文献：
　　 [1]吴晓宁.在高中物理教学中如何培养学生的各项思维能力[J].中国校外教育，2019（2）：80-82.
　　 [2]王菁.例说物理教学思维能力的培养[J].云南教育，2005（4）：22.
　　 [3]路喜锋.物理教学中学生形象思维能力的培养[J].中学生数理化（教与学），2015（8）：5.
　　 [4]张发强.试论高中物理教学中培养学生抽象思维能力的策略[J].新课程（下），2018（5）：216.
　　 作者简介：陈立端，男，福建省建宁县人，学历：大学本科，职称：中学物理一级，建宁县第一中学教师，研究方向：高中物理教学。
　　编辑 段丽君
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14955290.htm