高中物理教學中如何培養學生的抽象思維能力

黃悅

摘要： 高中階段物理的學習，使很多學生感到很困難，尤其對于那些基礎比較薄弱的學生，根本的原因在于對物理的理解思維存在不同程度的障礙，那么如何在教學過程中培養學生的抽象思維能力呢？本文對此問題從教材、教法和評價上加以闡述。

關鍵詞： 高中物理教學抽象思維能力教材教法教學過程

教學中如何培養學生的智力，特別是思維能力這個問題上，一些心理學家經過研究與實踐，提出了“培養思維品質是發展思維能力的突破點，是提高教育質量的好途徑”的觀點。這是因為智力是存在層次的，它是由人的思維的個性差異確定的，這種差異體現為個體思維品質，也是思維能力的表現形式。研究思維品質的發展與培養，有利于克服傳統教學的一些弊病，并對之實施改革。

人的思維結構和各門科學的知識、邏輯結構都是人們對客觀現實世界的反映，是緊密聯系的。因此，從教學必須發展學生思維能力上來說，“不論我們選教什么學科，務必使學生理解該學科的基本結構。”不掌握學科結構，就難以發揮該學科的功能。無論是物理學的學科特點，還是現代認知心理學和現代系統科學的研究成果都強調了“結構的重要性”。由此必須對物理的教材、教法進行新的處理，必須建立起一套有效的檢測、評價系統，對教學過程進行有效的控制。下面我就此談幾點粗淺的看法。

一、關于教材

目前，在物理教學大綱規定的范圍內，可以對現行物理教材進行一番加工改造，突出結構，強調對抽象思維能力的培養。

1.建立高中物理的整體的知識和邏輯的結構和系統，同時建立各部分（力學、熱學和分子物理學、電磁學、光學、原子物理等）的子結構和子系統，以及各章、節的結構。并與學生的認知過程相適應。

2.實驗是上述系統中不可少的組成部分。應強調通過實驗培養學生抽象邏輯思維的能力。改變傳統的認為觀察和實驗是不依賴于理論的觀點，改變那種認為實驗方法的本質是完全離開理性的體系，單純起著事實的裁判作用的觀點。隨著實驗研究對象遠離人們直觀經驗的領域，特別是現代物理學實驗的發展，使人們愈來愈認識到實驗與觀察依賴于理論，實驗所獲得的認識實際上受制于儀器和實驗設計中所包含的假設，是不可能擺脫理性思維的指導的。

由于實驗設備的限制，學生又沒有誤差理論的系統知識，往往對于實驗原理、實驗得到的數值都抱著輕視的態度，而集注意力于操作上，這對于培養和提高學生抽象思維能力是不利的。為此，高中物理實驗的重點，應放在實驗的設計思想，儀器的原理，以及在中學儀器條件下對實驗數據的認識和處理上，而不應僅僅停留在操作和觀察上，這也是如今高考考查的重點。

3.例題和習題的配置。實踐中，我們常常發現就多數學生而言，從自然現象和實驗歸納出概念和規律，學生掌握較好，而運用概念和規律去解決問題則困難較大。這是由于演繹推理較之歸納推理可以通過更多種形式來表現，掌握起來也復雜些，因此，就需要有意識地多加指導和訓練。按照提高抽象邏輯思維能力的要求編寫例題和習題，并加以適合的配量。這與“題海戰術”是有本質區別的。

4.關于物理學史的教育，也應從有利于培養學生抽象思維能力加以組織。從物理學發展史來看，“結構”是隨著物理思想和對物理概念的理解更加深化而發展的，不是一成不變的。適當地、完整地圍繞某一部分物理知識介紹這種發展，較之分散地介紹某一部分歷史事實，更有利于學生思維的發展。

二、關于教法

1.從有利于提高學生抽象邏輯思維能力出發，增強學習的目的性、方向性，應該讓學生知道學習過程、思維過程、思維的形式和方法，以調動其自覺性、主動性。只有自覺地遵循思維規律來進行思維，才能使概念明確、判斷恰當、推理合理、論證得法，具有抽象邏輯性，培養思維品質的深刻性。

2.按現代認知心理學的觀點，學生在學校的學習的實質就是前述認知結構的“同化”和“順應”的過程。學習的類型主要是“意義學習”，即在良好的教學條件下，學生理解符號所代表的知識，并能融會貫通，發展了智力，提高了能力。其實質是符號所代表的新知識與學生的認知結構建立了非人為的實質性聯系。這是最有價值的學習。學習進行的方式主要是“接受學習”，即要學習的全部內容都是以定論的形式呈獻給學生，然后讓學生與原有知識有機結合，大量的知識和材料都要靠此獲得。具體的課堂組織形式可以各人不同。但從著重思維能力的培養上看，應更重視每學期第一部分“結構”建立開始的緒言課，結束時的復習課，以及對實驗課和習題課有關思維方法和物理方法的指導。

3.因材施教，開展課外活動，培養優秀學生，使他們不受思維定式的約束。培養他們的直覺思維和創造性思維。直覺思維是創造性思維的基礎。愛因斯坦說：“物理學家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來。要得到這些定律，并沒有邏輯的道路：只有通過那以對經驗共鳴的理解為依據的直覺，才能得到這些定律。”探索就得用直覺思維：整體的、跳躍的、猜測的，以知識結構為根據的直接而迅速的認識。

對于學習物理有困難的學生，應加強課外輔導，消除他們心理上，思維上的障礙，以適應面向大多數學生進行的課堂教學。

三、關于教學過程的控制和評價仍需研究

1.思維的智力品質研究是有客觀指標的。我國一些心理學家，所進行的小學數學教改試驗，即運用這一套指標。（詳情請見《思維發展心理學》，朱智賢、林崇德著。）

2.教學過程離不開信息的傳遞，因此也是可以量化的。掌握物理學科，首先要懂得物理語言，大腦中要有一套物理符號系統。仔細地將高中物理教材中必須掌握的組塊和產生式統計出來，實行控制是有可能的。

3.教學方法：教學程序能否事先進行最優化選擇，現在也有人用模糊數學的方法，加諸因素進行綜合評價，運用計算機進行事先的最優選擇。而考試的標準化也有多種方法。

綜上所述，高中物理教學應注重培養學生抽象邏輯思維能力，既是需要的又是可能的；既可以具體做到，又有可能進行控制和評價。