學生的思維能力與高中物理教學策略

史艷龍

高中物理所要教授的內容對學生思維能力的要求比較高，包括分析、概括、抽象、推理等。然而，由于很多原因，學生的思維能力往往很難達到理想狀態，這就要求教師根據學生表現出的不同思維能力調整教學策略，以使學生在學習的過程中逐步養成良好的思維習慣與品質，進而促進良好教學效果的生成。現總結高中生思維特點如下，具體談談相應現象的具體破解方法。

形象思維強，抽象思維弱——模型法

學生往往對直觀的、具體的、感性的或熟悉的知識比較容易接受和理解，而對不具體的、隱含的問題往往不能抓住本質，將其轉化為可感知的過程去分析和討論。初中物理教學中的大多數內容是看得見、摸得著的，基本建立在形象思維的基礎上。而進入高中后，物理課程的內容要求學生從形象思維向抽象思維領域過渡。高中物理知識有些將研究對象理想化，如質點、點電荷、理想變壓器、理想氣體、彈簧振子、單擺、原子核式結構等。有些將運動過程模型化，如勻速直線運動、勻變速直線運動、勻變速曲線運動、圓周運動、簡諧運動等。還有一些引入了生活中的實例和熱點問題，如連接體問題、子彈打木塊問題、滑塊—木板疊加體問題、簡諧運動問題等，這些都要求學生具備較強的抽象思維能力。

針對這種狀況，教師可采用物理模型法進行教學。對于一些相關條件、因素比較隱蔽的復雜物理問題，如果選用某種物理模型來研究，可建立起已知和未知的關系，使復雜的物理問題變得簡單，使學生對物理現象的本質理解得更加深入，有助于學生抽象思維能力的形成和發展。比如追擊相遇問題，往往在追擊過程中會出現極值，此時應該知道一個條件——速度相等，并找到兩個關系——時間關系和位移關系。而相遇問題要找的關鍵點就是兩個物體同時出現在空間的一個點。然后再利用物理分析法、極值法、圖像法等方法進行分析和解決。常見的追擊模型有兩個：速度大者（減速）追速度小者（勻速）、速度小者（初速度為零的勻加速直線運動）追速度大者（勻速）。

單一思維強，發散思維弱——類比法

學生在分析和解決問題時，往往順著固有習慣去思考過程，比如只會由因到果地分析問題，缺乏多方面探尋解決問題的途徑的能力。比如：已經掌握了直線運動中的追擊相遇問題，也能解決圓周運動中時針、秒針經過多長時間再次重合的問題，但是對天體運動中的衛星的追擊與相遇問題仍感覺陌生。

要使學生克服這種思維定式，類比教學法是個不錯的選擇。類比法可以培養學生思維的靈活性，幫助學生創造性地解決一些比較陌生、甚至無法直接求解的問題。比如剛才提到的衛星追擊相遇問題，如果類比生活中常見的操場上跑圈扣圈問題，學生便會豁然開朗——原來這和在直線運動中同一軌道上的追擊相遇問題有相似的地方，即必須找出各相關物理量間的關系，直線運動的追擊相遇要找位移差，而圓周運動的追擊相遇應該找角度差。又如電場強度、電勢能、電勢差、電勢都是用比值定義的物理量，與檢驗電荷無關，但是學生習慣了從數學公式角度去分析，直觀感覺這些物理量與檢驗電荷的電量是有關系的，此時如果教師將其類比初中的密度公式，反問學生“物體體積增加時，密度是否變化”，進而告訴學生這些物理量是由自身性質決定的，公式只是求解的一種方法而已，學生定會加深理解。又比如物體在斜面上的類平拋運動、帶電粒子在電場中的類平拋運動，其本質都是勻變速曲線運動，利用運動的合成與分解知識求解，采用類比物體在重力作用下的平拋運動分析，也能達到舉一反三的效果。

知識遷移能力弱，推理能力弱——等效法

推理分析是一種高級的思維能力，也是學好物理的重要能力。等效變換的教學方法有助于學生推理能力的提升，可在保證某一方面物理效果相同的前提下，將陌生、復雜的物理情境或過程轉變為熟悉、簡單的情境或過程，從而達到簡化問題的目的。在高中物理中，重心、合力與分力、合運動與分運動、平均速度、總電阻與分電阻、熱功當量等，都是根據等效概念引入的。如勻強電場與重力場構成的復合場中物體速度變化問題，由于恒定電場與重力場在性質上相似，運用等效法將電場等效為重力場，聯想重力場中熟悉的模型，運用相應的規律，就會使電場問題得以簡化，大大降低分析推理的難度，使學生更容易接受。

學生思維能力的發展是滲透在整個學習過程中的。使學生的思維模式從直觀形象發展到抽象邏輯，甚至具有創造性，教師在其中充當著重要的角色。教師在這個過程中要遵循由淺入深、由簡入繁、由低級到高級的順序逐步進行，不可操之過急。