試析高中物理教學中學生物理學習能力的培養

物理中有很多概念性知識及公式，需要學生理解記憶，一些公式還需要學生掌握推理過程，需要注重培養學生的理解能力和推理能力。物理中很多知識是抽象的，所以要具備抽象思維，遇到問題，首先要學會分析問題，把抽象問題具體化，培養學生分析的意識。物理中很多問題會涉及數學領域，不論是求解還是推導公式，都包含數學知識，數學思維會對解決物理問題起到很大的輔助作用。物理以實驗為基線，很多現象通過實驗證實，培養學生的實驗能力可以促使學生更加嚴謹，并時刻抱有科學的學習態度。

一、理解能力的培養

物理中概念、公式、規律較多，且較難懂，學生往往不能準確把握物理意義，無法與生活中的現象或以前學過的知識聯系在一起，在做物理題時，甚至不能準確地理解題意，如何提高學生的理解能力，是至關重要的。

1.培養學生對物理概念、定律、定理的理解。課本中，對物理概念、定律、定理的定義往往言簡意賅，用很少的文字精準的概括其內涵，必須要逐字分析，把內容條理化，將隱含的內容清晰地表達出來。例如，牛頓第一定律中“一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態?！边@一句話就涵蓋了很多信息，引導學生將這一句話分成兩部分來理解，首先第一部分是沒有外力時，物體保持勻速直線運動或靜止狀態，第二部分是有外力的情況下，原來的狀態就會遭到破壞，從而引出“慣性”，再結合生活中的慣性現象幫助學生理解。[1]

2.在物理圖像教學中培養學生的理解能力。學習物理過程中，不僅要對概念、定理正確理解，還要學會理解物理圖像，能夠看懂物理圖像，理解圖像中蘊含的物理意義。例如，教學“機械振動和波”這一課時，認識了振動的圖像以及波的圖像，雖然這兩個圖像很像，但是本質卻是不一樣的，如果不能正確地理解圖像就會將他們混淆，可以先讓學生畫出這兩個圖像進行對比，然后引導學生思考這兩種圖像是在什么前提下提出的，分別反映了哪些物理規律，然后對學生的回答進行補充、更正，認識這兩個圖的橫縱坐標分別代表的物理意義，引入周期、波長、振動速度以及傳播速度等概念，這樣一步步地深入學習，幫助學生理解。此外，也要加強學生對物理題目的正確理解，題目中往往含有很多隱含條件，可以引導學生在審題時學著畫出物理過程或圖像，標注關鍵詞，將用到的物理公式及定理列在一旁，并自行補充隱含條件。

二、推理能力培養

物理中的推理能力往往分為歸納推理、演繹推理和類比推理3種。

1.歸納推理的培養。歸納推理是指從個性推理出共性，首先要分析清楚事物的屬性，再歸納總結出結論，最后對結論進行檢驗。比如，教學“運動”一課時，可以給出例子：觀察雄鷹在空中揮動翅膀飛翔時，身體和翅膀運動的情況，發現身體和翅膀的運動情況不一樣，然后讓學生思考生活中是不是還有其他的例子，得出“運動情況不能一概而論”，分析物體運動軌跡時應當忽略物體形狀及大小。

2.演繹推理的培養。演繹推理是以客觀規律為依據，從已知推理未知。首先分析清楚事實，然后選擇理論依據，最后進行推理。[2]例如，質量為m的物體，在運動方向相同的恒力F作用下發生位移l，速度由v1增加到v2，見下圖。

這道題目中已知條件是物體在同方向的恒力作用下發生了位移，速度也由v1變為v2，然后根據已知條件選擇物理定律——牛頓第二定律進行推理，首先物體發生了位移說明力F對物體產生了功，即：W=Fl，另外力是恒力，所以物體是做勻加速直線運動，故

3.類比推理法的培養。類比推理法指根據同類相同的屬性推理出其他屬性也相同的方法。首先分析事物，然后聯想已知，再進行推理。比如，教學“電場強度”時，分析得出電場強度與受力及電荷無關，只和位置有關，可以類比電阻的影響因素，電阻的大小與電阻材料、溫度、電阻率等因素有關，與電壓、電流等因素均無關。

三、分析綜合能力的培養

培養學生的分析綜合能力，首先要培養學生的分析意識，運用顯性方法和隱性方法相結合，當遇到很多物體時，可以將物體分離出來進行個體分析，遵循一定的時間順序或空間順序進行分析，并根據不同的問題選擇不同的分析方法，如比較分析法、條件分析法、微元法、定性分析法、定量分析法等。[3]掌握多種分析法可以提高學生的分析能力。然后結合一定的題目進行訓練，在此過程中，教師應當保證邏輯清楚、有條理。例如，神舟宇航員抓住秋千桿由水平狀態下擺成豎直狀態，分析宇航員所受重力的瞬時功率變化。如果運用三角函數來解決這個問題會比較復雜。但可以用特殊值法來解決，就會使問題簡單化，得出其變化是先增大再減小。又如，運用比較分析的方法來學習電場強度和磁感應強度，通過比較分析的教學方法，加強學生對“場”和“場強”的理解。用微元法得出勻變速直線運動的位移公式、瞬時速度、彈簧彈性勢能等。

四、培養應用數學知識處理物理問題的能力

學習物理的過程離不開數學知識的運用，很多物理概念中涉及數學符號，所以要想學好物理就必須學會應用數學知識解決物理問題，學會如何把物理問題轉化成數學問題，例如，運動坐標圖就可以借助數學知識直接求出部分物理量，應用數學知識及思維來處理物理問題可以提升學習效率。[4]一些物理規律可以借助數學模型發現變量之間存在的關系，學習勻變速直線運動時，位移公式也用到了數學中的“速度—時間圖像”“微積分”“梯形面積公式”等知識。例如，將彈簧的一端固定住，另一端F1用的力施壓，穩定時長度為l1，若改為用F2的力進行拉伸,則穩定長度變為l2，求形變在彈性限度內的勁度系數。這一個問題就運用到了數學的一次函數及正比例函數的知識，彈簧彈力與形變量呈正比，與長度呈一次函數關系，故F1=k（l0-l1）F2=k（l2-l0），聯立公式求得 k=

五、培養實驗能力

物理的學習過程離不開物理實驗，試驗可以幫助學生加深對理論知識的理解，并且能夠通過實驗激發學生的學習興趣，因此，應該重視學生的實驗能力的培養。在實驗的過程中，不僅要求會正確使用實驗儀器，也要求學生根據步驟完成實驗操作，比如，會正確使用多用電表，并能準確讀出萬能表上電壓、電流等數據，物理實驗中會有誤差存在，要學會分析是什么原因導致出現誤差。也可以讓學生根據所學的物理知識自行制作類似小投影儀、望遠鏡等激發學生的興趣。另外，實驗一定會有實驗數據產生，要鍛煉學生分析實驗數據的能力。可以借助一些方法進行分析，如，比較法、作圖法、代入公式法等，其中圖表法使用比較頻繁，它可以讓學生很清楚明了地看出不同變量之間的關系，使用起來也更加方便。[5]培養學生的實驗能力，也有利于激發學生的創造性、發散性思維。

根據高考要求，這五種基本的物理能力是學生必須具備的，培養學生基礎知識時也應當側重能力的培養。傳統的教學模式只教學生“學”，已經不能滿足社會需求，教育模式也應當進行創新，讓學生多思考、多動手，既要培養學生的專業技能，又要培養學生的綜合能力，從而實現培養全面發展的素質型人才的目標。