淺析高中物理課堂如何提升學(xué)生的抽象思維能力

摘?要：抽象思維能力是新課標(biāo)下高中物理關(guān)鍵能力培養(yǎng)的重要內(nèi)容之一，直接關(guān)乎學(xué)生物理解題能力的發(fā)展，加強(qiáng)其專項(xiàng)培養(yǎng)是當(dāng)前高中物理教學(xué)的重要目標(biāo)之一。本文基于高中物理課堂教學(xué)，重點(diǎn)對(duì)抽象思維能力提升的重要性及對(duì)策進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高中;物理;抽象思維能力;提升策略

物理作為高中教學(xué)的一門重要科目，具有很強(qiáng)的抽象性與嚴(yán)謹(jǐn)性，對(duì)高中生的思維能力與學(xué)習(xí)能力具有較高的要求。特別是當(dāng)前物理教學(xué)中涉及許多抽象性的物理知識(shí)與問(wèn)題，如果學(xué)生缺乏良好的抽象思維能力，就無(wú)法深刻理解某些物理知識(shí)或者解決某些物理問(wèn)題，同時(shí)也會(huì)限制學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。基此，為了有效促進(jìn)高中生物理學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展，就必須要加強(qiáng)高中生抽象思維能力的專項(xiàng)培養(yǎng)。

一、 高中物理課堂中學(xué)生抽象思維能力提升的價(jià)值

相較于初中物理，高中物理的內(nèi)容與知識(shí)難度不僅在“量”上有所提升，在“質(zhì)”上也較以往有了較大程度的提升，尤其是物理知識(shí)或問(wèn)題的邏輯性與抽象性更強(qiáng)。如果高中生自身的抽象思維能力比較差，那么就無(wú)法深刻理解高中物理知識(shí)的本質(zhì)，限制他們自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。久而久之，會(huì)使得這些抽象思維能力比較差的高中生失去學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，所以高中物理教師教學(xué)中需要高度重視學(xué)生抽象思維能力的發(fā)展，這樣才能夠順利地有機(jī)結(jié)合新舊物理知識(shí)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的難度，完善他們的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)可以強(qiáng)化他們對(duì)物理知識(shí)的理解與記憶，提升他們的自主學(xué)習(xí)能力和物理關(guān)鍵能力，最終促進(jìn)他們物理學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。

二、 高中物理課堂中學(xué)生抽象思維能力提升的具體策略

（一）基于物理概念教學(xué)，提升學(xué)生抽象思維能力

概念是人頭腦中對(duì)外部事物本質(zhì)特性的一種反映，具體需要以詞語(yǔ)進(jìn)行標(biāo)志或固定，這使得概念可以脫離具體的事物而存在，或者說(shuō)利用抽象的方式對(duì)具體的客觀事物進(jìn)行反映。而物理概念實(shí)際上就是人們頭腦中形成的客觀外部事物的本質(zhì)特征與共同屬性的一種抽象性反映，其形成過(guò)程實(shí)際上就是在對(duì)客觀外部事物的特征及屬性進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上，利用推理、抽象、綜合、比較、概括等一些物理思維方法，對(duì)客觀外部事物的物理本質(zhì)特征與共同屬性進(jìn)行抽象的過(guò)程。從這個(gè)角度來(lái)講，物理概念實(shí)際上就是一種基本的物理抽象思維形式，所以可以通過(guò)挖掘物理概念中涉及的物理抽象思維培養(yǎng)素材，通過(guò)指導(dǎo)他們比較分析等方式抽象物理概念的過(guò)程中可以促進(jìn)他們抽象思維能力的發(fā)展。

例如，在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念期間，可以靈活地運(yùn)用類比法、比值定義法、分析比較法等多種方法對(duì)物理概念進(jìn)行抽象概括，這樣有助于促進(jìn)他們自身抽象思維能力發(fā)展。比如，通過(guò)基于最簡(jiǎn)易、最常見(jiàn)的感性材料，可以指導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)和列舉事實(shí)等概括物理概念，如在指導(dǎo)高中生學(xué)習(xí)“慣性”這一物理概念期間，教師可以借助為學(xué)生列舉一些日常生活中的具體實(shí)例幫助他們更加深刻理解與掌握相關(guān)物理概念。比如，在啟動(dòng)公交車的時(shí)候，公交車上的乘客身體會(huì)向后仰;在公交車突然剎車時(shí)，乘客的身體會(huì)向前傾等等，借助這些貼近高中生的生活經(jīng)驗(yàn)，可以更容易使他們抽象出“物體具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)”。又如，為了深化學(xué)生對(duì)“電源的作用”這部分物理概念的理解，由于其中涉及電勢(shì)差等抽象性概念，所以學(xué)生理解起來(lái)不是非常容易，這時(shí)候?yàn)榱藥椭鷮W(xué)生更加深刻理解物理概念，有效促進(jìn)他們抽象思維能力發(fā)展，可以借助抽水機(jī)的工作來(lái)類比電源的作用，這樣更容易促進(jìn)學(xué)生抽象思維能力的發(fā)展。

（二）基于物理模型構(gòu)建，提升學(xué)生抽象思維能力

物理模型實(shí)際上就是為了更加便捷地探討與研究物理事物的本質(zhì)而對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行的一種簡(jiǎn)單化、抽象化的描述處理方式。在物理學(xué)領(lǐng)域中，有關(guān)運(yùn)動(dòng)的形態(tài)多種多樣，并且它們之間具有很強(qiáng)的聯(lián)系性，尤其是許多物理事物在不同條件下會(huì)呈現(xiàn)出一些差異性的特性，所以為了對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行更加全面地考慮，深入把握物理事物的內(nèi)在規(guī)律與本質(zhì)，就必須要針對(duì)研究問(wèn)題或?qū)ο蟮木唧w情況，本著“抓本質(zhì)、去次要”的原則，抓住研究的核心要素去進(jìn)行仔細(xì)研討與分析，這樣通過(guò)聯(lián)合同類物理事物的本質(zhì)、共同屬性即可構(gòu)成一個(gè)主題突出、輪廓清晰且便于進(jìn)行研究和分析的物理模型。而物理模型構(gòu)建的過(guò)程實(shí)際上就是有機(jī)結(jié)合形象思維與抽象思維的過(guò)程，相應(yīng)的物理模型也是形象性與抽象性二者的統(tǒng)一體，期間需要經(jīng)歷概括、比較、分析與抽象等各種各樣的邏輯論證方可形成。基于所構(gòu)建的物理模型，可以對(duì)原有的物理知識(shí)原型進(jìn)行直觀表達(dá)，有利于快速抓住其主要因素和特征。由此可知，物理模型實(shí)際上就是物理思維運(yùn)用的最終結(jié)果，所以為了更好地促進(jìn)學(xué)生物理抽象思維能力發(fā)展，可以通過(guò)建構(gòu)與分析物理模型的過(guò)程來(lái)形成，具體可以從如下幾個(gè)方面入手：

1. 建立對(duì)象模型，提升抽象思維能力

所謂對(duì)象模型實(shí)際上就是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行代替的實(shí)體模型，如質(zhì)點(diǎn)模型、點(diǎn)電荷模型、原子模型、彈簧振子模型和單擺模型等等，這些都是高中物理學(xué)習(xí)中比較常見(jiàn)和常用的模型。比如，針對(duì)質(zhì)點(diǎn)模型而言，主要是不考慮物體的大小與形狀，將其僅僅當(dāng)成一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)，具體能否將研究對(duì)象抽象成質(zhì)點(diǎn)模型，主要是要看其對(duì)研究事情的整體是否可以忽略大小因素進(jìn)行分析。比如，在研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)期間，地球到太陽(yáng)之間的距離達(dá)到1.5×108km，而地球的直徑僅僅只有1.3×104km，還不到地球與太陽(yáng)之間距離的萬(wàn)分之一，所以在對(duì)地球公轉(zhuǎn)進(jìn)行研究期間，即可通過(guò)抽象分析將地球當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。

2. 建立條件模型，提升抽象思維能力

在指導(dǎo)學(xué)生建立理想化物理?xiàng)l件的物理模型期間，也有利于促進(jìn)學(xué)生抽象思維能力發(fā)展，具體就是將研究對(duì)象的外部條件進(jìn)行理想化處理，以此簡(jiǎn)化物理問(wèn)題求解過(guò)程。比如，一個(gè)斜面、一根桿或一根繩子等都可以進(jìn)行條件化處理，常見(jiàn)的條件模型包括光滑模型（光滑的鉸鏈、滑輪、曲線和桌面等）、均勻模型（勻強(qiáng)磁場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)等）、輕繩模型、輕桿模型。通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用這些條件模型，可以有效促進(jìn)他們抽象思維能力的發(fā)展。

（三）基于物理問(wèn)題教學(xué)，提升學(xué)生抽象思維能力

物理問(wèn)題教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，主要是以物理問(wèn)題為核心，對(duì)其進(jìn)行研討，旨在達(dá)到提升學(xué)生物理問(wèn)題求解能力的目的。雖然當(dāng)前高中物理問(wèn)題教學(xué)中涉及的物理問(wèn)題都是建立在某科學(xué)背景下已經(jīng)得到解決的問(wèn)題，所以從探索層面上來(lái)講，這些高中物理教學(xué)中涉及的問(wèn)題都已經(jīng)不能稱得上科學(xué)探索問(wèn)題。但是在高中物理教學(xué)過(guò)程中，高中生認(rèn)識(shí)活動(dòng)本身存在一定特殊性，所以他們?cè)诿鎸?duì)前人已經(jīng)解決掉的物理問(wèn)題時(shí)依舊可以將它們當(dāng)成未知問(wèn)題來(lái)進(jìn)行探索與處理。實(shí)際上，高中物理教學(xué)本質(zhì)上就是引導(dǎo)高中生對(duì)一個(gè)個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探索與求解的過(guò)程中，以此促進(jìn)他們智力與解題能力的發(fā)展，夯實(shí)他們所學(xué)的物理理論知識(shí)基礎(chǔ)。歸結(jié)起來(lái)，在指導(dǎo)學(xué)生參與物理課堂問(wèn)題教學(xué)期間，學(xué)生會(huì)通過(guò)“讀審”→“建構(gòu)”→“求解”→“驗(yàn)討”幾個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)切實(shí)體會(huì)和把握物理問(wèn)題的本質(zhì)所在。其中的“讀審”環(huán)節(jié)實(shí)際上就是通過(guò)對(duì)物理問(wèn)題的題干的信息進(jìn)行仔細(xì)地審讀，找尋解題的關(guān)鍵信息與突破口;“建構(gòu)”環(huán)節(jié)則指形成與建立物理情形，具體就是對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行抽象分析后構(gòu)建物理模型的過(guò)程;“求解”則是基于物理解題模型的構(gòu)建，通過(guò)明確解題思路與步驟，配合數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)求解物理問(wèn)題;“驗(yàn)討”環(huán)節(jié)則是立足于整體視角去反思與回顧物理問(wèn)題求解的過(guò)程與結(jié)果。在上述的物理問(wèn)題分析與解決環(huán)節(jié)中，“讀審”環(huán)節(jié)和“建構(gòu)”環(huán)節(jié)兩個(gè)環(huán)節(jié)都涉及形象的直觀與科學(xué)的抽象，所以可以有效地調(diào)動(dòng)與發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力，具體可以從如下幾個(gè)方面入手：

（1）基于原始物理問(wèn)題，提升學(xué)生抽象思維能力。所謂的原始物理問(wèn)題實(shí)際上就是相較于傳統(tǒng)物理習(xí)題而言的。在當(dāng)前高中物理教學(xué)過(guò)程中，習(xí)題是對(duì)學(xué)生課堂所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行鞏固，訓(xùn)練和提升學(xué)生物理問(wèn)題求解能力的一個(gè)重要路徑。物理習(xí)題是經(jīng)過(guò)命題人員精心設(shè)計(jì)和編排的學(xué)習(xí)內(nèi)容，其中已經(jīng)提前拋棄掉過(guò)程中那些非本質(zhì)的聯(lián)系，或者說(shuō)它們已經(jīng)失去了物理事物或現(xiàn)象的最原始面目，這就會(huì)在一定程度上影響了習(xí)題在訓(xùn)練學(xué)生抽象思維能力方面的作用。而原始物理問(wèn)題實(shí)際上就是生活或自然中客觀存在的事物和現(xiàn)象。針對(duì)所遇到的物理原型，需要通過(guò)對(duì)物理問(wèn)題的主因和本質(zhì)進(jìn)行把握，之后通過(guò)分解、簡(jiǎn)化和抽象概括等過(guò)程來(lái)構(gòu)成物理問(wèn)題求解的物理模型，之后運(yùn)用相應(yīng)的物理與數(shù)學(xué)知識(shí)去進(jìn)行求解，這樣就可以通過(guò)解決物理問(wèn)題過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生抽象思維能力的發(fā)展。（2）基于物理習(xí)題教學(xué)，提升學(xué)生抽象思維能力。在當(dāng)前的高中物理習(xí)題等問(wèn)題求解中，需要指導(dǎo)學(xué)生深入分析和把握問(wèn)題中涉及的因果關(guān)系，這是解釋物理事物、概念與規(guī)律本質(zhì)的一個(gè)有效手段，有助于深化學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)的理解，同時(shí)也可以提升他們利用物理概念和原理解決實(shí)際物理問(wèn)題的能力，促進(jìn)他們抽象思維能力發(fā)展。一方面，在指導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律進(jìn)行理解期間，要使他們抓住物理的實(shí)質(zhì)，明確其中的因果關(guān)系。比如，針對(duì)F合=ma這一牛頓第二定律，不為零的合外力F合實(shí)際上就是質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)形成加速度的原因，而加速度則是結(jié)果，所以只能夠以“a與F合成正比”，不可以說(shuō)成“F合與a成正比”。另一方面，在指導(dǎo)學(xué)生求解物理問(wèn)題期間，可以借助因果分析法對(duì)已知量與未知量之間關(guān)系進(jìn)行確定，具體就是結(jié)合物理問(wèn)題題目中給出的已知條件，借助因果聯(lián)系來(lái)找到問(wèn)題突破口。

綜上所述，抽象思維能力是提升高中生物理解題能力的重要保障。在實(shí)際的高中物理教學(xué)中，教師可以針對(duì)性基于物理概念教學(xué)、物理模型構(gòu)建和物理問(wèn)題解決，有效滲透抽象思維能力培養(yǎng)理念，力求不斷提升高中生的抽象思維能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐蓮.新課標(biāo)下高中學(xué)生物理抽象思維能力的培養(yǎng)初探[J].速讀，2014（9）.

[2]舒蘭.淺談提高學(xué)生抽象思維能力是學(xué)好高中物理的關(guān)鍵[J].讀與寫(xiě)，2015.

作者簡(jiǎn)介：吳紅娜，福建省石獅市，福建省石獅市石光中學(xué)。