高中物理教學(xué)中思維能力的培養(yǎng)

魯宏波

【摘要】 ?高中物理教學(xué)中教師要不斷地改革教學(xué)方式，嘗試用新的教學(xué)方法和教學(xué)策略來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生參與到課堂探究過(guò)程中，主動(dòng)思考，積極分析，提高學(xué)生的思維能力。本文主要探究了高中物理教學(xué)中思維能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)思維，落實(shí)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 ?高中物理 思維能力 科學(xué)思維 核心素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】 ?G633.7?? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A?【文章編號(hào)】 ?1992-7711（2020）19-094-01

核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。其中科學(xué)思維是學(xué)生需要通過(guò)思考內(nèi)化為自己的帶有物理學(xué)科特征的品質(zhì)。教師要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探究，積極分析，通過(guò)思維活動(dòng)的方式來(lái)質(zhì)疑創(chuàng)新、科學(xué)論證、科學(xué)推理、模型建構(gòu)，理解物理規(guī)律和掌握物理內(nèi)涵，促進(jìn)學(xué)生在探究過(guò)程中產(chǎn)生好奇心，激發(fā)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)綜合思維能力

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)習(xí)的一種重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效方法。實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中的猜想與假設(shè)對(duì)于學(xué)生的推理能力具有很大幫助;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)于建模和質(zhì)疑創(chuàng)新能力具有幫助;處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出理論對(duì)于學(xué)生論證能力的培養(yǎng)具有積極意義;而實(shí)驗(yàn)誤差分析也是促進(jìn)學(xué)生推理論證的有效策略。例如在探究“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到以節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，處于平衡狀態(tài)時(shí)，橡皮筋產(chǎn)生的彈力，等于兩彈簧彈力的矢量和;而且互成角度的兩個(gè)力F1、F2與另外一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果，看F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F與F在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是否相同。這樣的思考過(guò)程讓學(xué)生思維處于活躍狀態(tài)，主動(dòng)進(jìn)行邏輯思考和推理判斷，把抽象的力通過(guò)具體的平行四邊形展示出來(lái)了，有利于學(xué)生理解知識(shí)，提高思維能力。

二、科學(xué)論證，重視思維過(guò)程形成

為了使學(xué)生能夠理解物理知識(shí)和物理規(guī)律，教師要引導(dǎo)學(xué)生參與到課堂探究過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生參與思維過(guò)程，通過(guò)學(xué)生的思考和探究來(lái)掌握物理知識(shí)本質(zhì)。通過(guò)學(xué)生參與思維過(guò)程，學(xué)生會(huì)更好地理解受力分析、學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)分析、學(xué)會(huì)功能分析、學(xué)會(huì)相關(guān)性分析，促進(jìn)學(xué)生在自己的邏輯思考和推理判斷中活躍思維，通過(guò)科學(xué)論證的方式來(lái)完善思維品質(zhì)。例如教師提供練習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生探究：在光滑的水平面上有A、B兩輛玩具小汽車，質(zhì)量分別是M1=2kg，M2=1kg現(xiàn)使A車以10m/s的速度沿AB中心的連線向靜止的B車運(yùn)動(dòng)，與B車發(fā)生對(duì)心碰撞，則碰后輛車的速度可能是多少？通過(guò)對(duì)于試題的分析，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到這是對(duì)于速度的可能性判斷，分析試題過(guò)程中，學(xué)生可以根據(jù)題意畫(huà)出情景圖，根據(jù)情景圖判斷是否發(fā)生了“穿越”。在思考中學(xué)生會(huì)看到本題沒(méi)有發(fā)生“穿越”，可以根據(jù)不穿越條件判斷動(dòng)量方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定于進(jìn)行下一步判斷，之后根據(jù)能量關(guān)系進(jìn)行分析。學(xué)生在解題過(guò)程中需要進(jìn)行邏輯思考，在思考中形成思路，主動(dòng)加工信息，提高思維能力，形成自己的感悟和理解。

三、科學(xué)推理，明確思維過(guò)程變化

科學(xué)推理是解決物理問(wèn)題的一種重要方法，也是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程需要掌握的一種重要能力。通過(guò)科學(xué)推理和邏輯分析，學(xué)生會(huì)了解知識(shí)的來(lái)龍去脈，從感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，深化理解，內(nèi)化知識(shí)。例如一列簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖，比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c，則

A.此刻a的加速度最小

B.此刻b的速度最小

C.若波沿x軸正方向傳播，此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)

D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，a比c先回到平衡位置

分析中學(xué)生會(huì)想到此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a位于波峰處，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)特點(diǎn)可知，質(zhì)點(diǎn)a的加速度最大，所以A不對(duì)。此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置，所以速度為最大，B也不對(duì)。由“平移法”可知，若波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，所以C正確。若波沿x軸負(fù)方向傳播，a質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，c質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)c比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置。通過(guò)學(xué)生一步步地推理，學(xué)生的思維一直處于活躍狀態(tài)中，會(huì)在推理中分析，在邏輯思考中判斷，就會(huì)輕松解決問(wèn)題，提高思維能力。

四、模型建構(gòu)，搭建常用思維模式

在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生要學(xué)會(huì)模型建構(gòu)，將特定實(shí)際情景中的物體抽象為可以理解的知識(shí)，進(jìn)行物理模型的建構(gòu)，這是解決物理問(wèn)題的常用思維方式，會(huì)促進(jìn)學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。通過(guò)學(xué)生經(jīng)歷模型建構(gòu)的過(guò)程，會(huì)使學(xué)生能抽象，體會(huì)思維方式。學(xué)生在模型建構(gòu)中要能說(shuō)出簡(jiǎn)單物理模型，能在熟悉情境中應(yīng)用常見(jiàn)物理模型，能利用模型解決簡(jiǎn)單問(wèn)題，能將實(shí)際問(wèn)題中的對(duì)象和過(guò)程轉(zhuǎn)化為物理模型，解決問(wèn)題。例如在分析有關(guān)范圍、臨界問(wèn)題的分析方法時(shí)，通過(guò)對(duì)知識(shí)的總結(jié)，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到解決問(wèn)題的關(guān)鍵就是畫(huà)出臨界軌跡。如果已知入射、出射速度方向確定磁場(chǎng)區(qū)域，學(xué)生需要明確切入點(diǎn)也就是速度方向即軌跡切線方向，根據(jù)題目已知條件來(lái)確定圓心畫(huà)軌跡，根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡確立磁場(chǎng)最小面積進(jìn)行分析。如果已知磁場(chǎng)確定粒子軌跡區(qū)域，學(xué)生可以采用定圓平移法，動(dòng)態(tài)放縮法，定圓旋轉(zhuǎn)法來(lái)分析問(wèn)題。在解題過(guò)程中學(xué)生需要注意求解磁場(chǎng)區(qū)域是注意應(yīng)用軌跡與速度方向相切的特帶你確定軌跡的圓心從而畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，找準(zhǔn)入射點(diǎn)與出射點(diǎn)，根據(jù)題目要求畫(huà)出符合題目要求的磁場(chǎng)范圍。有了這樣的模型思想，學(xué)生在分析和解決問(wèn)題時(shí)就可以按照這種思維模式進(jìn)行分析和判斷，形成解題思路，提高解題效率。

總之，精心設(shè)計(jì)的課堂活動(dòng)會(huì)促進(jìn)學(xué)生思維得活躍，使學(xué)生能夠持續(xù)地處于興奮狀態(tài)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生主動(dòng)地加工知識(shí)，積極地探究規(guī)律，會(huì)成為課堂學(xué)習(xí)的主體，在思考中內(nèi)化知識(shí)，在分析中建構(gòu)規(guī)律，形成系統(tǒng)化認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)抽象概括，學(xué)會(huì)質(zhì)疑，內(nèi)化思維方法，提高思維品質(zhì)。

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

[1]任長(zhǎng)松.探究式學(xué)習(xí)中的科學(xué)觀教育：18條內(nèi)涵[J].教育理論與實(shí)踐，2018年09期.

[2]王雯雯.物理“探究式”課堂教學(xué)芻議[J].考試周刊，2019年47期.