高中物理培養(yǎng)學(xué)生思維探究能力淺析

廖桂蘭

【摘要】對(duì)于剛剛上高一的學(xué)生來(lái)說(shuō)，高中物理內(nèi)容要比初中的物理復(fù)雜多了。每次課堂教學(xué)時(shí)，教師都會(huì)安排學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析、問(wèn)題假設(shè)等，注重對(duì)學(xué)生思維探究能力的培養(yǎng)。基于此，本文選擇了《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》為案例，分析思維能力培養(yǎng)措施，結(jié)合物理概念、物理模型分析與實(shí)驗(yàn)教學(xué)等加強(qiáng)學(xué)生思維能力。

【關(guān)鍵詞】高中物理;思維探究能力;思維培養(yǎng)

引言

高中物理教學(xué)內(nèi)容中都會(huì)涉及到很多的實(shí)驗(yàn)部分，要求學(xué)生能夠從實(shí)驗(yàn)中深刻理解物理知識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作來(lái)培養(yǎng)學(xué)生們的思維能力與操作能力。教師在進(jìn)行高中物理知識(shí)講解的時(shí)候，不能再像以往那樣直接將知識(shí)一股腦地灌輸給學(xué)生，需要引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題，利用自己的物理知識(shí)與操作分析來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。這需要教師在課堂上能夠轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)理念，讓學(xué)生成為課堂的主人。

1、高中物理思維能力培養(yǎng)措施

1.1通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生思維能力

高中物理是一門(mén)具有很強(qiáng)邏輯性的課程，里面涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很多，大部分都和學(xué)生們的日常生活有著非常密切的關(guān)聯(lián)。若是能夠在教學(xué)中融合物理實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生活，這樣就可以有效提高學(xué)生的思維。那具體該如何操作才能實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)呢？通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)資料查閱和實(shí)際考察分析結(jié)果來(lái)看，首先教師作為課程教學(xué)中的主講師應(yīng)該要嘗試新的實(shí)驗(yàn)方法，在物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的時(shí)候不能一下子就將所有的東西都拿出來(lái)給了學(xué)生，要讓學(xué)生們學(xué)會(huì)自主探索，通過(guò)各種猜想與實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果。然后在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中教師還要進(jìn)行演示，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)吸引學(xué)生們的注意力，并引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行實(shí)際操作。最后在討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果之時(shí)，教師可以安排學(xué)生們組成小組進(jìn)行交流，也可以師生探討實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，通過(guò)各種理念與觀念的相互碰撞產(chǎn)生不一樣的思維方式。這樣學(xué)生們的思維能力就可以在無(wú)形中產(chǎn)生，逐漸養(yǎng)成思維探索能力。比如在進(jìn)行粵教版高中物理《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)時(shí)，借助我校模型社的基礎(chǔ)，我把模型社的車(chē)模訓(xùn)練搬上課堂，讓學(xué)生體驗(yàn)在“拱橋”上“開(kāi)車(chē)”的情境。“開(kāi)車(chē)”時(shí)，我引導(dǎo)學(xué)生思考：

（1）.用模型車(chē)在拱形路面上行駛，模型車(chē)在最高點(diǎn)受哪些力的作用？

（2）.模型車(chē)通過(guò)最高點(diǎn)的速度大小不同，模型車(chē)在最高點(diǎn)受到的向心力和對(duì)路面的壓力相同嗎？用給出的已知物理量寫(xiě)出模型車(chē)的向心力和對(duì)橋面壓力的表達(dá)式;

（3）.在已知模型車(chē)質(zhì)量m，拱形路面半徑R的條件下求出模型車(chē)的臨界速度Vmax的表達(dá)式。

（4）.嘗試模型車(chē)速度足夠大（等于或大于臨界速度）的時(shí)候，是否會(huì)像我們分析的那樣，會(huì)脫離橋面。

這樣，我們就可以從觀察中讓學(xué)生們進(jìn)行討論、研究，引導(dǎo)學(xué)生們開(kāi)始發(fā)揮自己的思維能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示推演出實(shí)際生活的汽車(chē)通過(guò)拱橋時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從而獲得理論結(jié)果，最后再安排學(xué)生們進(jìn)行討論交流，總結(jié)圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。（如下圖的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)）

1.2在物理概念中培養(yǎng)學(xué)生探索思維能力

高中物理中的許多內(nèi)容都偏向于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，材料上面描寫(xiě)的概念也很簡(jiǎn)單明確。教師在進(jìn)行學(xué)生探索思維能力培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)該樹(shù)立新的教育理念，積極開(kāi)發(fā)創(chuàng)新教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行自主探究物理問(wèn)題。比如在高中物理《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)時(shí)，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中的相關(guān)概念來(lái)嘗試闡述圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，一步步走向教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)例分析來(lái)深化自己對(duì)運(yùn)動(dòng)與相互作用的理解。如：在上例中，我列舉的例子是汽車(chē)在拱橋模型中行駛的運(yùn)動(dòng)特征分析，那么，我現(xiàn)在換成凹性的路面，汽車(chē)的行駛特征有如何？（教學(xué)設(shè)計(jì)如下圖）

在這過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)一個(gè)個(gè)問(wèn)題假設(shè)與實(shí)際操作來(lái)分析物理概念，深入了解圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡、作用力等等。只有這樣學(xué)生們才可以跳出課本給予的框架限制，從不同的角度來(lái)思考問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)，最終尋找到解決問(wèn)題的辦法。

2、通過(guò)實(shí)例的分析歸納出物理模型的特點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生思維能力

高中物理階段的學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的時(shí)候，難免會(huì)出現(xiàn)一些畏難情緒，覺(jué)得物理太難了。就算自己傾盡一切努力，也很難在物理方面有明顯的提升。這是因?yàn)閷W(xué)生在高中物理學(xué)習(xí)方面沒(méi)有用對(duì)方法，導(dǎo)致在課堂上不能時(shí)時(shí)跟隨教師的腳步。這樣在遇到一些比較深入的物理知識(shí)時(shí)很容易就會(huì)卡殼，從而影響到課堂學(xué)習(xí)效果。教師想要幫助學(xué)生們解決此問(wèn)題，就需要用到模型分析，利用模型來(lái)引導(dǎo)學(xué)生們發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)，從模型之中尋找到建構(gòu)因素，通過(guò)因素來(lái)建構(gòu)模型。然后教師還要引導(dǎo)學(xué)生們對(duì)物理模型進(jìn)行思考，通過(guò)所需內(nèi)容來(lái)構(gòu)建模型。在模型構(gòu)建過(guò)程中，學(xué)生可以了解這部分的物理規(guī)律，通過(guò)知識(shí)過(guò)渡到物理公式，將抽象化的物理模型變得更加動(dòng)態(tài)和具體。這些都需要學(xué)生擁有較強(qiáng)的物理思維，能夠在模型構(gòu)建中發(fā)散自己的思維模式。比如在粵教版高中物理《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)時(shí)，我引導(dǎo)學(xué)生們從生活中尋找圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，并對(duì)它們進(jìn)行分析、歸納，結(jié)合理論知識(shí)來(lái)構(gòu)建物理模型，通過(guò)物理知識(shí)和物理原理分析養(yǎng)成科學(xué)思維。（教學(xué)過(guò)程如下圖）

通過(guò)對(duì)拱形橋和凹形路面的分析學(xué)習(xí)，我們歸納出，這兩種路面的規(guī)律特點(diǎn)，從而整理出相關(guān)的物理模型——球桿在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)和小球在豎直管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的模型，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識(shí)的拓展應(yīng)用。（如下圖）

同時(shí)，我還可以利用模型分析來(lái)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)模型的認(rèn)知與理解能力，通過(guò)模型應(yīng)用解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。對(duì)本次知識(shí)模型化歸納后，我設(shè)計(jì)了這樣一道題讓學(xué)生思考：

例：一輛卡車(chē)在丘陵地勻速行駛，地形如圖所示，由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段應(yīng)是（ ? ? ? ）

A. a處 ? ? ? ?B. b處 ? ? ? ?C. c處 ? ? ? ? D. d處

學(xué)生在已知的模型基礎(chǔ)上，思考卡車(chē)在凸面的受力和凹面的受力情況，同是在凸面或凹面，受力大小與什么因素有關(guān)等問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)畫(huà)受力分析和寫(xiě)出各力之間的關(guān)系式從而得出答案。

3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維

高中物理是一種在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的學(xué)科，課本中所涉及到的物理知識(shí)很多都需要實(shí)驗(yàn)分析。因此在高中物理課堂上，教師通常都需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生消化物理知識(shí)，鞏固物理公式、概念等。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)還能夠提升學(xué)生們的素質(zhì)水平，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。在實(shí)際教學(xué)中教師還要根據(jù)具體情況來(lái)引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革，通過(guò)實(shí)驗(yàn)條件幫助學(xué)生們解決問(wèn)題。比如在粵教版高中物理《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)時(shí)，教師就可以通過(guò)模型車(chē)代替轎車(chē)，通過(guò)彎曲模板表示，拱形橋，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)指引學(xué)生們?nèi)绾巫鰧?shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)優(yōu)化方面，我們可以假設(shè)小車(chē)需要通過(guò)一個(gè)凹形路面，讓同學(xué)生們分析小車(chē)通過(guò)凹形路面時(shí)，對(duì)路面的壓力與什么因素有關(guān)，寫(xiě)出壓力的表達(dá)式。此時(shí)學(xué)生們就可以參照拱形路面分析思路來(lái)分析凹形路面，將物理知識(shí)學(xué)以致用。在這過(guò)程中，教師可以通過(guò)PPT展示小車(chē)通過(guò)凹形路面的過(guò)程，指引學(xué)生尋找相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上分析來(lái)看，高中物理中的課堂教學(xué)并非簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授和講解，需要學(xué)生們自己嘗試分析和思考問(wèn)題，在實(shí)踐過(guò)程中養(yǎng)成良好的思維能力與學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師作為課堂上的參與者和引導(dǎo)者，需要利用一些模型、實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)幫助學(xué)生解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生參與課堂活動(dòng)，讓學(xué)生們?cè)诹己玫姆諊姓莆瘴锢碇R(shí)，學(xué)會(huì)用物理思維處理生活中的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

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