如何在高中物理教學中提高學生抽象思維能力

摘 要：高中數學教學中提高學生的抽象思維能力，有助于深化學生對物理概念的認識與理解，其更好的掌握物理知識本質，提高其運用物理知識解決實際問題的靈活性.本文結合自身教學實踐，探討在高中物理教學中提高學生抽象思維能力的相關舉措，以供參考.

關鍵詞：高中物理;教學;提高;抽象思維能力

中圖分類號：G632????? 文獻標識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）36-0042-02

高中物理教學中應做好抽象思維理論知識的學習，認識到抽象思維是以概念為起點去進行思維，進而再由抽象概念上升到具體概念.同時，結合具體教學內容以及學生的學習實際采取針對性的教學策略.

一、做好概念的灌輸

做好物理概念的灌輸是提高學生抽象思維能力的重要基礎.教學實踐中既要注重設計相關的問題引導學生進行自主探究，加深其印象，使其徹底搞清楚相關概念的來龍去脈，又要注重創設生活化問題情境，澄清其對物理概念的認識與理解.例如，圓周運動知識教學中，為更好的培養學生的抽象思維能力可結合以下情境的講解，深化其對圓周運動、向心力的理解：

如圖1所示為自行車場地賽中一段半徑為R的圓弧賽道（忽略道路寬度），賽道路面與水平面間的夾角為θ，忽略空氣阻力，自行車和騎手的總質量為m.兩者一起在該路段做速度為v的勻速圓周運動.路面與自行車輪之間的摩擦系數為μ，重力加速度為g.若自行車與賽道之間沒有相對滑動，則對于騎手和自行車組成的系統來講（? ）.

A.若v=gRtanθ，則系統向心力由重力和支持力合力提供

B.若v>gRtanθ，系統受到來自路面的摩擦力沿賽道斜面指向內側

C.系統的最大速度為v=gR·μsinθ+cosθμcosθ-sinθ

D.系統的最大速度為v=gR·sinθ+μcosθcosθ-μsinθ

解答該題既需要充分理解題意，又需要結合所學的圓周運動概念進行分析.對騎手和自行車組成的系統來講由向心力由自身重力和帶到的支持力合力提供，即，mgtanθ=mv2/R，即，v=gRtanθ，若速度大于該值，則向心力會增大系統會受到路面沿賽道斜面指向內側的摩擦力.當系統剛要滑動時有Ncosθ=fsinθ+mg，Nsinθ+fcosθ=mv2/R，解得v=gR·sinθ+μcosθcosθ-μsinθ，綜上選擇ABD.

二、重視例題的精講

高中物理教學中提高學生的抽象思維能力時，應結合學生所學的物理概念做好例題的篩選與精講，與學生一起回顧所學物理概念的同時，認真的剖析例題的求解過程，使學生體會將實際問題情境抽象為對應的物理情境，并借助所學的物理規律進行解答的過程，使其更好的把握抽象的細節.例如，牛頓第二定律知識教學中，可為學生認真剖析如下例題，為其抽象思維能力的提升奠定堅實基礎：

如圖2所示，密度為ρ的木球和輕質彈簧相連置于充滿水的密閉容器中，彈簧的另一端固定在容器底部，水和木球的密度差為Δρ（Δρ>0），重力加速度為g，開始時整個系統靜止.若將容器由靜止釋放，則釋放瞬間木球相對于地面的加速度為（? ）.

A.（1+Δρρ）g B.（1-Δρρ）g C.g D.Δρρg

該題考查的知識點較多，分析時需要結合受力平衡、浮力、失重、牛頓第二定律概念.對木球進行受力分析可得：F浮=mg+kx，由浮力以及質量計算可知：F浮=ρ水gV，m=ρV，而Δρ=ρ水-ρ，聯立解得kx=ΔρgV.釋放容器瞬間處于完全失重狀態，浮力消失.木球受重力和彈簧彈力，由牛頓第二定律可知mg+kx=ma，解得a=（1+Δρρ）g，選擇A項.

三、做好習題的訓練

抽象思維能力的提升是一個緩慢且需要長久堅持的過程.高中物理教學中應注重制定長遠以及近期目標，將培養工作融入到教學的各個環節中，尤其應注重在習題的訓練中提高學生的抽象思維能力，鞏固學生所學的同時，使其掌握抽象的細節，積累抽象的相關經驗.例如，平拋運動教學中可向學生展示如下訓練習題，要求其思考作答，促進其抽象思維能力更好的提升：

如圖3為一游戲通關示意圖，一把手槍處在與關門水平距離為L，槍口與關門上端的豎直距離為H，L=2H.手槍能水平發射速度不同的子彈.手槍射出子彈的瞬間，關門在水平方向上以v向左運動，在豎直方向上以v的初速度豎直上拋運動，若子彈恰好從關門的上端擦邊而過就算通關.重力加速度為g，忽略空氣阻力，則順利通關的子彈的初速度大小為（? ）.

A.v? B.2v? C.2v? D.22v

該訓練習題以游戲為背景，靈活的考查了學生對平拋運動概念的認識與理解.推理時既需要結合平拋運動的概念與規律又需要結合幾何知識進行推理.在豎直方向上子彈下降的位移h1=12gt2，關門上升的距離為h2=vt-12gt2，又因為h1+h2=H，聯立解得t=Hv.設子彈的初速度為v0，則在水平方向上子彈的位移為x1=v0t，關門水平方向上運動的位移為x2=vt，又因為x1+x2=L，L=2H，解得v0=v，選擇A項.

四、注重學習的總結

提升學生抽象思維能力時應注重引導學生學會學習，尤其養成善于總結的良好習慣，既做好高中物理相關概念知識的歸納與總結，又要認真分析自身的抽象思維能力提升情況，尤其鼓勵其積極與其他學生溝通交流，注重借鑒他人分析問題的思路與方法，不斷的彌補自身的不足，實現自身抽象思維能力進一步提升.例如，動能定理概念教學中，要求學生認真總結以下習題，考查了哪些知識點，如何對求解過程抽象的以及應用了哪些技巧等：

某景點有一音樂噴泉.估測噴泉中心主噴水管口噴出的水柱約有20層樓高.該主噴水管口的圓形內徑約為10cm，由此估算，驅動該水管噴水的水泵功率最接近的數值為（? ）.

A.8kW? B.80kW? C.160kW? D.560kW

需要結合生活經驗估算相關參數，并通過對水流運動過程的抽象，結合動能定理進行計算.因每層樓高約3m，因此20層樓高的高度H=3×20=60m.由動能定理-mgH=0-12mv2，解得v=1200m/s.射水泵的功率為P，接近管口很短一段時間Δt內水柱的質量為m，則m=ρvΔtS=ρπr2vΔt，由動能定理可得P·Δt=12mv2，聯立解得P=ρπr2v32，代入數據可得P=1.63×105w≈160kW，選擇C項.

高中物理教學中提高學生的抽象思維能力需要做好系統的規劃，既要通過自主學習掌握有關抽象思維能力的相關理論，又要結合高中物理學科特點，積極探尋與應用相關的提升策略，尤其做好學生抽象思維能力提升效果的評估，認真總結相關經驗教訓，及時改進教學過程中的不足，順利的完成抽象思維能力提升目標.

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[5]俞典全.高中物理教學中學生抽象思維能力的培養[J].甘肅教育，2020（06）：82.

[責任編輯：李 璟]

收稿日期：2021-09-25

作者簡介：藍炯武（1981.2-），男，廣西壯族自治區馬山人，本科，中學高級教師，從事高中物理教學研究.