在高中物理教學中培養學生思維能力的方法探析

摘 要：在新高考背景下，高考物理對學生的考查逐漸全面，不僅考查學生的基礎物理知識，還考查學生的綜合思維能力，指明了新高考背景下高中物理教學的改革方向。基于此，文章分析了在高中物理教學中培養學生思維能力的價值和方法，旨在啟發教師的教學思路，使教師立足物理課程的性質，探究培養學生思維能力的方法，推動高中物理教學的改革和發展。

關鍵詞：高中物理；思維能力；提升方法

縱觀現階段高中物理教學的現狀，受應試教育的影響，部分教師在日常的物理教學中習慣按照傳統的教學思路，開展理論知識講授，存在忽視學生的思維能力提升的問題，沒有充分發揮物理課程的育人價值，使學生的學習比較被動，學習效率也有待提高，在一定意義上和新高考制度和新課標的要求背道而馳，需要教師積極改革和創新。新時代下，探究在高中物理教學中培養學生思維能力的方法是高中物理教學的重要課題，具有較高的探究價值。

一、在高中物理教學中培養學生思維能力的價值

（一）有利于調動學生學習的主動性

教師注重學生的思維能力培養，首要意義是有利于調動學生學習的主動性，發揮學生的主體性作用，鍛煉學生的自主學習能力。第一，一直以來，在傳統的教學模式下，教師都更加注重學生的物理理論知識學習，習慣采取灌輸法開展教學，使學生的學習處于被動地位，在一定程度上影響著學生的學習積極性，影響學生的學習質量。而教師注重培養學生的思維能力，就需要為學生的自主思考和探究創造機會，這就有利于改變傳統的學生學習比較被動的現狀，使學生發散思維，主動汲取物理知識。第二，教師在培養學生的思維能力的過程中會更加注重學生的想法和觀點，會為學生的知識輸出創造機會。在這個過程中，學生不僅會主動思考和探究，還會積極和其他學生、教師、環境互動，實現從被動學習到主動學習的轉變，可以逐步增強學生的學習自信心，使學生產生學習動力，養成主動學習的良好學習習慣，持續學習物理知識。第三，為了活躍學生的思維，教師還會發揮學生之間的積極影響作用，引入小組合作等教學策略，使學生在團隊氛圍中激活思維，勇敢迎接學習中的各種挑戰，最終提高學生的自主學習能力[1]。

（二）有利于促進學生的綜合發展

思維能力屬于高中物理核心素養培育的重要內容，教師注重學生的思維能力發展，符合新課標背景下的核心素養培育要求，有利于促進學生的綜合發展。第一，新課標分析了物理學科的性質，指出了物理學科本身就是一門綜合性、實踐性較強的學科，需要學生結合實際生活和實踐，發散思維，靈活應用物理知識。因此，教師注重培育學生的思維能力，符合物理學科的性質，可以充分發揮物理課程的育人價值，開闊學生的眼界，提升學生的認知水平。第二，物理學科中包含著豐富的物理實驗，學生只有具備完善的思維能力，才能正確完成實驗操作，從物理實驗中汲取豐富的物理知識。教師通過培育學生的創新思維、科學思維、抽象思維能力，可以降低學生的物理實驗探究難度，使學生在完善的思維能力支撐下，科學設計和操作物理實驗，逐步提升自己的創新意識和創新能力等，促進學生的全面發展。第三，培育學生的思維能力的方法是多種多樣的，教師結合學生的思維水平，探究高效的物理教學方法，能夠落實新課標中的新理念、新方法，促進高中物理教學的改革和發展，最終達到新課標中的課程教育目標，提升學生的綜合能力[2]。

二、在高中物理教學中培養學生思維能力的方法

（一）提出思考問題

教師要掌握科學提問的方法，借助問題，刺激學生的思維，引發學生的思考，使學生體驗完整地分析問題、解決問題的過程，在此過程中掌握抽象的物理知識，逐步形成完善的思維能力。第一，教師在提問之前需要先了解學情，站在整體和個體角度上分析學生的思維水平和認知水平，在此基礎上提出問題，使問題符合學生的學習基礎和認知水平，并為個別思維能力有待加強的學困生、后進生創造參與問題討論的機會，增強學生的學習自信心，提高班級整體的學習水平；第二，教師要明確問題的設計意圖，不要為了提問而提問，導致學生沒有活躍思維，參與問題討論的機會；第三，教師要構建問題之間的聯系，盡量按照循序漸進的原則提問，避免在教學伊始就提出較為抽象的問題，無法對學生的思維造成有效刺激，影響學生思維能力的提升[3]。

以《運動的合成與分解》為例，在提問之前，教師綜合分析了學生的學情，總結出在知識結構上，學生已經接受了一段時間的物理知識學習，已經掌握了物體的勻速直線運動、勻變速直線運動的規律。同時，學生也學習了簡單的力學知識，了解了力的合成和分解的平行四邊形定則，為學習本小節的知識做好了準備。同時，在思維能力方面，教師經過分析，總結出高中生具備了一定的理性思維，在理科學習中可以站在理性角度思考問題。但受學生知識經驗、生活閱歷等方面的影響，學生的理性思維能力和抽象思維能力等還有待提升，面對抽象的物理知識，很難在短時間內形成完善的思維邏輯，使很多學生存在畏難心理，缺少學習興趣。為此，教師提出了如下問題，著重培養學生的思維能力：

問題1：消防員在湍急的水流中救人，如何讓船更快更精準地靠近遇難者呢？

設計意圖：教師設計此問題的目的是設疑激趣。教師利用信息技術為學生展示消防員在水面上搜救遇難者的視頻，借助新聞資料和直觀的視頻畫面，將學生的注意力集中到一起，成功激活了學生的思維，使學生迅速思考，在腦海中勾勒最佳的搜救路線，初步感知了力的合成和分解的物理知識，為后續的深入探究做好了準備。

問題2：觀看紅蠟塊運動演示實驗視頻，思考蠟塊在做什么運動？什么是合運動和分運動？二者有什么關系？

設計意圖：教師設計此問題的目的是幫助學生站在水平方向和豎直方向，總結蠟塊的運動，從中提取合運動和分運動的概念，并梳理二者的關系。在問題引導下，學生有了明確的探究方向，順利從演示實驗中獲取了知識，總結出在水平方向，蠟塊隨著管道向右做勻速直線運動，而在豎直方向，蠟塊則相對管道向上做勻速直線運動。同時，學生還在思考問題的過程中發散了思維，學會利用構建坐標系的方法，定量地研究蠟塊的運動，最終順利學習和理解了合運動和分運動，歸納了二者的關系。

問題3：合運動和分運動的性質分別是什么？

設計意圖：教師設計此問題的目的是幫助學生形成抽象思維能力。在逐層遞進的問題刺激下，學生逐層探究了抽象的物理知識，歸納、整理了從前兩個問題中得到的結論，深入學習了分運動和合運動的三個性質，形成了完善的知識結構。

（二）重視實驗教學

物理實驗在高中物理教學中占據著重要地位，在提升學生的思維能力方面也發揮著重要作用。因此，教師要重視實驗教學，充分發揮物理實驗的育人價值，全面提高學生的思維水平。第一，教師要善于從物理教材中挖掘各種物理實驗，想辦法在課堂上還原教材上的物理實驗，靈活利用信息技術和各種實驗道具，發散學生的思維，為學生的實驗操作、探究創造機會；第二，教師要明確物理實驗操作和探究的難度，科學劃分小組，安排學生以小組為單位做實驗、分析和討論實驗，借助團隊力量，相互刺激思維，促進學生的整體思維發展；第

三，教師要關注學生的實驗探究動態，及時發現學生在實驗操作和探究中遇到的難題，并以參與者、合作者等身份參與學生的實驗探究，適時適當給出提示，啟發學生的實驗探究思路；第四，教師要及時驗收學生的實驗探究成果，采取積極的評價方法，幫助學生找到自己的實驗操作優勢和漏洞，進一步提升學生的思維能力[4]。

以《科學測量：金屬絲的電阻率》為例，在實驗教學中，為了提高學生的思維水平，教師做了完善的實驗準備，圍繞學生的學業要求，提出了如下要求：1.準確表述在實驗操作中可能會遇到的物理問題，提前做好準備，尋找問題的解決辦法；2.制訂完善的實驗操作方案，并和其他學生一起思考實驗方案的可操作性；3.正確認識電流表和電壓表，學會使用電流表和電壓表完成實驗操作；4.提前梳理實驗中可能存在的安全風險，解決安全問題；5.認真分析實驗數據，測量金屬絲的電阻率；6.撰寫完整的實驗探究報告，在報告中呈現物理實驗的方案、步驟、數據分析過程和結果；7.正確使用實驗器材完成精準測量，將測量誤差控制在一定范圍內；8.從物理實驗中獲得深刻感悟，樹立正確的價值觀念，明確電能在人類的生活和生產中發揮的重要作用。

另外，教師結合”測量金屬絲的電阻率“的實驗主題，劃分了實驗小組，鼓勵學生組內集中智慧，發散思維，繪制電路圖，遵循電學實驗操作規范，探究測量金屬絲的電阻率的科學方法。最終，在小組力量支撐下，學生逐漸形成了抽象思維能力和邏輯思維能力，在實驗操作中學習了科學的實驗操作方法，如電流表外接法等，提高自己的實驗分析和解決問題的能力，使學生在實驗操作中獲得了豐富的學習和情感體驗，感受到了物理探究的快樂，在之后也會積極學習物理知識，主動完成實驗操作，促進了學生的發展。

（三）創設生活情境

教師要創設生活情境，以生活氣息降低物理知識的抽象程度，吸引學生主動探究，提高學生的思維水平。第一，教師在創設生活情境時需要注意這里的“生活”指的是學生的生活，而非教師的生活。因此，教師要立足學生的生活認知水平，創設生活情境，嚴禁按照自己的生活閱歷，自行判斷學生的生活認知水平，以免創設出的情境學生不熟悉，不感興趣，影響學生的思維活躍性。第二，教師要通過創設生活情境，提高物理課堂對學生的吸引力，幫助學生在短時間內迅速進入學習狀態，提高學生的課堂參與度。第三，高中生已經具備了一定的獨立意識和設計能力，教師要立足高中生的學習成長規律，讓學生有參與教學設計的機會，師生一起創設生活情境，保證創設出的情境符合學生的認知水平，可以最大限度地調動學生的學習熱情，活躍學生的思維，最終發展學生的思維能力[5]。

以《摩擦力》為例，摩擦力的概念比較抽象，但摩擦現象在現實生活中非常常見，學生對此有比較豐富的感性認識。為此，教師決定從學生的生活體驗入手，創設生活情境，培養學生的思維能力。

情境1：觀察自己的鞋底，思考為什么要在鞋底做出一定的紋路。在課堂伊始，為了幫助學生認識摩擦力，明確摩擦力在生活中無處不在，教師就地取材，要求學生觀察自己的鞋底，想一想為什么要在鞋底做出紋路。如果鞋底完全光滑會發生什么事？

在生活實物支撐下，學生參與課堂學習的積極性較高，一邊觀察一邊調動自己的生活經驗，聯想人走路的過程，順利從中提取了摩擦力的概念，總結出在鞋底制作紋路是為了增加鞋底的摩擦力，如果做成全部光滑的鞋底，人穿鞋走路則很容易摔跤。另外，學生還從情境中發散了思維，想到了人在剛剛清潔過的地板磚上行走，十分容易滑倒，正是因為清潔劑降低了地板磚的摩擦力。學生從諸多熟悉的生活場景中獲得了深刻的感悟，初步感知了摩擦力在現實生活中的應用。

情境2：生活中存在很多增大摩擦力和減小摩擦力的實例，你都了解哪些，請做出分享。

經過情境1的鋪墊，學生已經了解了摩擦力的概念，初步感知了摩擦力在現實生活中的應用。教師趁熱打鐵創設了情境2，要求學生根據從情境1中獲得的靈感，互相分享自己的生活經驗，從生活場景中提取增加和減少摩擦力的案例，完成知識的遷移應用。譬如，有的學生由鞋底聯想到了輪胎，表示自己在生活中見到的輪胎上都有較深的紋路，基本上沒有見過不帶任何紋路的輪胎，這是為了增大輪胎的摩擦力，可以有效保證行車安全；有的學生則想到了生活中潤滑劑的使用，在手鐲取不下來時，人們往往就會在手腕上涂抹潤滑油，然后原本怎么都取不下來的手鐲就可以順利取下來了。

總之，教師通過創設生活情境，成功構建了抽象的物理知識和現實生活之間的聯系，幫助學生正確認識了物理知識，全面提升了學生的思維能力。

結束語

綜上所述，在高中物理教學中培養學生的思維能力有較多的價值意義，有利于調動學生學習的主動性，促使學生形成主體性意識，發揮學生的主體作用，鍛煉學生的自主學習能力，同時還符合新課標中核心素養培育的要求，有利于促進學生的綜合發展。因此，新時代下，教師要更新教學觀念和教學模式，重視學生的思維能力培養，通過科學提問，發散學生的思維，指引學生在分析和解決問題的過程中形成完善的思維能力。另外，教師要重視實驗教學，積極還原教材中的物理實驗，為學生的實驗探究和操作創造機會，使學生在實驗學習中提升思維水平。最后，教師要從教材中挖掘生活化的物理知識，創設生活情境，幫助學生迅速進入學習狀態，全面激活學生的思維，發展學生的思維能力。

參考文獻

[1]王建國.淺談高中物理教學中如何提高學生的抽象思維能力[J].教育界，2024（2）：38-40.

[2]周旭梅.指向科學思維培養的高中物理實驗設計策略[J].數理化解題研究，2023（36）：86-88.

[3]余林.高中物理教學中培養學生科學思維能力的策略[J].高考，2023（36）：162-164.

[4]劉娟.高中物理教學中培養學生抽象思維能力的策略[J].數理天地（高中版），2023（24）：84-86.

[5]秦基強.核心素養視域下的高中物理教學策略研究[J].數理化解題研究，2023（33）：87-89.