王佳斌
摘 ?要:高中物理教學(xué)的重要性在于它為學(xué)生打下了學(xué)習(xí)自然科學(xué)的基礎(chǔ)。高中階段是學(xué)生科學(xué)知識體系正處于全面擴(kuò)充與深化的關(guān)鍵時期,而物理教學(xué)的融入對這一過程的推進(jìn)至關(guān)重要。高中物理教師可以運(yùn)用多種策略提高學(xué)生的抽象思維能力,包含強(qiáng)調(diào)物理概念的邏輯關(guān)系、突出物理模型的構(gòu)建和應(yīng)用、注重觀察和實驗以及課堂互動和討論等。這些舉措都有助于學(xué)生在物理學(xué)科上取得更好的學(xué)習(xí)成果,并為學(xué)生后續(xù)在自然科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與研究奠定堅實基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:高中物理;物理教學(xué);抽象思維能力
一、培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的重要意義
物理學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,對培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力具有非常重要的意義。第一,提高邏輯思維能力。物理學(xué)科需要學(xué)生學(xué)習(xí)和理解各種物理概念和定理,同時還需要學(xué)生掌握物理實驗的技巧和方法。這些都需要學(xué)生進(jìn)行邏輯推理和抽象思考,有利于提高學(xué)生的邏輯思維能力。第二,建立科學(xué)思維方式。物理學(xué)作為一門科學(xué)學(xué)科,其教學(xué)內(nèi)容包括科學(xué)知識和科學(xué)方法。通過學(xué)習(xí)物理學(xué),學(xué)生將建立正確的科學(xué)思維方式,例如解決問題的方法和科學(xué)實驗的設(shè)計方法,這些方法也可以應(yīng)用于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中,如數(shù)學(xué)、化學(xué)等。第三,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。物理學(xué)中還需要學(xué)生進(jìn)行探究和發(fā)現(xiàn),尤其是在實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析方面,需要學(xué)生用創(chuàng)新思維嘗試不同的策略去解決問題并提高解決問題的能力。第四,增強(qiáng)實踐能力。物理實驗和探究是物理學(xué)教育的重要組成部分,學(xué)生需要進(jìn)行實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析,從而提高實踐能力,培養(yǎng)實驗思維和動手能力。
二、影響學(xué)生抽象思維能力的要素
第一,教學(xué)方法。采用啟發(fā)式、互動性和趣味性強(qiáng)的教學(xué)方法,如啟發(fā)式教學(xué)、實驗教學(xué)和案例教學(xué)等,能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并深入推動學(xué)生進(jìn)行認(rèn)真思考和抽象思維的培養(yǎng)。第二,學(xué)科知識結(jié)構(gòu)。建立完整的物理學(xué)科知識結(jié)構(gòu),使學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握物理學(xué)的基本理論知識和應(yīng)用技能,從而有助于抽象思維能力的提升。第三,課程內(nèi)容選擇。選擇符合學(xué)生年齡和認(rèn)知水平的課程內(nèi)容,并通過不同難度和深度的練習(xí)題和實踐項目,來提升學(xué)生的認(rèn)知層次和思維空間,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知廣度和深度。第四,環(huán)境因素。學(xué)校、班級、家庭等環(huán)境因素均會對學(xué)生的抽象思維產(chǎn)生影響。因此,家庭和學(xué)校都應(yīng)努力為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的機(jī)會,營造積極向上的情感和學(xué)習(xí)氛圍,以促進(jìn)學(xué)生思維能力的健康發(fā)展。第五,學(xué)生個性因素。學(xué)生的不同個性特點(diǎn),如興趣、性格等,也會對其抽象思維能力的提高產(chǎn)生影響。因此,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的個性和情況,采取相應(yīng)的措施,如培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提供個性化的教學(xué)內(nèi)容等。此外,學(xué)生的性格差異、背景因素以及教師的授課方法等因素均會對中學(xué)物理教學(xué)過程中學(xué)生抽象思維能力的提高產(chǎn)生影響,需以科學(xué)的態(tài)度認(rèn)真對待。
三、高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的策略
(一)利用概括能力促進(jìn)學(xué)生抽象思維的發(fā)展
概括能力指將各異的信息或數(shù)據(jù)整合至統(tǒng)一范疇的能力,對培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維具有至關(guān)重要的作用。通過培養(yǎng)學(xué)生的概括能力,可以有效促進(jìn)學(xué)生抽象思維的發(fā)展,從而使學(xué)生更深入地理解和掌握物理學(xué)科的各個知識點(diǎn)。
以下是在高中物理教學(xué)中,借助概括能力培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的幾種具體方法:
1. 概念和定理的歸納整合:物理學(xué)中充滿了眾多的概念和定理,學(xué)生需對這些知識點(diǎn)進(jìn)行分類、歸納,并借助抽象思維建立它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如,電勢、電場、電勢能等電學(xué)相關(guān)概念,通過歸納整合,可以形成完整的電學(xué)概念體系。同時,學(xué)生還可以通過定理的概括,將物理學(xué)的基本原理和公式相互串聯(lián),從而進(jìn)一步提升抽象思維能力。
2. 實驗數(shù)據(jù)的綜合處理:在實驗教學(xué)中,學(xué)生需觀察并記錄實驗數(shù)據(jù),然后將這些數(shù)據(jù)歸納至統(tǒng)一的范疇。以溫度測量實驗為例,學(xué)生需將溫度與溫度計示數(shù)之間的關(guān)系概括為公式或表格形式。通過這樣的概括,學(xué)生能更深入地理解實驗數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系,從而發(fā)展更深層次的抽象思維。
3. 問題的解構(gòu)與重構(gòu):在課堂教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜問題分解為若干子問題,逐一分析解決,最后對整個問題進(jìn)行總結(jié)概括。以力學(xué)問題為例,求解復(fù)雜的運(yùn)動問題需將其概括為分解、合成、受力分析等基本步驟。通過這種方式,學(xué)生能更清晰地識別問題的核心,積極尋找解決方案,進(jìn)而在解決問題的過程中提高抽象思維能力。
(二)構(gòu)建抽象思維框架
構(gòu)建抽象思維框架是有效地培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的一種關(guān)鍵途徑。這種框架實質(zhì)上是一種思維模式,它圍繞特定問題展開,將問題中的核心概念和思維元素進(jìn)行抽象提取,并以形象化的方式進(jìn)行組織和呈現(xiàn)。學(xué)生通過不斷實踐與思考,可以逐步內(nèi)化這種思維模式,進(jìn)而推動抽象思維能力的發(fā)展。
1. 概念框架:教師應(yīng)針對特定的物理概念,構(gòu)建其概念框架,系統(tǒng)而有序地展示該概念中的關(guān)鍵知識點(diǎn)和思維元素,幫助學(xué)生更全面、深入地理解概念內(nèi)涵。
2. 模型框架:教師可將某一物理現(xiàn)象或問題視作一個整體系統(tǒng)或模型,從整體角度構(gòu)建其關(guān)鍵要素,并構(gòu)建相應(yīng)的框架圖,以幫助學(xué)生更好地把握研究對象的復(fù)雜性和內(nèi)在結(jié)構(gòu)。
3. 分析框架:教師可引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜的物理問題拆解為多個簡單的子問題,針對每個子問題構(gòu)建相應(yīng)的分析框架和策略,然后逐一解決子問題,最終得出完整的解決方案。通過這種框架的構(gòu)建,學(xué)生可以更有效地組織和處理信息,加速知識掌握,并進(jìn)一步提升問題解決能力和創(chuàng)新能力。
(三)加強(qiáng)課堂互動和討論
為培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,物理教學(xué)應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化課堂互動與討論環(huán)節(jié)。通過加強(qiáng)中學(xué)物理教學(xué)中的課堂互動與討論,教師可以有效提升學(xué)生的抽象思維能力,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)新思維和才能的新一代人才。具體措施如下:
1. 激發(fā)學(xué)生思考能力:在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有邏輯、有條理的思考,并鼓勵學(xué)生在相互討論中積極表達(dá)個人觀點(diǎn)。這一做法旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和批判性思維,同時也有助于提升學(xué)生的抽象思維能力。
2. 促進(jìn)合作與競爭精神:教師可以通過組織小組學(xué)習(xí)或合作學(xué)習(xí)等形式,促進(jìn)學(xué)生間的交流與合作。在此過程中,學(xué)生可以相互借鑒、吸收彼此的思路與觀點(diǎn),從而推動思維互動,增強(qiáng)合作能力和培養(yǎng)競爭性思維。
3. 多元化教學(xué)方法:教師應(yīng)引入多種教學(xué)方法和豐富多彩的活動形式,如角色扮演、小組討論等。這些活動可以使學(xué)習(xí)過程更具生活色彩,減少枯燥感,進(jìn)而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的積極性,激發(fā)學(xué)生的求知欲,有助于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。
4. 加強(qiáng)實踐操作與探究學(xué)習(xí):教師應(yīng)為學(xué)生提供基礎(chǔ)性操作和探究性實驗的機(jī)會,使學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并探究其影響。通過真實的物理實驗探究體驗,學(xué)生可以更深入地理解物理原理,從而提高抽象思維能力。
(四)觀察和實驗
在高中物理教學(xué)中,觀察與實驗是培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的核心方法。通過觀察,學(xué)生可以直接接觸物理現(xiàn)象,進(jìn)而形成對物理概念和原理的直觀理解。實驗則為學(xué)生提供了探究物理現(xiàn)象本質(zhì)和規(guī)律的途徑,同時也鍛煉了學(xué)生的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析能力。
1. 觀察:物理學(xué)中的許多概念和原理都是基于實際現(xiàn)象構(gòu)建的。通過觀察這些現(xiàn)象,學(xué)生可以更好地理解抽象概念,以及它們與真實世界的聯(lián)系。例如,通過觀察自由落體運(yùn)動中物體的運(yùn)動軌跡、速度和加速度,學(xué)生可以更深入地理解牛頓的運(yùn)動定律,從而培養(yǎng)和提高抽象思維能力。
2. 實驗:實驗是物理學(xué)學(xué)習(xí)和研究的關(guān)鍵手段。通過實驗,學(xué)生可以親身體驗和感受物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,同時也提高了實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析能力。例如,在學(xué)習(xí)光學(xué)原理時,通過實驗觀測光的干涉、衍射等現(xiàn)象,學(xué)生可以直觀地感受光的波動性和粒子性,從而深化對光的本質(zhì)和特性的理解,有助于提高學(xué)生的抽象思維能力。
3. 解釋:在觀察和實驗的基礎(chǔ)上,學(xué)生需要運(yùn)用抽象思維將觀察到的現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)與物理原理聯(lián)系起來,構(gòu)建出每個物理學(xué)家眼中的“模型”。這個模型能夠進(jìn)行定量分析、預(yù)測和描述,通常比觀察和實驗中收集到的原始數(shù)據(jù)(如測量數(shù)據(jù))更具普適性和廣泛性。這也是提高學(xué)生抽象思維能力的一個重要步驟。
總的來說,觀察與實驗在高中物理教學(xué)中具有舉足輕重的地位。教師應(yīng)充分利用這兩種方法,引導(dǎo)學(xué)生將書中的概念與實踐相結(jié)合,從而有效提高學(xué)生的抽象思維能力。
(五)強(qiáng)調(diào)物理概念的邏輯聯(lián)系
在中學(xué)物理教學(xué)中,教師必須著重加強(qiáng)物理概念之間的邏輯聯(lián)系,以促進(jìn)學(xué)生的思維能力的提升。
1. 構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡(luò):通過強(qiáng)調(diào)物理概念間的邏輯聯(lián)系,有助于學(xué)生全面理解各個概念之間的相互關(guān)系,進(jìn)而形成完整的知識網(wǎng)絡(luò)。教師可利用思維導(dǎo)圖等工具,幫助學(xué)生構(gòu)建清晰、系統(tǒng)的物理學(xué)知識結(jié)構(gòu)。
2. 培育系統(tǒng)思維能力:物理學(xué)作為一門科學(xué)學(xué)科,具有嚴(yán)密的邏輯性和系統(tǒng)性。加強(qiáng)物理概念間的邏輯聯(lián)系,有助于學(xué)生認(rèn)識這一特點(diǎn),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力,使學(xué)生能夠從整體上把握物理學(xué)的基本原理和規(guī)律。
3. 提升抽象思維能力:抽象思維能力是物理學(xué)習(xí)不可或缺的關(guān)鍵能力。通過強(qiáng)化物理概念間的邏輯聯(lián)系,可以幫助學(xué)生更深入地理解物理規(guī)律和不同概念之間的本質(zhì)差異,從而有效提升學(xué)生的抽象思維能力。
4. 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動力:加強(qiáng)物理概念間的邏輯聯(lián)系,有助于學(xué)生將抽象概念與實際環(huán)境相結(jié)合,提高學(xué)習(xí)的實用性和趣味性。這將有助于學(xué)生更好地理解和掌握抽象的物理公式和概念,進(jìn)而提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。
(六)物理模型的構(gòu)建和應(yīng)用
在物理教學(xué)過程中,為了有效培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,必須強(qiáng)調(diào)物理模型的構(gòu)建與應(yīng)用。這一方法不僅能提升學(xué)生的問題解決和理論應(yīng)用能力,還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和抽象思維能力。
1. 培育抽象思維能力:物理模型是物理學(xué)研究的核心工具,其構(gòu)建本身就是抽象思維的體現(xiàn)。通過指導(dǎo)學(xué)生參與物理模型的構(gòu)建,能夠幫助學(xué)生深入理解物理規(guī)律,進(jìn)而逐步提升學(xué)生的抽象思維能力,并增強(qiáng)學(xué)生分析、解決現(xiàn)實世界問題的能力。
2. 增強(qiáng)問題解決能力:在構(gòu)建物理模型的過程中,學(xué)生需要分析問題并提取關(guān)鍵要素,這對提升學(xué)生的問題解決能力具有顯著的促進(jìn)作用。因此,教師需在教學(xué)中合理布置物理建模題和拓展性練習(xí),幫助學(xué)生更好地掌握和應(yīng)用物理學(xué)知識。
3. 理論與實踐相結(jié)合:物理模型的構(gòu)建不僅適用于課堂教學(xué),還可延伸至日常生活。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理模型解決實際問題,不僅能加深學(xué)生對物理學(xué)的理解,還能在實踐中提高學(xué)生的理論應(yīng)用能力。
4. 激發(fā)創(chuàng)新能力:通過構(gòu)建物理模型,可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,使學(xué)生在實踐中進(jìn)行問題篩選、數(shù)據(jù)分析、模型建立等創(chuàng)新活動。
四、結(jié)語
高中物理教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式和科學(xué)推理能力具有重要意義。通過學(xué)習(xí)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與證明過程,學(xué)生可以逐步領(lǐng)悟科學(xué)的思維方式,并應(yīng)用于實際問題的解決中。此外,高中物理教學(xué)還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的定量分析和推理能力,使學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行精確計算和邏輯分析。這些教學(xué)策略的實施,不僅能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握物理知識,還能有效提升學(xué)生的系統(tǒng)思維能力和抽象思維能力,為學(xué)生未來的科學(xué)研究和創(chuàng)新實踐奠定堅實基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]韓萍. 高中物理教學(xué)中提升學(xué)生抽象思維能力的策略探討[J]. 新課程研究,2020(32):100-101.
[2]王富云. 高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的策略分析[J]. 課程教育研究,2020(44):125-126.
[3]冉彥. 高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的策略研究[J]. 新課程,2020(42):60.
(責(zé)任編輯:廖 ?藝)