丘卓松

【摘 要】本文闡明物理核心素養(yǎng)中的抽象思維能力，從分析概括、框架搭建、演繹比較、追本溯源四個(gè)方面論術(shù)在教學(xué)中培養(yǎng)抽象思維，發(fā)展核心素養(yǎng)的有效手段。

【關(guān)鍵詞】高中物理 抽象思維 核心素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）09B-0071-02

物理是一門基于實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)發(fā)展起來的研究事物之間的規(guī)律并探究如何應(yīng)用規(guī)律的學(xué)科，這一學(xué)科具有與生俱來的強(qiáng)邏輯性以及強(qiáng)抽象性，各種物理思想的發(fā)現(xiàn)和提出都離不開抽象的思維能力，而且抽象思維能力也是物理核心素養(yǎng)中最為重要的一個(gè)方面。因此，教師在教學(xué)中要充分地加強(qiáng)對(duì)這一思維能力的培養(yǎng)，為學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展打好基礎(chǔ)。

一、分析概括，發(fā)現(xiàn)事物共性

分析概括能力經(jīng)常被大家看作是抽象思維能力的最主要方面，物理所要研究的是物質(zhì)本身以及事物之間最本質(zhì)的原理。自然界中的事物必然存在著一定的聯(lián)系，相似的事物就有著一定的共性，而不相關(guān)的事物之間就有著異性，對(duì)事物之間的這種相干或者非相干性進(jìn)行概括分析，就能夠得出相應(yīng)的物理規(guī)律。因此，教師于課堂之上應(yīng)幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分析概括，提升抽象思維能力。

比如，在講述“超重與失重”這一內(nèi)容時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)超重以及失重的概念、原因、特征進(jìn)行分析概括，發(fā)現(xiàn)超重和失重之間有何聯(lián)系和不同，將其徹底地掌握。結(jié)合課本中的描述以及教師的適當(dāng)講解，學(xué)生可以分析得出在物體做垂直向上的加速運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)超重現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為物體受到的向上的力大于物體的重力，也就是 T>mg，并且 T=mg+ma，多出來的力則是提供物體做加速運(yùn)動(dòng)的力;而失重的概念則與超重相反，若事物有著垂直向下的 a 則會(huì)出現(xiàn)失重現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為物體受到的向上的力小于物體本身的重力 T

可見，在課堂中積極地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行分析概括，總結(jié)出物理規(guī)律之間的共性，可以幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并且能夠靈活地將之應(yīng)用在問題的分析中，從而提升學(xué)生的物理抽象思維能力。

二、搭建框架，學(xué)會(huì)邏輯歸納

物理學(xué)科的內(nèi)容堪稱包羅萬象，所涉及的知識(shí)面很寬廣，這就導(dǎo)致學(xué)生普遍認(rèn)為物理知識(shí)十分瑣碎復(fù)雜。因此，教師在教學(xué)中一定要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)邏輯歸納的能力。在深入分析了解每一塊物理知識(shí)的基礎(chǔ)上，搭建相關(guān)的物理框架。將所學(xué)過的物理知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，分門別類。這樣不僅便于學(xué)生記憶理解，而且能夠令學(xué)生的抽象思維能力得到進(jìn)一步的提高。

比如，在對(duì)光的有關(guān)特性進(jìn)行總結(jié)時(shí)就需要引導(dǎo)學(xué)生妥善地搭建有關(guān)光學(xué)知識(shí)的框架，將各部分的知識(shí)填入框架中，完善自己的知識(shí)體系。光學(xué)的知識(shí)主要包括兩個(gè)部分，一個(gè)是光的波動(dòng)性，在這一部分主要學(xué)過的知識(shí)包括光的折射、反射、衍射以及干涉現(xiàn)象。在高中物理中主要學(xué)到的是光的折射以及干涉和偏振，比如，其中的偏振產(chǎn)生就是因?yàn)楣馐且环N頻率較高的電磁波。自然光的波動(dòng)方向是包含所有方向的，通過兩個(gè)偏振片進(jìn)行觀察可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)后面一塊儀器片的通光方向與前一塊夾角 α=90°或者 270°時(shí)，I=0，光強(qiáng)最弱;當(dāng)慢慢轉(zhuǎn)向使之與前一塊夾角 α=0°時(shí)，光強(qiáng)逐漸增加直到 I1=I2。另一部分主要知識(shí)就是光的波粒二象性，這是由愛因斯坦提出的光子學(xué)說，利用光電效應(yīng)方程 hv=Ek+W0，就能十分合理地闡述光電效應(yīng)產(chǎn)生的原理，其中 Ek 表示被激產(chǎn)生的電子動(dòng)能。

通過這樣的邏輯歸納，幫助學(xué)生迅速地搭建有關(guān)光學(xué)知識(shí)的知識(shí)框架，使學(xué)生高效地掌握相關(guān)的知識(shí)，學(xué)生也不再覺得這些知識(shí)瑣碎復(fù)雜。因而，老師在課上講授中應(yīng)當(dāng)適時(shí)地帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)學(xué)過的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯歸納能力，提升抽象思維。

三、演繹比較，嘗試推理探究

比較教學(xué)是一種十分有效的教學(xué)手段，比較分析也是抽象思維能力的一個(gè)重要體現(xiàn)。高中物理的教學(xué)內(nèi)容包含很多相干的知識(shí)，通過對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較分析，嘗試去推導(dǎo)探究其中的物理規(guī)律，對(duì)提升學(xué)生的思維能力、發(fā)展核心素養(yǎng)具有積極的促進(jìn)作用。

比如，在講解“庫侖力”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)就可以與萬有引力的有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行類比分析研究。兩者的定義式十分相似，庫侖力 ，兩個(gè)物體之間的萬有引力 ，后者表示的是兩個(gè)物體之間的相互作用力大小，前者求出來的是帶電粒子 q1 和 q2 的相互之間的吸引力或排斥力大小。兩者相似的地方就是求解的式子十分相似，不同的地方是庫侖力的方向與萬有引力的方向不同。后者的方向永遠(yuǎn)是物體 m1 和 m2 之間相互吸引的方向，但庫侖力既有可能是兩個(gè)電荷互相排斥的方向，也可能是吸引的方向，這取決于兩個(gè)電荷所帶電荷的性質(zhì)。通過對(duì)這兩個(gè)有著極大的相似性的公式進(jìn)行演繹比較，學(xué)生就能夠深入地掌握庫侖力的有關(guān)性質(zhì)，能夠靈活地進(jìn)行應(yīng)用。

可見，對(duì)于物理學(xué)科中具有很強(qiáng)的相干性的知識(shí)點(diǎn)，教師可以靈活地運(yùn)用演繹比較的方法，在比較中幫助學(xué)生理清兩種概念之間的異同之處。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主分析、推理、探究，對(duì)激活學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維有著積極的促進(jìn)作用。

四、追本溯源，掌握隱性規(guī)律

物理知識(shí)大多是具有隱形的因果關(guān)系，基于這一關(guān)系的分析也是抽象思維能力的一個(gè)要點(diǎn)，因此為了培育同學(xué)的思維能力發(fā)展其物理核心素養(yǎng)，老師在講授過程中應(yīng)當(dāng)注重追本溯源，幫助學(xué)生掌握隱形的因果關(guān)系，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。

比如，在講到“電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系”時(shí)就應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生追本溯源，掌握隱含的因果關(guān)系。學(xué)生通過前面所學(xué)知識(shí)已經(jīng)知道，帶電粒子處于電場(chǎng)中會(huì)受到電場(chǎng)力作用，受到力之后電荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就會(huì)改變。如果該電荷從 A 運(yùn)動(dòng)到 B，則 AB 兩點(diǎn)的電勢(shì)差 Uab=Ua-Ub。根據(jù)電勢(shì)差做功定義可以得出在電荷由 A 到 B 的過程中電場(chǎng)做功大小為 QUab。此外一個(gè)力對(duì)物體做功還可以通過式子 W=FL 來計(jì)算。設(shè)這是一勻強(qiáng)電場(chǎng)，則 F=EQ，令 AB 兩點(diǎn)之間距離為 d，則 W=EQd=QUab。由此就可以得出均勻電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 ，也就是說在一個(gè)均勻電場(chǎng)中 E 與 U 之間存在一個(gè)比值關(guān)系。通過力做功的知識(shí)引入進(jìn)行追本溯源，幫助學(xué)生掌握這一隱形規(guī)律。

在課堂教學(xué)活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容追本溯源，探究物體及其運(yùn)動(dòng)存在的因果關(guān)系可以有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行抽象分析的能力，切實(shí)地發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

綜上所述，分析概括、邏輯歸納、比較探究、因果分析都屬于物理學(xué)科抽象思維能力的重要組成，同樣屬于核心素養(yǎng)的重要方面。從這四個(gè)方面著手對(duì)學(xué)生的抽象思維能力進(jìn)行培養(yǎng)是一種行之有效的培養(yǎng)方法，因此，教師在實(shí)際講課中要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)靈活地采用以上方法，努力地發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]王塔娜.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].中國(guó)校外教育，2016（01）

（責(zé)編 盧建龍）