摘 要:在高中物理學(xué)習(xí)過程中,抽象思維占據(jù)著非常重要的位置。只有形成抽象思維,才能正確認(rèn)識物理知識。教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者,在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中有著不可替代的作用,應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。本文將具體探討高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的策略,希望能為老師們提供一些參考。
關(guān)鍵詞:高中物理;教學(xué);抽象思維能力
在高中教學(xué)體系中,物理學(xué)科具有特殊性。和其他學(xué)科相比,高中物理蘊(yùn)含的知識點(diǎn)比較多,知識體系相對龐雜。到了高中后,很多學(xué)生學(xué)習(xí)物理時感覺困難重重,物理成績難有起色。物理知識具有抽象性特征,學(xué)習(xí)難度相對較大,很多學(xué)生的抽象思維能力偏弱,物理知識難以消化理解。為了給學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供盡可能的幫助,教師應(yīng)該提高物理教學(xué)的效率,逐步鍛煉學(xué)生的抽象思維,實(shí)現(xiàn)抽象知識的具象化、復(fù)雜知識的簡單化。
一、 高中物理的思維特征
(一) 模型化
高中物理知識的理解難度比較大,很多微觀現(xiàn)象不易觀察。為了解決復(fù)雜的物理問題,使學(xué)生對物理學(xué)知識的理解認(rèn)知更系統(tǒng)更深入,教師需要引導(dǎo)學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行有效概括,分析知識點(diǎn)的主要特征,并去除知識點(diǎn)的次要部分,抽象概括物理知識模型,領(lǐng)悟物理知識模型的內(nèi)涵。物理模型的規(guī)律性比較突出,通過構(gòu)建物理模型,學(xué)生可以更好地把握物理知識,對物理現(xiàn)象進(jìn)行自主觀察和精細(xì)概括。因此模型化思維是學(xué)生需要形成的重要思維之一,其對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)起著重要引導(dǎo)作用。
(二) 豐富性
高中物理學(xué)科主要包括各類物理規(guī)律,且各類物理規(guī)律的表達(dá)方式不同。一些物理規(guī)律是通過文字表述出來的,一些物理規(guī)律是通過圖像表述出來的,還有一些物理規(guī)律是通過公式表述出來的。表述方法不同,其特征也呈現(xiàn)出較大的差異性。物理規(guī)律具有豐富性,物理思維也具有豐富性。在認(rèn)識物理知識時,應(yīng)該采用不同的物理語言,對物理問題進(jìn)行清晰表述,逐步提高物理學(xué)習(xí)能力和物理認(rèn)知水平。
(三) 實(shí)踐性
物理學(xué)科具有綜合性特征,教師不僅要為學(xué)生介紹基礎(chǔ)的理論知識,還要帶領(lǐng)學(xué)生開展物理實(shí)踐,讓學(xué)生在實(shí)踐中驗(yàn)證物理知識的正確性,體驗(yàn)物理知識的應(yīng)用價值。通過物理實(shí)踐,學(xué)生對抽象知識的理解得到深化,學(xué)生的知識概括水平將獲得明顯提升,學(xué)生對知識的總結(jié)能力將有所增強(qiáng)。因此教師必須鍛煉學(xué)生的實(shí)踐性思維,實(shí)現(xiàn)理論教育和實(shí)踐教育的有效結(jié)合。
二、 當(dāng)前高中物理教學(xué)學(xué)生抽象思維能力培養(yǎng)的不足之處
(一) 強(qiáng)調(diào)理論灌輸
長期以來我國推行應(yīng)試教育,應(yīng)試教育對學(xué)生全面發(fā)展產(chǎn)生了一些負(fù)面影響,阻礙了學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。理論灌輸是應(yīng)試教育的常見模式,在這一模式下,教師是課堂的主體,學(xué)生處于被動位置。教師向?qū)W生傳授理論知識,要求學(xué)生對理論知識進(jìn)行吸收和背誦記憶等,極大抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。理論灌輸方法顛倒了教與學(xué)之間的關(guān)系,學(xué)生成為課堂的附屬品,無法成為學(xué)習(xí)的主人,根據(jù)自身興趣開展學(xué)習(xí),培養(yǎng)自身的抽象思維能力;教師無法接收學(xué)生的反饋意見,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn),打造物理創(chuàng)新課堂。
(二) 教學(xué)方法滯后
僅僅將物理教學(xué)局限在課堂是不夠的,高中物理教師需要開闊自己的教學(xué)視野,不斷延展物理教學(xué)的空間。教學(xué)方法直接關(guān)系著教學(xué)效果,教學(xué)方法越優(yōu)化,教學(xué)效果越好,教學(xué)效率越高。因此教師應(yīng)該秉持新的教學(xué)理念,采用現(xiàn)代化的教學(xué)方法,將物理教學(xué)的本質(zhì)落到實(shí)處。值得注意的是,在這個知識爆炸的網(wǎng)絡(luò)時代,很多教師仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教學(xué)手段單一,未將互聯(lián)網(wǎng)融入教育教學(xué)中,不能將異彩紛呈的物理世界呈現(xiàn)給學(xué)生。使教學(xué)內(nèi)容受到限制,學(xué)生無法對抽象知識進(jìn)行具象轉(zhuǎn)化,抽象思維能力的培養(yǎng)受到制約。
(三) 實(shí)踐力度較小
在高中物理教學(xué)中,理論教育和實(shí)踐教育缺一不可。理論知識是實(shí)踐的先導(dǎo),實(shí)踐是理論知識的源泉和目的,物理歸根結(jié)底是一門實(shí)驗(yàn)的學(xué)科,因此教師應(yīng)該加大實(shí)踐教育,對學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)訓(xùn),讓學(xué)生在實(shí)踐中感受物理學(xué)科的魅力,領(lǐng)悟物理學(xué)科的真諦。就目前來看,很多教師都存在重視理論忽視實(shí)踐的問題。在課程開展過程中,很多教師沒有帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對物理現(xiàn)象進(jìn)行主動觀察,完成物理實(shí)驗(yàn)等,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力不足,抽象思維能力較弱。
三、 高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的重要路徑
(一) 培養(yǎng)概括能力
物理概括能力是物理分析的前提和基礎(chǔ),為了提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對抽象物理知識進(jìn)行分析,對物理現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)概括,梳理物理現(xiàn)象的特點(diǎn)。學(xué)生具備抽象思維能力后,可以對事物的本質(zhì)特征、非本質(zhì)特征進(jìn)行區(qū)分。學(xué)生具有一定的概括能力后,可以對事物的一般屬性、共同特征進(jìn)行分析。概括能力培養(yǎng)是抽象思維能力培養(yǎng)的必經(jīng)之路,也是分析總結(jié)歸納物理知識的重要過程。在物理教學(xué)的過程中,教師應(yīng)該認(rèn)識到物理知識的特殊性,實(shí)現(xiàn)抽象概括的統(tǒng)一,不斷強(qiáng)化學(xué)生概括能力的培養(yǎng)。
比如,教師在講勻變速直線運(yùn)動實(shí)例——自由落體運(yùn)動的相關(guān)知識時,可以為學(xué)生呈現(xiàn)幾組物理現(xiàn)象,讓學(xué)生對自由落體運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行概括和總結(jié)。學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的基本知識,在做自由落體運(yùn)動時,物體的初速度為0,加速度為重力加速度g,且為勻加速直線運(yùn)動。由于自由落體運(yùn)動為勻變速運(yùn)動,所以只要將勻變速直線運(yùn)動的一般規(guī)律的加速度、初速度分別替換為a=g,v0=0,就可以得到自由落體運(yùn)動的規(guī)律。學(xué)生對自由落體運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行概括和總結(jié),可以得到速度—位移公式、平均速度公式等。
(二) 培養(yǎng)歸納能力
高中物理包括的知識點(diǎn)非常多,除了基本的物理理論知識外,教師還要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識抽象的數(shù)學(xué)關(guān)系,把握物理規(guī)律,了解物理知識的實(shí)際應(yīng)用,幫助學(xué)生建構(gòu)完整的邏輯框架,滿足學(xué)生邏輯思維能力提升的需要。在構(gòu)建物理框架時,教師應(yīng)該明確邏輯流程,即“提出問題、分析問題、解決問題”。問題提出的主要目的是指引學(xué)習(xí)方向,為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時,教師應(yīng)該構(gòu)建系統(tǒng)化的知識框架,讓學(xué)生對框架內(nèi)知識的邏輯關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo),以此提高學(xué)生的自主歸納能力。
比如,教師在講機(jī)械守恒定律的相關(guān)知識時,可以先提出問題“機(jī)械守恒定律到底是什么”,然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動思考。學(xué)生對問題進(jìn)行分析,制定問題解析方案。教師為學(xué)生提供引導(dǎo),讓學(xué)生借助已有的知識體系比如自由落體的知識和工具(刻度尺),對機(jī)械守恒定律的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過自主實(shí)驗(yàn)和小組討論,學(xué)生可以回答教師的問題,并將抽象思維能力應(yīng)用到知識體系的建構(gòu)中。
(三) 培養(yǎng)探究能力
為了培養(yǎng)學(xué)生的抽象物理思維,教師應(yīng)該采用不同的思維鍛煉方法。抽象物理思維主要包括以下幾個方面:第一是物理知識的歸納思維,第二是物理知識的探究思維,第三是物理規(guī)律的推理思維。其中探究思維是在物理實(shí)踐鍛煉中形成的,教師在對學(xué)生進(jìn)行理論教育的同時,還應(yīng)該開展實(shí)踐訓(xùn)練,讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中把握抽象知識,對物理現(xiàn)象進(jìn)行主動觀察,感受物理變化的過程,理清物理要素之間的關(guān)系。
比如,教師在講牛頓第一定律的相關(guān)知識時,可以為學(xué)生準(zhǔn)備儀器和器材,鼓勵學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),對物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察和探索,對物理規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和歸納。儀器和器材包括方木塊、小木棒、小球、實(shí)驗(yàn)小車等,在準(zhǔn)備器材完畢后,教師可以明確以下實(shí)驗(yàn)步驟:第一,把滑塊放在60厘米長的水平木板上,用木棒推動滑塊運(yùn)動,停止推動,滑塊迅速停下。第二,用木棒以與步驟一中同樣的速度推小球,停止推動,小球還要向前運(yùn)動一段距離。第三,用木棒敲擊滑塊,敲擊停止,滑塊還要運(yùn)動一段距離。學(xué)生對三種條件下物體運(yùn)動的情況進(jìn)行分析,可以得出如下的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的運(yùn)動不需要力來維持;力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。
(四) 培養(yǎng)分析能力
在物理教學(xué)的過程中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對物理現(xiàn)象的因果進(jìn)行觀察。高中物理現(xiàn)象大多具有規(guī)律性,物理知識之間存在著因果關(guān)系。在為學(xué)生介紹基本的物理概念后,教師可以鼓勵學(xué)生分析物理知識之間的關(guān)系,幫助學(xué)生建構(gòu)起具有個人意義的知識結(jié)構(gòu)。
比如,教師在講解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識時,應(yīng)該明確閉合回路中磁通量變化和感應(yīng)電流之間的關(guān)系,正是因?yàn)殚]合回路中的磁通量變化,才會出現(xiàn)感應(yīng)電流。閉合回路中的磁通量變化是因,產(chǎn)生感應(yīng)電流就是果。在引導(dǎo)學(xué)生正視物理知識的因果關(guān)系后,學(xué)生在理解抽象知識時將更加高效,抽象思維能力培養(yǎng)也將凸顯實(shí)效性。
在新高考改革的背景下,高中物理教學(xué)面臨一些新的變革。在物理學(xué)習(xí)過程中,抽象思維非常重要。教師應(yīng)該充分認(rèn)識到抽象思維培養(yǎng)的重要性??趥魃硎诘膫鹘y(tǒng)理論灌輸模式逐漸落后于時代發(fā)展,教師需要秉持現(xiàn)代化的教學(xué)理念,采用新的教學(xué)方法。在日常教學(xué)中鍛煉學(xué)生的抽象思維,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
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作者簡介:陳英捷,福建省漳州市,福建省漳州第一中學(xué)。