官漢聰
物理課程從誕生之初就強調(diào)了它在增進學生科學知識、培養(yǎng)學生科學思維方式方面的功能。初中物理的學習,較多的是要求記住相應的公式,能夠套用即可,而高中物理的學習不僅注重對課程知識的接收和理解,而且注重對科學的知識體系或認知框架的認識和掌握,強調(diào)物理知識的系統(tǒng)化和科學觀念的提升。
由于高中物理本身的邏輯性和復雜性,特別是對科學思維中抽象思維的高要求,導致學生進入高中后的物理學習難度提高,學習壓力增大,極容易導致學生無法引起對物理的學習興趣。要想培養(yǎng)學生的抽象思維能力,一方面,可以借助信息化教學手段,優(yōu)化課堂引入手段,激發(fā)學生的學習興趣;另一方面,可以從增強問題設置的有效性入手,提高課堂教學質(zhì)量,多方面培養(yǎng)學生的抽象思維能力。
一、培養(yǎng)學生物理抽象思維能力的意義
(一)物理學科核心素養(yǎng)要求的體現(xiàn)
物理核心素養(yǎng)要素之一是科學思維,而抽象思維是科學思維的核心。物理學科的抽象思維主要體現(xiàn)在:為了探索和揭示事物的本質(zhì)與規(guī)律,根據(jù)研究對象和問題的特點,從我們所考察的角度出發(fā),撇開問題中個別的、非本質(zhì)的因素,抽出主要的、本質(zhì)的因素進行研究,并把一類事物共同的、本質(zhì)的屬性聯(lián)合起來,從而建立起一個輪廓清晰、主題突出、易于研究的新形象、新過程,或者形成一個新概念。因此,要想讓學生把高中物理學好,對抽象思維能力進行進階培養(yǎng)是高中物理教師需要重點實踐的課題。
提升學生的抽象思維能力,可以讓其能夠更加高效率地學習課文知識,并將所學的物理知識熟練地應用于實踐中。一方面,具有較高的抽象思維能力,有利于提高其學習成績,使其面對考試時有充足的知識儲備,快速理解題目并形成解題思路;另一方面,學生的考試成績提高了,反過來能夠有效地提高其學習的自信心,并將學習自信心轉(zhuǎn)化為學習動力,提高學習的效率。
(二)豐富物理課堂教學的需要
在對學生進行抽象思維能力培養(yǎng)的過程中,勢必會使得物理課堂教學更加注重發(fā)揮學生的主觀能動性,以便學生在活躍的課堂氛圍、積極主動的狀態(tài)中進行物理學習。
二、當前高中物理教學中學生抽象思維能力的培養(yǎng)現(xiàn)狀
(一)理論與實踐教學相割裂
對學生進行抽象思維能力的培養(yǎng)不是理論化的,其目的是使學生的抽象思維能力最終能夠應用化。對學生進行物理抽象思維能力的理論教學,主要是讓學生對抽象思維能力和其重要性有個清晰的認識和了解,從而能夠更好地進行抽象思維能力教學,提高抽象思維能力培養(yǎng)的效率和效果。當前的教學過程中,教師雖讓學生認識了何為抽象思維能力,學生也通過主觀能動性進行了抽象思維能力的培養(yǎng),但存在一個極其重要的現(xiàn)實問題,即理論與實踐教學相割裂。教師通常在講解完抽象思維能力的概念后,并未對學生進行抽象思維能力訓練結果的檢測,實際上只有讓學生在實踐中能夠靈活運用抽象思維能力,才說明學生是真正養(yǎng)成了抽象思維。
(二)教材內(nèi)容脫離時代
對學生進行抽象思維能力的培養(yǎng)是基于教材內(nèi)容引發(fā)的,例如,傳統(tǒng)的物理教學內(nèi)容會引導學生培養(yǎng)出基于該教學內(nèi)容的抽象思維能力,從而提高對該類似教學內(nèi)容的學習效率,與此同時,該思維能力也能夠解決基于該思維情境下的實際問題。隨著時代的快速發(fā)展,物理本身也得到了快速發(fā)展,相關解決組織對物理的探索更加深入,知識更新也更加頻繁,在對學生抽象思維能力的培養(yǎng)過程中,容易形成教材內(nèi)容脫離時代的問題?,F(xiàn)在的物理教學過程中依舊延續(xù)傳統(tǒng)的教材,其主要原因在于教師對該類教材有較長時間的教學經(jīng)驗,能夠進行更高效的課堂教學,并且能夠減少教師對新教材的學習時間,避免教學質(zhì)量下降。但對學生物理抽象思維能力的培養(yǎng)而言,延續(xù)傳統(tǒng)的教材勢必會造成學生養(yǎng)成的抽象思維能力也過于“傳統(tǒng)”,在面對新式的物理問題時感到束手無策,無法發(fā)揮出抽象思維能力的作用。因此,對教材進行及時更新,讓教學內(nèi)容緊跟時代步伐,才能夠真正培養(yǎng)出現(xiàn)代化的抽象思維能力。
三、進階培養(yǎng)學生抽象思維能力的策略
(一)注重課堂引入,培養(yǎng)學生的物理學習興趣
提高學生的抽象思維能力,重點是在物理教學中應用興趣導向教學,培養(yǎng)學生的物理學習興趣,提高學生課堂學習的積極性。
良好的課堂引入,能夠充分激發(fā)學生的學習興趣。例如,在《向心力與向心加速度》一節(jié)的教學中,可以設計問題“如何不借助手,將一個乒乓球裝入一個高腳杯中?”鼓勵學生自己動手操作,進而引發(fā)學生對“乒乓球做圓周運動而不會掉下來的原因”的觀察與思考,引出本節(jié)課的研究內(nèi)容。又如,在《萬有引力定律》一節(jié)的教學時,可以結合天體學史的介紹,列舉近年來我國在航天及太空探索領域的巨大成就,激發(fā)學生的探索欲望、民族自豪感及愛國熱情。此外,教師要充分發(fā)揮自身的人格魅力,盡量活躍課堂氛圍,以達到激發(fā)學生學習物理興趣的目的。
(二)增強問題設置的有效性,培養(yǎng)學生的思維能力
在課堂教學中,問題的設置將直接影響學生思維能力的養(yǎng)成。例如,在《向心力與向心加速度》的教學中,我們知道做圓周運動的物體一定要受到一個始終指向圓心的等效力作用,即向心力。但做勻速圓周運動物體受到的向心力與向心加速度有什么特征嗎?不少教師的處理方式是借助幾個實驗說明,但所做實驗又不足以讓學生信服,甚至讓學生產(chǎn)生疑慮。若設計如圖1所示的小球在細線懸掛下做圓周運動的模型,研究小球從A擺動到O的過程,結合力的合成與分解思想,則可以通過逐步解決以下問題達到理解向心力和向心加速度的目的。
問題1:向心力的來源是什么?(T與mgcosθ的合力)
問題2:小球的速率如何變化?(增大)
問題3:速率增大,說明什么?(有加速度,有合力)
問題4:此合力的來源是什么?(重力沿切向的分力,即mgsinθ)
問題5:如何使圓周運動的速率不變,即做勻速圓周運動?(無切向分力,即合外力始終指向圓心)
問題6:勻速圓周運動的特點及條件是什么?(合外力等于向心力)
(三)借助信息化教學手段,提高課堂教學質(zhì)量
對學生進行抽象思維能力的培養(yǎng),一方面需要教師通過本身努力,讓學生主動接受抽象思維能力的培養(yǎng)方案;另一方面可以通過降低物理學習難度的方式,減輕學生的學習壓力,讓學生喜歡上物理教學,從而接受抽象思維能力培養(yǎng)教學。
信息化教學設施的引進,可以實現(xiàn)信息技術與課堂教學的深入融合,提高課堂教學質(zhì)量,從而達到對學生抽象思維能力培養(yǎng)的目的。教師要主動學習信息技術知識,熟練運用現(xiàn)代化教學手段,將抽象思維轉(zhuǎn)化為形象思維,提高對學生抽象思維能力的培養(yǎng)效率。學校領導要注重對教師的在崗職能培訓,讓教師在短時間內(nèi)掌握運用信息化教學設備的技能,并在培訓的實踐檢測過程中,豐富教師對教學設備的使用經(jīng)驗。
總之,對學生抽象思維能力的培養(yǎng)和提升是一個實施時間漫長、復雜性較高的過程,教師要提高對學生抽象思維能力培養(yǎng)的重視程度,提高自身教學能力,學校要加大教學研究投入力度,完善各種信息化教學設備。與此同時,還要注重對學生物理學習興趣的激發(fā),通過提高學生對物理學習的重視度,外加教師引導式的教學,使學生更加積極主動地接受抽象思維能力的教學培養(yǎng),從而達到提升學生抽象思維能力的目的。