1引言
隨著教育改革的不斷深入,培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力已成為高中物理教學(xué)的重要目標(biāo).面對高中物理知識的深度和廣度,學(xué)生需要具備良好的抽象思維能力,才能深入理解物理概念,并熟練運用所學(xué)物理知識解決復(fù)雜問題.因此,探索高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力,既能夠提高物理教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力,也是對教育改革目標(biāo)的積極響應(yīng).
2高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的重要性
2.1有利于助力學(xué)生深入理解物理概念
物理概念是物理學(xué)科的基礎(chǔ),而許多物理概念與原理都具有高度的抽象性,需要學(xué)生具備抽象思維能力才能理解,如磁場、電場等.培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,能夠幫助學(xué)生從現(xiàn)象中抽象出本質(zhì),理解物理概念的內(nèi)涵和外延,把握不同物理概念之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而形成完整的知識體系.學(xué)生在學(xué)習(xí)電場、磁場等抽象概念時,可以通過抽象思維來把握這些概念的本質(zhì)特征,更深入地理解物理現(xiàn)象和規(guī)律.
2.2 有利于培養(yǎng)學(xué)生的識記能力
識記能力是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要基礎(chǔ),單純的記憶并不能達到深刻理解的效果.通過培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,可以將復(fù)雜的物理概念、公式、單位等零碎知識轉(zhuǎn)化為易于理解的形式,幫助學(xué)生更好地記憶和掌握.同時,教師通過思維導(dǎo)圖或微課視頻教學(xué),可以幫助學(xué)生將零散知識串聯(lián)起來,確保學(xué)生可以更好地應(yīng)對考試和在實際應(yīng)用中靈活運用所學(xué)知識[1].
2.3有利于激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的喜愛
從實際的教學(xué)情況來看,部分學(xué)習(xí)能力不足的學(xué)生在面對物理學(xué)科的抽象概念和復(fù)雜問題時,會感到困惑和挫敗,失去對物理學(xué)習(xí)的興趣和信心.然而,通過培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和將理論知識與實際生活相聯(lián)系,可以幫助他們找到解決問題的途徑,體驗到成功的喜悅,激發(fā)他們對物理學(xué)科的喜愛.
2.4有利于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
抽象思維能力是自主學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力之一.在物理學(xué)習(xí)中,學(xué)生常常需要獨立閱讀教材、查閱資料、解決問題.因此,提高學(xué)生的抽象思維能力,不僅可以使學(xué)生更快地抓住問題的核心,提煉出關(guān)鍵信息,高效地解決問題,還可以幫助學(xué)生進行批判性思考,對所學(xué)知識進行質(zhì)疑和反思,促進知識的深化和創(chuàng)新,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.這樣的教學(xué)方式,能夠確保學(xué)生具有強烈的學(xué)習(xí)動機,愿意參與學(xué)習(xí)并產(chǎn)生積極的情感體驗,充分掌握有效的學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生能夠根據(jù)不同的內(nèi)容選擇不同的學(xué)習(xí)方法[2].
3高中物理思維特征
3.1 發(fā)散性
在高中物理的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生經(jīng)常會遇到各種各樣的問題,解決這些問題的方法并不是單一的,而是具有多樣性的.這意味著,對于同一個物理問題,可以通過不同的途徑和方法來求解,最終得到一致的答案.這種從多個方向出發(fā)、采用多種方法來解決問題的思維方式,被稱作發(fā)散性思維.發(fā)散性思維是一種非常重要的思維模式,它不僅展現(xiàn)了物理思維的寬廣性、變通性和創(chuàng)新性,而且還能幫助學(xué)生跳出傳統(tǒng)和陳舊的思維框架,擺脫過去固有的知識限制,從而尋找到最適合自己的學(xué)習(xí)路徑.在實際解決物理問題的過程中,學(xué)生應(yīng)當(dāng)積極培養(yǎng)和運用發(fā)散性思維,從不同的視角和層面進行深入的思考和分析,這樣有助于他們發(fā)現(xiàn)并選擇最有效的解決策略.
3.2 模型化
高中物理研究的是大自然的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和自然運動規(guī)律等內(nèi)容.對于比較復(fù)雜的物理現(xiàn)象,學(xué)生需要抓住其基本特點,舍去次要因素,形成經(jīng)過抽象概括構(gòu)建的理想化的物理模型.這種以模型概括復(fù)雜事物的方法,是對復(fù)雜事物的合理簡化.教師將學(xué)生引人模型的思維大門之中,利用科學(xué)合理的物理模型可以確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中牢牢抓住學(xué)習(xí)重難點,全面了解物理學(xué)科的本質(zhì)屬性和特點,讓學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生科學(xué)化、系統(tǒng)化觀念,幫助學(xué)生深人理解物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律[3].
3.3 實踐性
高中物理思維的實踐性是指學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中,注重將理論知識與實踐相結(jié)合,通過實驗、觀察等方式驗證和深化對物理規(guī)律的理解.實踐性思維是物理學(xué)習(xí)的必然要求,它強調(diào)理論與實踐的相互促進和融合.在物理學(xué)習(xí)中,實驗是檢驗理論正確性的重要手段.物理學(xué)習(xí)與實際緊密相連,這是高中物理的一個重要特點.學(xué)生親自動手進行實驗,能夠直觀地觀察到物理現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展過程,更深刻地理解物理規(guī)律的本質(zhì),提高抽象邏輯能力,使自身在面對實際問題時能夠迅速找到解決方案.
4高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的策略
4.1合理構(gòu)建物理知識體系
構(gòu)建物理知識體系對培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維至關(guān)重要.高中物理包含許多重點和難點,特別是理論知識繁多.若教師未梳理與整合教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生可能對物理知識感到困惑.因此,教師應(yīng)協(xié)助學(xué)生將零散知識點整合成系統(tǒng)框架,以便學(xué)生能快速運用相關(guān)知識解決復(fù)雜問題,
例如 教師在教學(xué)人教版必修二“向心力”時,首先可以引導(dǎo)學(xué)生回顧圓周運動的基本概念和特點,如速度、角速度、周期等,通過引入向心力的概念,解釋向心力在圓周運動中的作用(只改變速度的方向,不改變速度的大?。?,即做勻速圓周運動的物體所受的指向圓心的合力.其次,教師可以展示向心力與速度、半徑、角速度等物理量之間的關(guān)系公式, Tr,并引導(dǎo)學(xué)生理解這些公式的推導(dǎo)過程.同時,為鞏固學(xué)生對知識的理解,教師還可以設(shè)計一些具體的實例,如分析汽車轉(zhuǎn)彎時向心力的來源和大小及計算物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動時所需的向心力等,通過這些實例讓學(xué)生更加直觀地理解向心力的概念,更加高效地掌握知識,并在腦海中構(gòu)建起向心力與圓周運動之間的聯(lián)系,培養(yǎng)他們的抽象思維能力[4].
4.2 深入理解物理概念
由于高中物理知識具有高度的抽象性,教師想要提高課堂教學(xué)質(zhì)量和更好地培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,就需要引導(dǎo)學(xué)生深人理解高中物理知識中的概念與原理,并通過多樣化的教學(xué)方法讓學(xué)生進行充分思考,深人研究其本質(zhì)特征.教師可以通過生動具體的例子和實驗,幫助學(xué)生理解物理概念的本質(zhì)和內(nèi)涵,培養(yǎng)他們的抽象思維能力.
例如教師在教學(xué)人教版必修一“速度變化快慢的描述一加速度”時,可以通過一些日常生活中的例子,如汽車啟動、剎車、運動員沖刺等,讓學(xué)生感受到速度變化的存在.然后,引人加速度的概念,解釋加速度的定義是力學(xué)中速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間之比,以及加速度的物理意義是描述物體速度變化的快慢,讓學(xué)生了解加速度的定義式 2一1、單位為米每二次方秒,明白加速度是矢量,既有大小,也有方向.同時,為幫助學(xué)生更好地理解加速度的概念,教師還可以設(shè)計一些簡單的實驗,如測量小車在不同推力作用下的加速度,或者利用打點計時器記錄物體的運動軌跡并計算加速度,讓學(xué)生在實驗過程中觀察和分析實驗現(xiàn)象,加深對加速度與速度、時間等物理量之間的關(guān)系的理解.
4.3 強化物理模型構(gòu)建
物理模型是研究物理學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的關(guān)鍵工具.通過引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型,教師能幫助他們理解復(fù)雜現(xiàn)象的本質(zhì),同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力.
例如教師在教學(xué)人教版必修一“自由落體運動”時,可以先介紹自由落體運動的定義和性質(zhì),如物體在重力作用下從靜止開始下落的運動為自由落體運動.然后,教師再引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自由落體運動的物理模型,即忽略空氣阻力等因素,將物體看作質(zhì)點進行運動分析,并讓學(xué)生分組實驗,設(shè)計一些具體的實例,如計算物體從某一高度自由下落到達地面所需的時間或速度等.通過這些實例,讓學(xué)生構(gòu)建科學(xué)合理的模型,更直觀地理解自由落體運動的規(guī)律,如速度隨時間的變化關(guān)系、位移隨時間的變化關(guān)系等,明白自由落體運動的計算公式,如 v=v0+at,v= 這能讓學(xué)生更深入地理解自由落體運動的本質(zhì)和規(guī)律,構(gòu)建起自由落體運動的物理模型,培養(yǎng)他們的抽象思維能力.
4.4 完善教學(xué)問題設(shè)置
教師設(shè)計啟發(fā)性、探究性、開放性問題,引導(dǎo)學(xué)生深人思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,培養(yǎng)其質(zhì)疑和創(chuàng)新精神.
例如在教授必修一“質(zhì)點參考系”時,介紹基本概念后提出如“質(zhì)點概念是什么?物體何時可視為質(zhì)點?如何選擇參考系?不同參考系下物體運動狀態(tài)如何?忽略物體大小形狀,能否描述其運動?”等問題,激發(fā)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生從多角度進行分析.同時,教師還可以設(shè)計一些具體的實例或?qū)嶒炦M行演示和講解,幫助學(xué)生更好地理解這些問題,如通過比較不同大小和形狀的物體在相同條件下的運動情況,讓學(xué)生理解質(zhì)點的概念;通過選擇不同的參考系來描述同一物體的運動情況,讓學(xué)生理解參考系對物體運動描述的影響,確保學(xué)生可以更深入地理解質(zhì)點和參考系的概念,并在腦海中構(gòu)建起相關(guān)的知識體系,從而培養(yǎng)他們的抽象思維能力.
4.5 運用思維導(dǎo)圖
高中物理知識包括數(shù)學(xué)、實驗、規(guī)律和概念,具有抽象性、復(fù)雜性和碎片化的特點.思維導(dǎo)圖能將零散知識點整合成清晰的網(wǎng)絡(luò),幫助學(xué)生建立知識間的聯(lián)系和結(jié)構(gòu),促進其對新知識的理解.教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖整理歸納物理知識,通過繪制思維導(dǎo)圖,形成完整的知識體系,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和抽象思維能力.
例如在教授必修三“電能 能量守恒定律”時,教師應(yīng)介紹基本概念,引導(dǎo)學(xué)生用思維導(dǎo)圖探索電功、電功率等知識點,理解電能與能量守恒定律的聯(lián)系和區(qū)別,以及它們在物理學(xué)中的重要性.教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖,講解概念和應(yīng)用方法,為深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ).
5結(jié)語
在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力,有利于助力學(xué)生深入理解物理概念、培養(yǎng)學(xué)生的識記能力及激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的喜愛.教師應(yīng)了解高中物理思維的發(fā)散性、模型化以及實踐性,并在教學(xué)策略和方法上進行創(chuàng)新和實踐,采取合理構(gòu)建物理知識體系、深入理解物理概念、強化物理模型構(gòu)建、完善教學(xué)問題設(shè)置及運用思維導(dǎo)圖等策略,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)他們深入探究物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,培養(yǎng)他們的抽象思維能力,提高他們的學(xué)習(xí)能力.
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