高中物理教学锻炼学生抽象思维能力研究

    周优

    摘要:高中阶段是学生抽象思维形成的关键时期,教师不能再按照初中的方式强行灌输课本知识给学生。怎样让学生在有限的时间内摆脱表面化、幼稚化、片面化的思考方式而过渡到更高阶段的抽象思维,以思维推动知识的获取和运用,是物理教育领域应该着重关心的问题。

    关键词:高中物理;抽象思维;实验

    中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-19-

    抽象思维借助一个或几个中心词以发问、判断、推理、探索的形式来解决问题,在这里,物理名词和短语只是探索知识的一个中介而已,并不是所谓的知识和能力本身,教师和学生都必须明白这一点。

    1课堂展开要具有层次性和连接性

    教师出于节省时间、保证课堂纪律的考虑往往会省略许多能够活跃学生思维的教学步骤,而直接进行知识点的罗列性讲解,比如在讲“力的合成与分解”时,没有明确的问题引入和目标指向性,教师将力的合成与分解方法教授给学生的这个过程中,高中生不能形成知识之间的有效联系和意义思考,只能记住表面的方法、技巧和公式定义,但是却不能抽象为物理运用领域的能力型知识。也就是说,物理课堂中的学生缺乏充足的思考时间,只是把时间运用在记忆非本质的基础知识上,而关乎解题能力的物理抽象思维却被忽略了。为了带领学生在抽象的层面去了解物理知识的本质,教师需要构建“提问 - 分析 - 解决 - 反思”型课堂,切忌片面化、割裂式的知识传授,目的在于以条理清晰、连接顺畅的新知识导出过程培养学生的自主探索能力,从而进一步提高其抽象思维能力。以“摩擦力”为例,教师播放小人推动箱子的视频,并且提问为何箱子受到了力的作用但却保持不动呢?学生在课桌上推动书、笔盒或水杯,他们会发现手中物体和桌面之间还存在一个力,这个力充当了推力的阻力,所以物体保持不动。在此基础上,教师带领学生学习“摩擦力”的产生过程和影响因素,在了解摩擦力的同时对学习过程进行回顾反思,比如排除“质量越大摩擦力越大”的错误观点,学生在这种连贯性学习中思维推导能力得到很大的提升。

    2在实验中进行多方面的知识探究

    实验操作是物理教学中常用的手段,学生在实验中能体验到物理来自于生活,能够对物理知识的得出过程和结论有更加深刻的印象和感知,并且在实际操作中,高中生可以暂时从繁重、静态的课业中抽离出来,以灵活、动态、交流的方式参与到学习中,学生的积极性得到很大程度的提升。但是以往的物理实验目的十分单一,比如在“匀速直线运动”中,实验的任务和要求就是能熟练准确地对小车与打点计时器进行操作、总结运动的轨迹和特点,这些要求在初中阶段是合理的,但是高中生已经具备接近成人的心理和发展要求,教师应该对有限的实验过程进行最大程度的开发利用,让学生明白实验是一个探索与发现的过程,通过观察比较、推理分析、拓展延伸等具体过程,从形象化、直观性强的物理实验中抽象出实质性的知识与技能。以“平抛运动” 这一实验为例,教师让学生在实验中观察抛物线的运动轨迹,在做好记录的同时联系直线曲线运动、匀速变速和力的相关的知识进行全方位、多角度的思考,并且观察和比较小球在不同的抛出位置、用不同的力抛出时的位置变化,在对比和联系双重思考中发现平抛运动的特点,进行合理的受力分析。高中生在实验中不只关注平抛的曲线变化,而且还能从抽象思维的角度认识到平抛背后反映的各种物理知识。

    3教师组织结构性的知识总结与复习

    在传统观念中,复习就是教师把学过的所有知识的重难点再理顺一遍,学生只需要做好相关笔记即可,之后伴随 的就是大量的章节习题训练。我们可以发现,整个过程都是 机械重复的,由知识到试卷、由试卷到笔记,学生没有空余的回顾和反思时间,复习成为教师严格掌控进度和设计详 略的教学手段,没有充分顾及到学生的学习需求。而且知识大多以“摩擦力的影响因素、功率计算方法、曲线运动特点” 等形式呈现出来,是教师把每一小节的知识单独拿出来拼 凑而成的,缺乏基本的联系和过渡、跳跃性很大,高中生在复习过程中容易犯迷糊、跟不上进度。教师不能让复习成 为知识的单调重复,应该让物理回顾课堂活起来,从学生主 体出发进行各个模块知识的联系、对比与整合,让学生深入 到物理体系内部进行思维内化型的知识复习。以“机械能守恒定律”的章节复习为例,教师先让学生自己回答都学过哪 些知识,随着学生一边列举,教师一边在黑板上列出层次大 小不同的知识图框架,之后黑板上就会出现有残缺的框图, 教师再一步步引导学生回忆相关联的知识,直到填满复习 知识图为止,例如让学生通过讨论和交流回忆重力势能中“重力做的功”的推导过程,这种方法兼顾了学生的反应能力、复习需求和抽象联结思维能力的形成。

    4注重分析生活中的物理现象

    物理抽象思维的形成还可以借助生活化事物,但是以往课堂与生活的联系很少,形成了“知识是知识、生活是生 活”的固有观念,尤其是在理科教育领域,除了基本的实验 操作之外,课堂中基本不涉及实际生活,计算应用题大多也只是涉及远离学生生活经验的动车、天体运转、质子能量等问题,容易给学生留下物理只是一种高大玄妙、适应于大型理论探索和研发的学科的错误印象,认为对自己的生活没有用处,从而失去进行更加深入的思考和联系的兴趣。生活本身是一种直观和快速的印象型体验,但是如果学生善于发现与推理,不断从生活中寻找物理小知识,那么这种生活印象就会经过加工、提炼,以抽象的形式进入到高中生的头脑之中,形成广阔的物理视野和思维空间,学生可以在教师的指点与帮助下进行价值型、能力型的物理学习。教师可以将周末作业布置为:观察自己家中的事物,也可以回忆之前看到过的景象,寻找其中的物理知识。学生通过查资料、结合课本所学,发现各种神奇的现象,比如客厅的电灯发光发热的原理竟然是内能转化;菜锅和刀把手上的花纹不只为了美观,根本原因在于增加摩擦力以避免受伤……学生渐渐发现原来那些在航空、材料领域大显身手的物理知识,也存在于生活中的每个角落,学生可以在生活表现中形成自觉的物理抽象思维,使学习和生活连为一体。

    结语

    新的教学理念突出学生的学习主体地位,教师以自己出色的工作能力和方法设计使学生逐步形成抽象思维能力,让学生找到物理学习的目的、方法和意义,并以更具开放性、探索性和实践性的眼光与心态积极投入到高中物理的学习之中,真正使学生获得课堂参与感和主人翁的地位。抽象思维的锻炼还可以适当开发高中生的多元智力因素, 建立不同知识之间在本质上的联系,将所学内化于心,进行真正有价值、有意义的物理学习,同時促进对其他相关学科的理解与认识。教师需要根据高中生特点不断改良和创新自身的教学策略,让物理学习成为学生思维进步、能力发展的阶梯。

    参考文献

    [1]蒋旭.浅析提高高中物理学生抽象思维能力的方法[J].知识文库,2017(6).

    [2]高中物理教学中学生抽象思维的培养及其教学实践[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2017.