浅析高中物理课堂如何提升学生的抽象思维能力
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作者:吴红娜
摘 要：抽象思维能力是新课标下高中物理关键能力培养的重要内容之一，直接关乎学生物理解题能力的发展，加强其专项培养是当前高中物理教学的重要目标之一。本文基于高中物理课堂教学，重点对抽象思维能力提升的重要性及对策进行了探讨。
关键词：高中;物理;抽象思维能力;提升策略
物理作为高中教学的一门重要科目，具有很强的抽象性与严谨性，对高中生的思维能力与学习能力具有较高的要求。特别是当前物理教学中涉及许多抽象性的物理知识与问题，如果学生缺乏良好的抽象思维能力，就无法深刻理解某些物理知识或者解决某些物理问题，同时也会限制学生自主学习能力的发展。基此，为了有效促进高中生物理学科素养的发展，就必须要加强高中生抽象思维能力的专项培养。
一、 高中物理课堂中学生抽象思维能力提升的价值
相较于初中物理，高中物理的内容与知识难度不仅在“量”上有所提升，在“质”上也较以往有了较大程度的提升，尤其是物理知识或问题的逻辑性与抽象性更强。如果高中生自身的抽象思维能力比较差，那么就无法深刻理解高中物理知识的本质，限制他们自主学习能力的发展。久而久之，会使得这些抽象思维能力比较差的高中生失去学习物理知识的兴趣，所以高中物理教师教学中需要高度重视学生抽象思维能力的发展，这样才能够顺利地有机结合新旧物理知识，降低学生学习物理知识的难度，完善他们的物理知识结构体系，同时可以强化他们对物理知识的理解与记忆，提升他们的自主学习能力和物理关键能力，最终促进他们物理学科素养的发展。
二、 高中物理课堂中学生抽象思维能力提升的具体策略
（一）基于物理概念教学，提升学生抽象思维能力
概念是人头脑中对外部事物本质特性的一种反映，具体需要以词语进行标志或固定，这使得概念可以脱离具体的事物而存在，或者说利用抽象的方式对具体的客观事物进行反映。而物理概念实际上就是人們头脑中形成的客观外部事物的本质特征与共同属性的一种抽象性反映，其形成过程实际上就是在对客观外部事物的特征及属性进行充分分析的基础上，利用推理、抽象、综合、比较、概括等一些物理思维方法，对客观外部事物的物理本质特征与共同属性进行抽象的过程。从这个角度来讲，物理概念实际上就是一种基本的物理抽象思维形式，所以可以通过挖掘物理概念中涉及的物理抽象思维培养素材，通过指导他们比较分析等方式抽象物理概念的过程中可以促进他们抽象思维能力的发展。
例如，在指导学生学习物理概念期间，可以灵活地运用类比法、比值定义法、分析比较法等多种方法对物理概念进行抽象概括，这样有助于促进他们自身抽象思维能力发展。比如，通过基于最简易、最常见的感性材料，可以指导学生利用实验和列举事实等概括物理概念，如在指导高中生学习“惯性”这一物理概念期间，教师可以借助为学生列举一些日常生活中的具体实例帮助他们更加深刻理解与掌握相关物理概念。比如，在启动公交车的时候，公交车上的乘客身体会向后仰;在公交车突然刹车时，乘客的身体会向前倾等等，借助这些贴近高中生的生活经验，可以更容易使他们抽象出“物体具有保持原来运动状态的性质”。又如，为了深化学生对“电源的作用”这部分物理概念的理解，由于其中涉及电势差等抽象性概念，所以学生理解起来不是非常容易，这时候为了帮助学生更加深刻理解物理概念，有效促进他们抽象思维能力发展，可以借助抽水机的工作来类比电源的作用，这样更容易促进学生抽象思维能力的发展。
（二）基于物理模型构建，提升学生抽象思维能力
物理模型实际上就是为了更加便捷地探讨与研究物理事物的本质而对研究对象进行的一种简单化、抽象化的描述处理方式。在物理学领域中，有关运动的形态多种多样，并且它们之间具有很强的联系性，尤其是许多物理事物在不同条件下会呈现出一些差异性的特性，所以为了对研究对象进行更加全面地考虑，深入把握物理事物的内在规律与本质，就必须要针对研究问题或对象的具体情况，本着“抓本质、去次要”的原则，抓住研究的核心要素去进行仔细研讨与分析，这样通过联合同类物理事物的本质、共同属性即可构成一个主题突出、轮廓清晰且便于进行研究和分析的物理模型。而物理模型构建的过程实际上就是有机结合形象思维与抽象思维的过程，相应的物理模型也是形象性与抽象性二者的统一体，期间需要经历概括、比较、分析与抽象等各种各样的逻辑论证方可形成。基于所构建的物理模型，可以对原有的物理知识原型进行直观表达，有利于快速抓住其主要因素和特征。由此可知，物理模型实际上就是物理思维运用的最终结果，所以为了更好地促进学生物理抽象思维能力发展，可以通过建构与分析物理模型的过程来形成，具体可以从如下几个方面入手：
1. 建立对象模型，提升抽象思维能力
所谓对象模型实际上就是对研究对象进行代替的实体模型，如质点模型、点电荷模型、原子模型、弹簧振子模型和单摆模型等等，这些都是高中物理学习中比较常见和常用的模型。比如，针对质点模型而言，主要是不考虑物体的大小与形状，将其仅仅当成一个有质量的点，具体能否将研究对象抽象成质点模型，主要是要看其对研究事情的整体是否可以忽略大小因素进行分析。比如，在研究地球绕太阳公转期间，地球到太阳之间的距离达到1.5×108km，而地球的直径仅仅只有1.3×104km，还不到地球与太阳之间距离的万分之一，所以在对地球公转进行研究期间，即可通过抽象分析将地球当成一个质点。
2. 建立条件模型，提升抽象思维能力
在指导学生建立理想化物理条件的物理模型期间，也有利于促进学生抽象思维能力发展，具体就是将研究对象的外部条件进行理想化处理，以此简化物理问题求解过程。比如，一个斜面、一根杆或一根绳子等都可以进行条件化处理，常见的条件模型包括光滑模型（光滑的铰链、滑轮、曲线和桌面等）、均匀模型（匀强磁场、匀强电场等）、轻绳模型、轻杆模型。通过指导学生学习和运用这些条件模型，可以有效促进他们抽象思维能力的发展。 （三）基于物理问题教学，提升学生抽象思维能力
物理问题教学是高中物理教学的重要组成部分，主要是以物理问题为核心，对其进行研讨，旨在达到提升学生物理问题求解能力的目的。虽然当前高中物理问题教学中涉及的物理问题都是建立在某科学背景下已经得到解决的问题，所以从探索层面上来讲，这些高中物理教学中涉及的问题都已经不能称得上科学探索问题。但是在高中物理教学过程中，高中生认识活动本身存在一定特殊性，所以他们在面对前人已经解决掉的物理问题时依旧可以将它们当成未知问题来进行探索与处理。实际上，高中物理教学本质上就是引导高中生对一个个问题进行探索与求解的过程中，以此促进他们智力与解题能力的发展，夯实他们所学的物理理论知识基础。归结起来，在指导学生参与物理课堂问题教学期间，学生会通过“读审”→“建构”→“求解”→“验讨”几个环节来切实体会和把握物理问题的本质所在。其中的“读审”环节实际上就是通过对物理问题的题干的信息进行仔细地审读，找寻解题的关键信息与突破口;“建构”环节则指形成与建立物理情形，具体就是对物理问题进行抽象分析后构建物理模型的过程;“求解”则是基于物理解题模型的构建，通过明确解题思路与步骤，配合数学运算来求解物理问题;“验讨”环节则是立足于整体视角去反思与回顾物理问题求解的过程与结果。在上述的物理问题分析与解决环节中，“读审”环节和“建构”环节两个环节都涉及形象的直观与科学的抽象，所以可以有效地调动与发展学生的抽象思维能力，具体可以从如下几个方面入手：
（1）基于原始物理问题，提升学生抽象思维能力。所谓的原始物理问题实际上就是相较于传统物理习题而言的。在当前高中物理教学过程中，习题是对学生课堂所学理论知识进行巩固，训练和提升学生物理问题求解能力的一个重要路径。物理习题是经过命题人员精心设计和编排的学习内容，其中已经提前抛弃掉过程中那些非本质的联系，或者说它们已经失去了物理事物或现象的最原始面目，这就会在一定程度上影响了习题在训练学生抽象思维能力方面的作用。而原始物理问题实际上就是生活或自然中客观存在的事物和现象。针对所遇到的物理原型，需要通过对物理问题的主因和本质进行把握，之后通过分解、简化和抽象概括等过程来构成物理问题求解的物理模型，之后运用相应的物理与数学知识去进行求解，这样就可以通过解决物理问题过程中促进学生抽象思维能力的发展。（2）基于物理习题教学，提升学生抽象思维能力。在当前的高中物理习题等问题求解中，需要指导学生深入分析和把握问题中涉及的因果关系，这是解释物理事物、概念与规律本质的一个有效手段，有助于深化学生对相关物理知识的理解，同时也可以提升他们利用物理概念和原理解決实际物理问题的能力，促进他们抽象思维能力发展。一方面，在指导学生对物理概念和规律进行理解期间，要使他们抓住物理的实质，明确其中的因果关系。比如，针对F合=ma这一牛顿第二定律，不为零的合外力F合实际上就是质量为m的质点形成加速度的原因，而加速度则是结果，所以只能够以“a与F合成正比”，不可以说成“F合与a成正比”。另一方面，在指导学生求解物理问题期间，可以借助因果分析法对已知量与未知量之间关系进行确定，具体就是结合物理问题题目中给出的已知条件，借助因果联系来找到问题突破口。
综上所述，抽象思维能力是提升高中生物理解题能力的重要保障。在实际的高中物理教学中，教师可以针对性基于物理概念教学、物理模型构建和物理问题解决，有效渗透抽象思维能力培养理念，力求不断提升高中生的抽象思维能力。
参考文献：
[1]唐莲.新课标下高中学生物理抽象思维能力的培养初探[J].速读，2014（9）.
[2]舒兰.浅谈提高学生抽象思维能力是学好高中物理的关键[J].读与写，2015.
作者简介：吴红娜，福建省石狮市，福建省石狮市石光中学。
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