高中物理教学中学生解题逻辑思维能力培养途径研究

【摘 要】高中物理的学习要求高中生具备较强的逻辑思维能力，具体包括对各种物理概念的理解、对推理过程的掌握和对知识点的总结与运用。培养高中生的物理解题逻辑思维能力能够提高其解题效率和准确率，具体培养途径包括重塑高中生的物理知识架构，进行大量的习题训练和思维训练，使用类别、对比等逻辑思维方法等。

【关键词】高中物理;解题;逻辑思维能力;途径

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）28-0036-02

高中物理是被普遍认为是难度较大的高中学科之一，学习高中物理之所以难度大，除了这门学科本身定义、定理多，内容抽象且晦涩难懂之外，高中生的逻辑思维能力较差，没有掌握解题的思路、方法和技巧，也是重要原因[1-2]。因此在高中物理教学中，教师要着重培养高中生的逻辑思维能力，并增强其在解题过程中的思维严谨性，这是学好高中物理的关键所在。本文从对高中生逻辑思维能力的规范化训练入手，提出了具体的、适用于高中生物理学习和解题的逻辑思维培养途径。

1   高中物理逻辑思维过程的表征方式

在高中物理学科中培养学生的逻辑思维能力，首先要培养学生对已有知识和题目已知条件的概括能力;其次要培养一种链接式的思维能力，即从一个已知条件或题目联想到未知的结果;最后还要培养学生的反思习惯和概括总结的习惯。逻辑思维过程的表征方式如图1所示。

高中物理教学过程中逻辑思维过程的表征方式，具体包括以下几点：

（1）逻辑思维要始于对已知条件或已知真理的理解和运用，只有基于真理的推理才是有效的和科学的。高中物理教学中，教师所讲的公理和定理，如牛顿三大定律、热力学三大定律、爱因斯坦方程式等，都是已经被证实的公理或定理，这些已知的公理和定理是解决一切高中物理問题的切入点，也是逻辑思考可以直接应用的已知条件。除了可以直接应用公理定理以外，题目中还有部分已经给出的已知条件，学生可根据已知条件和最终的问题判断该题属于哪一类型的问题，再分析可使用哪些公理来解答问题，找出已知条件和公理的内在联系。

（2）建立思维桥梁。高中物理之所以学习难度较大，是因为判断和选择哪一条公理，判断公理与已知条件之间到底存在什么样的内在联系，都需要通过进一步的思考和推理才能得出，并未在题目中直接给出。建立具有统一性和关联性的思维，依赖于对公理、定理的熟练应用和对已知条件的理解。在物理学科的教学中，教师的任务是如何让学生真正理解物理定理和公理。理解是运用的基础，只有深入理解基础知识，碰到问题时学生才会建立起缜密合理的思维链接，并在公理定理和已知条件之间构建起一座解题桥梁。

（3）反思与经验总结。人的大脑就像一个拥有海量知识的数据库，解决问题的关键是拥有足够多的经验数据，只有大脑中具备足够多的知识储备和具体的解题案例，高中生的逻辑推理能力和思维联想能力才能发挥出应有的作用。正如哲学家康德所说，思想无内容则空，直观无概念则盲。在高中物理教学中，学生做完题后应及时对案例进行分析和总结，反思自己在解题中存在的问题，随着大脑中知识储备总量的增加以及经验的丰富，学生的物理解题效率和准确率也会越来越高。

2   高中物理解题逻辑思维能力培养路径

提升高中生物理解题逻辑思维能力，需要不断强化和完善学生已有的框架体系，使其真正理解每个物理概念和物理量的真实含义。同时通过反复的练习和训练，学生能巩固知识体系，提升思维的链接能力，从而提升解题能力。

2.1  重塑认知，完善高中生的已有物理知识体系

相关的研究表明，逻辑思维能力与认知结构的完善程度成正比[3]。首先，在课堂教学中，教师可让学生从生活的视角理解物理规律，并在脑海中形成物理观念，如深入、系统地理解速度和加速度的定义，不仅仅是从文字层面理解该物理概念，还要深入地理解变量之间的关系，具备推导变量的能力。其次，在物理课堂教学中，教师应帮助学生建立起物理知识体系，因为每个物理量都不是孤立存在的，物理知识之间具有较强的逻辑性。高中阶段涉及到的物理概念众多，学生只有完全理解每个物理概念，才能熟练地推导其他物理概念，探寻各个物理概念之间的关联性。

2.2  增加习题训练量，提升学生的动手能力

高中生的物理知识体系在形成初期很不稳定，原因包括两点，其一是高中生并没有真正地理解物理概念，导致在做题的过程中容易出现混淆概念的现象;其二是对物理知识的学习理解和运用并不具有广义上的同步性，即物理知识的学习不能只停留在理论阶段，只有让高中生将所学的物理知识应用到实际解题过程当中，才能使其进一步发现问题、解决问题，进而真正地掌握物理知识。习题训练的过程是学生对物理概念和物理量的理解过程和巩固过程。经过多次反复训练，高中生的物理知识体系会逐步完善。同时，经过大量的习题训练，高中生也会从错题中总结出错误的原因，物理解题逻辑思维能力会获得螺旋式的上升。

2.3  优化学习方法，积极拓展思维

物理知识的学习讲究学习方法的合理运用，如果方法得当则能够加深高中生对物理概念和定理的理解[4]。首先，在教学中教师需要更多地采用类比式的教学模式，加深高中生对物理问题的理解。如在学习电流时，由于无法直观地观测到电流的运动，也无法模拟出电场的运动规律，此时就可以将抽象的电流运动和水流运动进行类比。因为水流的运动更为直观，将电流比作水流、将电源比作水池，更为直观和具体，能够帮助学生快速理解这些抽象和晦涩难懂的物理概念。

物理学科的学习具有较大的灵活性，对于一些物理问题的解答没有固定的模式，只要符合物理学中的公理和定理，且符合推理规则，解题的方法甚至答案都不唯一。对高中生物理解题逻辑思维能力的培养，可从一题多问、一题多解和一题多变等不同的角度入手。首先，根据已知条件解题，可能会出现不同的结果，答案也并不唯一，因此基于逻辑推理的物理解题并没有标准答案。在课堂教学和实验教学中，教师不应该给学生设定标准化的答案，应鼓励学生多思考，并从不同的角度或根据不同的定理解决问题，提升学生的发散思维能力和独立思考能力。其次，鼓励学生利用跨学科的知识解决物理问题，如从数学的角度或化学的角度解决物理问题，跨学科的融合式教学更有利于提升高中生的综合素养和逻辑思维能力。最后，引导学生在解题中举一反三，只有在解题中能够触类旁通，才说明学生真正地掌握了物理的原理和各种定理概念，真正地进入了物理学科的大门。

培养与训练高中生的逻辑思维能力，对于高中生的物理学习至关重要。在物理解题逻辑思维能力的培养中，大量规范性的训练是基础，总结和反思是关键。从接触物理概念开始，通过概念认知体系的建立、大量的训练，到总结和反思，再到概念的深度理解，是一个螺旋式的上升过程。在这个过程中，高中生的认知能力、逻辑思维能力得到了提高，物理学科知识储备也不断丰富。

【参考文献】

[1]苏宝勤.例析高中物理学习中的逻辑思维方法[J].中学物理教学参考，2019（16）.

[2]张建斌，柴春琪.指向深度学习的高中物理教学设计——以“向心加速度”为例[J].中学物理教学参考，2020（11）.

[3]蒋瑞.基于科学精神的逻辑思维能力培养[J].思想政治课教学，2019（2）.

[4]冯专.纲举目张：以学科思维导图提升学生思维能力[J].中学政治教学参考，2020（5）.

【作者简介】

龚婷（1981～），女，汉族，四川巴中人，本科。研究方向：中学物理教学。