高中物理教学培养学生形象思维能力研究

杨凯

【摘要】新课程改革明确要求培养学生的核心素养，《高中物理课程标准》指出：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任是组成高中物理的学科核心素养的四个主要部分，其中科学思维强调从物理视角认识客观事物的本质属性、相互关系及其内在规律。高中物理知识对学生的抽象思维能力有较高的要求，但是，学生处于形象思维尚不成熟的阶段，所以，物理教师不能只注重提升学生的抽象思维能力，而忽略形象思维能力的培养。

【关键词】高中物理;形象思维;培养

人们在发现和认识世界的过程中，往往是要先感知到事物，然后通过形象思维对这些事物进行加工、想象，最终通过理性思维得出结论。物理知识的探索和发展离不开科学家的形象思维，形象思维是指用脑中已有的形象信息材料，通过发散性思维与集中性思维，借助想象与联想，直觉与灵感，以突发形式或渐进形式对头脑中现有的知识重新安排、组合、创造。科学思维的培养是物理教学中的一项重要的工作，形象思维则是科学思维必不可少的一个方面。

一、高中物理形象思维能力培养存在的问题

（一）学生抽象思维的提升需要形象思维支撑

初中物理教学中多用形象思维能力，高中物理教学对抽象思维能力要求较高。皮亚杰在“认知发展阶段理论”中指出：高中阶段的学生思维处于具体运算和形式运算的过渡阶段。具体运算离不开形象思维，形式运算需要应用抽象思维，形象思维为抽象思维提供了坚实的事物基础和支撑。诺贝尔物理学奖获得者汤川秀树提出：抽象思维只有建立在形象思维之上才会有意义。教师应考虑到学生身心发展的规律，切不可只注重学生的抽象思维能力的培养。

（二）学生形象储备少

学生通过运用生动、直观的形象材料和形象特征了解事物的物理内容、本质，并作出某种判断，形象储备为学生的形象思维提供形象支柱。

当代学生，3岁就送到幼儿园，经历九年义务教育后步入高中，整天面临着大量的各科作业，很少有时间与社会和大自然接触，学生脑海中的形象储备很少。高中物理很多知识来源于实际生活，然而，学生却没接机会接触到。例如高中物理必修1中讲到“路程”和“位移”两个物理概念时，有一道题的图示是高速公路上的路牌标识，有学生说自己没上过高速公路，没见过高速公路上的标识;必修2教材上机械能守恒定律的问题与练习涉及过山车动能和势能转化，学生说自己没坐过过山车。学生的形象储备太少会影响对某些物理知识的深入理解。教师应在条件允许的情况下，丰富学生的形象储备。

（三）想象力匮乏

牛顿曾经指出：“没有大胆的猜测，就不能做出伟大的发现。”我国的传统教学模式束缚了学生们的想象力，很多中学生没有自己的想法、思维能力低下，这对国家的长远发展是不利的。教育进展国际评估组织曾经对全球21个国家的中学生进行调查数据显示，中国学生的想象力排名倒数第一，创造力排名倒数第五。想象力是形象思维能力的一个重要环节，影响学生想象力不可忽视的原因就是学生形象思维能力没有得到充分发展。

（四）教師注重学习结果

评价机制的滞后，高考成绩成为社会上衡量一所高中好坏的标准，家长对学校有期盼，学校就对教师有要求。部分教师存在过于看重学习的结果，只注重知识灌输、题型训练、眼前的分数，而忽略了学生知识构建的过程，不利于学生思维能力的提升，限制了学生未来的成长和发展。教师应当倡导新课程理念：一切为了每一位学生的全面发展。

二、高中物理教学中形象思维能力的培养

（一）结合学生生活经历

教师经常会有这样的疑问：同一个教师教的一个班，学生的成绩却各不相同;有的学生初中物理学习挺好，到高中同样很努力，成绩却不理想。学生的生活经历也是影响认知的因素，学生都是有独特想法的人，在入学后受到相同的教育，但每个人的经验和体会是不相同的，对知识的理解也会有所差别。

建构主义理论认为：学习是一种认识过程，学习者借助既有的知识、经验，在此基础上，通过同化、顺应达成对世界的基本认识。教师应以学生的生活经历为基础，讲授相应的物理知识，引导学生通过脑海中已有的生活表象，转化为需要学习的物理表象，学生理解物理知识同时提升形象思维能力。例如在讲解“试探电荷与源电荷的电场强度关系”时，试探电荷可以检验电场的强弱，它的存在与否，不影响源电荷的电场强度。教师可举生活中一棵小树与风的关系，通过一棵小树可以检测风力的大小，小树的存在与否，不影响风力的大小。

（二）实物直观

物理是一门以实验为基础的学科，尽量让学生通过亲手实验探究得出结论，这样不仅可以增加学生的表象储备，还可提升学生的动手操作能力，又能使学生体验实验成功的喜悦。如果条件不允许的话，教师应把实物拿到课堂上给学生展示一下。这样能让学生更易于接受知识。

（三）实物类比

有些物理知识想做到实物直观不太现实，尤其是原子物理学这一部分知识，原子的一些特点与太阳系的一些特点有些类似，在讲解原子结构时，可将原子核类比于太阳，原子核的电子类比成行星，这样学生更易于理解。在研究放射性元素的半衰期时，将啤酒泡类比放射性元素，半数啤酒泡破裂的时间类比半衰期，这种实物易取材，从生活中的表象探寻半衰期规律，操作方便，效果明显，给学生印象深刻，提升学生的形象思维能力的同时也发展了学生的抽象思维能力。

（四）多媒体教学

多媒体技术的发展给物理教学提供了支撑，教师可借助多媒体向学生展示生动活泼的物理情景，有些软件制作的作品引入课堂能震撼学生，吸引学生的学习兴趣。心理学研究表明：人在学习过程中若能将多种感官都调动起来，可以大大提高其学习效率。多媒体可以向学生提供有声有色的动态图景，还能激发学生的学习兴趣，而且有助于学生的形象思维能力的培养。

结语

物理学中的很多重大发现，源自科学家对生活事物的形象思维和想象。高中物理教学中，教师应让学生体验科学家们形象思维的过程，与抽象思维有机结合起来，提升学生的思维能力，培养学生的核心素养。学生的形象思维能力得到充分的发展，有利于他们对知识的迁移和应用，更有利于培养出富有创造力和创新能力的人才。

参考文献：

[1]贺向向，李卫东，刘艳峰.高中物理习题教学中学生思维品质的培养[J].物理教师，2018，39（09）：5-8.

[2]张涛.高中物理教学如何提高学生的抽象思维能力[J].黑龙江科技信息，2013（28）：66.