物理思想方法在高中物理教学中的渗透研究

摘 要：学校教育教学不仅需要关注学生当前的学习需求，还应考虑其今后的发展，而在教学过程中重视对学生素养和能力的培养与提升，能有效地帮助学生在现实生活中运用一定的学科知识、思想和方法去解决相应的问题，促其更加健康长远的成长和发展.为此，本文中笔者结合自己多年的高中物理教学实践及相关学者对物理思想方法在高中物理教学中的渗透研究，就如何更有效地在高中物理教学中渗透物理思想方法从思想认知上的重视、教学环节的全面渗透、具体课型的针对性渗透等方面进行了具体的思考分析，以期有助于高中生更好地提升其物理学科素养.

关键词：高中物理教学;物理思想方法;渗透研究

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2022）27-0089-03

时代和社会的发展需要高中物理教师在日常教学不仅关注物理学科知识的讲授，更需要努力通过各种方式提升学生的素养及能力.结合笔者的教学实践及相关学者的研究发现，在教学过程中恰当准确的渗透物理思想方法有助于这一高中物理教学目标的实现，这就需要高中物理教师结合具体的教学内容，将比值定义、等效替代、数理结合、时空同定、化曲为直、守恒与转化、利用图像处理数据、理想化、相对性、引入中介、模拟等物理思想方法适时地渗透于日常教学之中，让学生通过学习物理知识时的体会、实验探究过程中的领悟、解决物理问题时的应用等逐步的理解和掌握物理思想方法，并运用相应的思想方法解决学习及生活过程中遇到的各种物理问题，在此过程中，逐步实现对学生物理學科素养的培养与提升，以帮助高中生更好地成长和发展.为此，笔者立足于当地学情，结合自身多年的教学实践经验，通过参阅相关学者对物理思想方法渗透的研究，就如何更好地在高中物理教学中渗透物理思想方法进行了一定的策略性思考，具体分析如下：

1 重视物理思想方法在高中物理教学中的渗透

了解并掌握和运用物理学的基本观点和思想是高中物理新课程标准的要求之一，高中物理教材在设计过程中也体现着物理思想和方法的渗透，如人教版教材必修一第四章《牛顿运动定律》第1节《牛顿第一定律》中在描述伽利略关于力与运动的思想观念时，就对应的设计出了理想实验，体现了理想化的物理思想方法.因此，物理思想和方法分别作为物理学的灵魂和解决各种现实生活中物理问题的手段，应该引起高中物理教师在思想认知层面的重视，并在实际教学过程中积极的践行对高中生在该方面的培养和提升.但就笔者所在地区的高中物理教学情况来看，大部分物理教师在教学中由于受到应试教育及自身理念或素养等方面的影响，更侧重于物理知识的传授，教学过程中往往忽略了对学生进行物理思想和方法方面的培养，久而久之，这种缺乏灵魂和手段的高中物理教学，不仅弱化了学生对高中物理学习的兴趣，也使得物理学科在很大程度上成为了本地区众多高中生的瓶颈性学科，直接制约着学生当前的进一步学习乃至今后的成长和发展.为此，笔者认为，高中物理教师应该认识到在高中物理教学中渗透物理思想方法，不仅是物理课标和教材的要求，也是学生当前学习和今后发展的需要，由此，才有可能在教学过程中切实地做好物理思想方法的渗透工作.鉴于这一需要，笔者建议高中物理教师做好以下两方面的工作，其一是熟读物理新课程标准，准确透彻理解新课标中对高中物理思想方法在教学方面的具体要求，使自己的物理教学更符合课程标准的要求，更加全面科学的在课堂教学中渗透物理思想方法;其二是深研物理教材，将物理思想方法与教材内容相结合，更具针对性的在渗透相应的物理思想方法，如根据笔者的分析比照，比值定义、等效替代、数理结合、理想化、时空同定等在必修1的物理内容中体现的较为明显，守恒与转化、化曲为直、留迹等四项则涉及到很多必修2的内容，当然，选修教材中不同模块内容也有助于物理思想方法的渗透，诸如选修3-1中就涉及到了比值定义、类比、模拟、守恒与转化等思想方法.换言之，对于新课标及物理教材的掌握能够使高中物理教师在教学中更加全面科学和针对性的渗透思想方法.

2 注重教学环节的全面渗透

物理思想方法在高中物理教学中的渗透应贯穿于教学过程的始终，注重在教学的各个环节中进行全面的渗透，潜移默化的影响学生，增强学生对物理知识的深入认知和理解，也显著的提升整堂课的深度、厚度与质量.如以类比思想的渗透为例，在引入人教版必修一第二章《匀变速直线运动的研究》第5节《自由落体运动》该部分内容时，教师可选择如下两组演示实验：一是自同一高度观察质量相同的粉笔、纸片及纸团的下落情况、二是自同一高度观察质量不同的粉笔、纸片及纸团的下落情况，让学生通过比较、讨论、探究，明确影响物体下落快慢因素、同时也显著地提高了学生的观察和推理能力，另如在讲述点电荷的内容时，就可以将之与力学中关于质点的内容进行类比，由此也能很好地降低学生理解过程中的难度.当然除了引入环节外，笔者也经常在课堂小结或者复习阶段时渗透类似思想，且事实证明引入及小结阶段类比思想的渗透往往能够取得较为理想的教学效果;在新课讲授阶段，考虑到笔者面对学生的理解力水平整体不理想，因此便经常性的使用转化等物理思想，将抽象、未知或者复杂的物理问题通过相应地形式转化为具体、已知或者简单的问题，以降低学生对物理问题的认知和理解难度，提升学生对相关物理知识认知和理解程度，如考虑到高中物理教学内容一般是按照力学、电学、磁学的先后顺序进行编排设计，因此笔者在进行磁学部分内容的学习可以借助电学相关章节内容的学习体验，而电学内容的学习则可以借鉴力学学习经验，即将未知的物理内容转化为已知的物理内容，极大的减轻了学生的认知负担;另如较之于抽象的文本内容，学生更乐于接受直观形象地图像知识，特别是对于高中物理而言，其学科本身的逻辑性和抽象性使得文本内容的理解难度更大，因此物理教师可在讲述此类物理新知时，尝试将之转化为图像形式，如在在电场或磁场中，带电粒子的运动和受力情景如果用文字进行描述是比较抽象的，因此笔者便尝试将这种带电粒子的情景以v-t图像的形式进行了呈现，直观地呈现了带电粒子在电场和磁场中的运动及受力情况.

当然，在物理教学的各个环节中具体渗透什么样的思想方法，还需结合具体的教学内容及教学情境而定，且不应局限于某一种思想方法，事实证明，一堂优质的物理课往往渗透着多种物理思想方法，而恰当地渗透和运用则既考验着教师的物理专业素养，也考验着高中物理教师的教学机智，这需要教师在教学实践过程中不断地丰富和提升，才能自由灵活地在教学各环节恰当准确地渗透对应地物理思想方法，帮助学生更加准确全面地理解相关的物理知识.

3 结合物理具体课型针对性渗透高中物理思想方法的渗透还应结合具体的物理课型有针对性的予以渗透，换言之，在物理新授课、实验课及习题课等课型中渗透思想方法时需有所侧重，以有效提升课堂教学质量、更好地发挥物理思想方法在增强学生认知理解和能力提升方面的作用.结合自身的教学实践，笔者建议如下：

一是在物理新课教学方面，侧重于使用理想化、化曲为直、守恒与转化、类比、比值定义等思想方法.其原因就在于在物理新课教学中，高中生需要面对一些此前较为陌生的物理规律、物理概念等基础性的物理知识，上述思想方法的针对性渗透和使用往往能起到事半功倍的效果.以理想化思想方法的渗透为例，客观上讲，各种物理现象的发生往往是各种因素综合发挥作用的结果，但在实际的高中物理教学中分析和研究物理现象时，若我们将所有的因素都予以考虑，则很难引导高中生透过物理的表象认识和把握事物的规律，为此，在面对和分析物理現象或过程时，我们经常会做简单化处理，侧重于主要的因素考虑，通过分析探究得出经得起实践检验的理性认识或结论，如在研究简谐振动、匀速直线运动、自由落体运动时我们一般会忽略研究物体能量的损失或受到的空气阻力等次要因素，再如对于质点进行定义时，我们也是经常性的忽略被研究物体的大小、形状等，将所研究的物体简化为有质量的一个点，即质点;对于装置单摆的定义也是如此，即忽略了悬挂小球的细线质量及长度的微小变化.

二是在物理实验教学过程中，笔者则侧重于控制变量、时空同定、等效替代、利用图像处理数据、累积、转换、方法和留迹等物理思想方法，以更好地进行物理实验原理和实验数据的处理分析等工作.首先以物理实验教学中渗透控制变量思想方法为例，在物理学中，往往多个变量决定着某个物理量的变化，为此，为明确单个变量对物理量的影响规律，以更好地通过调整该变量对物理量施加相应的影响，就需要我们首先控制其他变量不变，如此，才能通过反复性的实验研究总结出一定的物理规律，应用于后期的问题解决过程之中.如在研究通过导体的电流I与其受到的电阻R及两端电压的关系时，我们就需利用控制变量的思想方法，即通过保持电压U不变，研究电流I与电阻R之间的关系，通过保持电阻R不变，研究电流I与电压U之间的关系;再如在探究加速度与力、质量的关系、探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r的关系、探究影响平行板电容器的因素等问题时都需要渗透和运用控制变量的物理思想方法.除了控制变量的思想方法外，利用图像处理数据的思想方法也会经常性的在物理实验教学中渗透，其有助于更好地修正实验数据，降低物理实验过程中的偶然误差，得出更加精确的物理实验结论，如热学中探究气体等温变化的规律实验、电学中的测量电源的电动势和内阻实验等.当然，高中物理中无论是力学、电磁学，还是光学和热学内容中都有着大量的实验，具体运用何种物理思想方法，还需要结合实验的具体内容而定.

三是注重习题教学中物理思想方法的渗透.对物理知识的内化认识和理解离不开一定的习题巩固，此有助于学生对物理概念和规律的迁移和应用，这一过程中诸如数理结合、化曲为直、建立物理模型以及等效等物理思想方法的运用相对较多.数学作为基础性的学科，对于高中物理的学习意义重大，如数学中的极限、数列、数形结合、三角函数等都会普遍的运用于物理问题的解决过程之中.以化曲为直思想方法为例，在面对复杂的物理问题时，化曲为直的思想方法可将复杂的曲线图像简化为直线图像，再利用数学中一次函数的内容分析和解决问题，以实现化繁为简的效果，如球体的平抛运动为曲线运动，我们可将这一运动拆解为竖直方向的匀加速运动和水平方向的匀速直线运动，再进行问题的分析，则相对简单很多.

总之，在高中物理教学中渗透物理思想方法有着重要的价值，无论是教学环节的全面渗透还是具体课型的针对性渗透，或是日常社会生活中的自然渗透，都有助于增强学生对物理概念和规律的认知理解，也有助于提升高中生分析和解决物理问题的能力，逐步地培养其学科素养，促使高中生更好地学习和发展.当然，这一过程还需要高中物理教师结合具体的学情，立足于具体的物理教学实践不断地丰富和完善，由此才能更有效地将物理思想方法渗透于物理教学过程之中，更好地实现物理教学的学科及育人目标.

参考文献：

[1]沈赛华.物理思想方法在高中物理教学中的渗透机制分析[J].智力，2020（24）：71-76.

[2] 刘天罡.高中物理教学中渗透物理思想方法探讨[J].课程教育研究，2020（47）：76，78.

[3] 李志全.高中物理教学中物理思想的培养和物理方法的掌握[J].科普童话，2018（32）：19.

[责任编辑：李 璟]

收稿日期：2022-06-25

作者简介：沈小红（1985.9-），女，浙江省余杭人，本科，中学一级教师，从事高中物理教学研究.