高中物理教学中提高学生的抽象思维能力分析

吴建芳

摘 要：物理新课标明确指出，教师要注重开发和发展学生的科学思维，与物理教学进行紧密的联系和结合，通过抽象思维将复杂的物理知识进行抽取和提炼，形成物理知识中最本质的规律。在物理教学中发展学生的抽象思维，在学习物理知识、解答物理思维题目、验证物理实验的教育中融入思维能力的提升，通过各种教学手段培养学科素养，有利于学生更轻松地学习物理知识，同时也可以使教学活动更顺利地开展下去。本文首先对物理教学中抽象思维能力进行概述，从而对高中物理教学中激活学生抽象思维意识的方法进行分析，最后对高中物理教学中提高学生抽象思维能力的策略进行探究，希望通过本文能够为高中物理教学中学生们的抽象思维能力发展和提升提供一些参考和帮助。

关键词：高中物理教学;抽象思维能力;提升途径

一、物理教学中的抽象思维能力

所谓抽象思维，我们一般也将其称为逻辑思维，主要是通过判断推理来对现实情况进行反映，也可以说是利用抽象概念来对事物本质进行体现。高中物理本身有着很强的抽象性，因此，需要学生们具备一定的抽象思维能力，这样才能够在学习物理时获得更好的效果，若在教学以及学生学习过程中单纯地背诵知识点，记住计算公式，必将导致在物理学习过程中产生越来越多的难点。没有做到真正理解，没有做到结合生活和實验，必然是学不好高中物理的，不过分地说，在学习物理知识时，如果学生们具备了抽象思维，那么将会达到更好的学习效果。若学生在这方面存在欠缺的话，基本上在物理课堂中常常出现“听天书”的现象;如果教师没有在教学活动当中融入抽象思维能力培养，会导致学生在物理学习上越来越吃力，使他们在面对相关物理概念和物理知识的时候难以做到深入理解和有效应用[1]。

培养抽象思维能力是学生推开物理学世界大门的钥匙。对于教师来说，不应该只知道抽象思维能力的重要性，更应该将该能力的培养融入常规的教学体系和教学活动当中去。教师正确引导与建立抽象思维培养、优化物理教育体系是十分重要的，这也是物理教师进行物理教学的重点教学内容。

二、激活学生抽象思维意识

我们不得不承认，有些学生的抽象思维能力是与生俱来的，但是这不代表我们无法激活其他学生的抽象思维能力，在教学的整个过程中充分利用物理知识每个阶段的特点，制订学生抽象思维能力的培养方案和措施。高中物理的授课主要有概念灌输、规律探索、实验验证、习题练习四种方式，在这四种授课环节中，教师挖掘有利于培养和强化学生思维能力的教学思路，将在物理教学中取得比较显著的教学效果，实现创新性的突破。

（一）教师在激活学生抽象思维意识中的作用

备课是教师授课的首要环节，在备课过程中应该充分考虑用怎么样的方式来激活和培养学生的抽象思维能力，制订有效的授课计划和方案，并在授课过程中不断完善和优化激活学生抽象思维能力的方式。

不同的学生在抽象思维方面肯定有不同的水平，根据学生的抽象思维能力进行层次划分，在不同层次上制订不同的激活方案，充分兼顾不同层次学生的教学，进行科学合理的引导，使高层次学生的思维能力更上一个台阶，找到思维能力较低学生的突破点，真正实现充分激活，使抽象思维能力全覆盖的教学目标。

在进行高中物理教学中，所涉及的知识之间有着一定的关联性，且这种关联性除了包含高中物理内容之外，还贯穿于初中的物理知识点，比如相对运动与静摩擦力。所以教师在教学过程中要充分引导物理规律发生原因，物理现象发生条件等，强化学生的推理能力，充分梳理其中的抽象思维点[2]。

（二）如何在概念灌输中培养抽象思维能力

物理概念是物理知识的基础，概念的学习是学生探究物理现象、分析物理原理的基础。只有奠定好的概念知识，才能保证物理知识学习体系的稳定性。在概念灌输阶段可通过实例举例的方式培养孩子的抽象思维能力，首先将一个概念进行拆解，将拆解的概念与实例的每个事物和过程进行吻合说明，使学生进行充分理解和掌握。在概念拆解的过程中，学生可以对概念的各个要素形成深刻的认识，并在整体上对抽象的概念形成深入的理解。在与生活相联系的情况下，可以起到化抽象为具体的效果，使学生在掌握概念的基础上培养抽象思维能力[3]。

比如：在学习“静摩擦力”这部分内容的时候，对于学生来说“静摩擦力”就是一种比较抽象的物理概念，单纯靠物理概念无法认识和理解。关于静摩擦的学习我们可以将概念分解成：什么是静摩擦力、产生静摩擦力的条件和方向、最大静摩擦力，在举例过程中引用生活中最熟悉的案例，将概念转变成生活经验。比如对于产生静摩擦力的条件的概念，即接触面是粗糙的;两个物体互相接触且相互间有挤压;物体间有相对运动的趋势。举例为：斜坡上有箱子，有滑动趋势，但是没有滑动，静摩擦力方向与滑动趋势相反。

物理知识来源于生活，生活中很多现象都可以用物理知识进行解释，高水平的抽象思维就是要求学生能够将概念进行解剖、分析、融合，通过生活现象进行充分理解和灵活运用。

（三）如何在规律探索时培养抽象思维能力

物理规律在物理学习中一般是通过文字描述、数学公式、算法进行表达的，这些内容的抽象性比较强，仅仅依靠背诵和讲解难以达到预期的教学效果。为了在这个环节培养学生的抽象思维能力，教师可以通过情境设定，组织学生通过物理实验对结果进行猜想和预设。在这个过程中，学生做到了动脑、动手，思考力可以得到提升。同时，学生通过这种方式获得的物理规律印象会更为深刻，理解程度也更高。

比如：在“牛顿第三定律”教学中，教师为了使学生对这一定律深刻理解，可以引导学生自主探索相关规律。具体来说，教师可以设定这样的情境：两个站在滑板上的小朋友在地面上静止，其中一个小朋友用力去推另一个小朋友。在这个基础上进行结果预设：实例对象是谁？两个小朋友的位置会有何种变化？

（四）在实验验证阶段培养抽象思维能力

物理学属于实验科学，实验是学习物理最直接、最有效的方法，实验过程也是发挥学生抽象思维能力最重要的手段，抽象出来的实验和结果有利于物理知识的理解和掌握。

物理实验执行可以按照知识学习—问题设想—科学猜想—实验方案设计—实验活动验证—结果谈论分析五个步骤进行。教师与学生共同开发实验内容，引导学生设计实验课题，想象实验场景甚至自制实验材料，集思广益预测实验结果。在这个过程中，学生可以从自身角度对问题进行分析，同时提出自己的看法和见解，在培养科学素养的同时形成自主探究和合作探究的意识。

比如：在学习“胡克定律”的时候，先向学生说明定律的基本内容，使他们了解相关知识之后进入问题设想环节：弹力与弹簧伸长度有怎样的关系？在这之后设计实验方案，准备弹簧、钩码、尺子、铁架台、坐标纸、重垂线、三角板等材料，然后让学生通过实验活动来对猜想进行验证。固定好铁架、弹簧、刻度尺器材，分别进行不放钩码、1个钩码、2个钩码……的弹簧刻度。最后引导学生对结果进行谈论分析：建立坐标系，标注刻度并进行描点，通过图像得出结论。

实验能驱使学生的好奇心和创造力，通过实验对学生预想结果的论证也会让学生有成就感。

（五）布置习题中体现逻辑思维能力

好的习题就是一个好的科学问题，好的科学问题就能形成好的抽象思维。教师在布置习题中要注重题目的分类，题目的侧重点，题目中的解题思路要具备知识点的针对性，有比较好逻辑的解题方案，能在重点知识点上实现举一反三，使学生真正地掌握，并经过持续的训练，做好阶段性的总结和实践。在习题中，教师应有意识地针对实物提出问题，并提出反向问题，通过这种逆向思维训练，增强学生抽象思维能力的灵活性。

三、强化學生抽象思维能力

（一）启发学生的自主学习能力

在保证教师对学生物理知识的传输前提下，创造学生自主学习的空间和条件，促进学生的主动学习能力。传统的教学方法比较单一，运用的是“师本”教育理念，无法激起学生真正的学习兴趣。学生需要真正地参与其中，实现独立自主的思考和切身的参与，才能激发学生学习物理的自主性和自发性。通过教师传统教学方式、启发式教学方式，构建生本课堂，为学生的自主学习和探究创造条件。但这也并非意味着放任自流，教师就不需要发挥作用，他们仍然要承担起引路人和解惑人的角色。

（二）物理知识转化成思维导图

与语文、政治等文科类的知识相比，物理学各部分内容之间的关联性是比较强的，不同单元的内容是循序渐进的，这些物理知识有衔接，有扩散，有融合，思维导图则是一种比较好的总结和表述方式。教师应该多用思维导图的方式进行教学，也要鼓励学生利用思维导图的方式将知识点进行汇总、衔接。好的思维导图能够使学生更快地掌握知识，更直接地了解知识关系。

利用思维导图将物理学科某些相互关联的知识点进行汇总和归纳，形成某个或某些相关联知识的体系。例如：我们可以将牛顿三定律归为一个知识体系，利用思维导图形式描述三定律的含义、衔接关系、内在连续等，这样有助于较系统化地掌握物理知识，掌握的效率也很高[4]。如果条件允许的话，可以考虑让学生利用XMind等工具进行绘制，若条件有限，则利用手绘、板报方式进行，使学生的思维得以充分发掘，鼓励学生在班级进行充分交流和相互学习。思维导图的充分利用和学习，在培养学生抽象思维能力上将发挥特别明显的作用。我们知道思维导图不论是在现在的高中学习中，还是大学生活、将来的工作生活都将是特别有效率的工具和方式。

（三）网络上学习资源的充分利用

21世纪是网络的时代，是大数据时代，也是多媒体的时代。物理课本以及物理实验的教学都是比较传统、枯燥的，教师的教学培养主要来源日积月累的教学经验，反复进行的试题研究，变化并不多样化的实验。而多媒体教学则是利用目前的网络技术、视频技术制造出有序、形象的媒体教学方式。媒体资源的优势在于将物理概念形象化、拟人化，利用更直观的动画模拟的方式使学生掌握物理规律，更快速地激发学生的抽象思维能力。现在网络上的教学资源丰富并且多样化，利用网络上的学习资源在课堂上进行视频教学是当前很多学科教学中经常采用的比较有效的教学手段。

（四）以问题为导向，进行思维能力的提高

物理学科主要在学生的探索思维、抽象思维上进行培养，而问题是持续探索物理思维能力的必要手段。

给学生制造物理问题，激励学生在问题的基础上进行解答、深度探索。单靠学生的自主学习能力毕竟不能将问题进行全面分析和理解，在提出问题时，教师可以将问题进行多环节分解，通过问题环节进行知识点的连贯，阶段探索问题，并运用所学知识解决这些问题，帮助学生应用理论知识，同时感受物理学魅力。以问题为导向的教学方式其实对学生多个方面进行了考验，如审题能力、拓展能力、解决问题能力、想象能力等，对物理知识进行抽象化的分解和研究，我们可以认为每个问题点都是一个物理模型，通过物理模型锻炼学生解决问题的能力和设计问题解决思路的能力。

（五）课外活动的充分利用

首先说物理作业，物理作业是用于检验学生的学习情况，测试学生物理知识的掌握情况，它的意义在于检验，也在于巩固。如何在物理作业中体现对学生抽象思维能力的开发是教师要着重考虑的，比如作业内容有简有难，逐步增加难度，引发学生进行思考和进行知识点的贯穿，对于非纸质作业方式可以按照现象观察→相关现象搜集→生活小实验→问题拓展的过程进行。

教师可以根据现有的资源条件，为学生布置课外物理探究任务，任务形式可以个人或者小组的方式。探究任务可充分发挥学生的自主学习能力和团队合作能力，也在合作中使学生的抽象思维能力得到充分发挥和锻炼[5]。在设立探究任务的时候，教师要突出有趣性和有价值性的原则，让学生对探究任务充满好奇和兴趣，激发学生的探究欲望，在必要的过程环节，教师要及时给予支持和指导，切勿让困难消磨掉学生的探究欲望，充分利用探究任务促进学生的抽象思维能力。

结束语

学生抽象思维能力的培养在物理教学中是相当重要的教学任务，在高中教学阶段有利于提高教师整体的教学质量，有利于提高学生的物理学习能力和物理成绩。比较好的抽象思维能力也必将在学生其他学科的学习中、高中毕业后的大学学习、大学毕业后的工作中产生持续影响。本文提到高中物理教师在教学过程中，要在备课、概念教学、物理规律教学等环节融入抽象思维能力培养的要求，通过学生自主学习、网络多媒体、问题导向、课外活动等多方式来帮助学生形成抽象思维。通过这种方式，可以引领学生在其他科目思维能力的应用，全面提高学生的成绩和学科素养。

参考文献

[1]杨滨.高中物理教学中创设学习情境的基本方法研究[C].2021传统文化与教育创新理论研讨会论文集，2021：170-171.

[2]陶章鹏.浅议多媒体技术在高中物理教学中的应用研究[C].2020年课堂教学教育改革专题研讨会论文集，2020：2280-2282.

[3]汪德发.趣味实验在高中物理教学中的运用[C].课程教学与管理研究论文集（六），2022：355-358.

[4]姜艳秋.高中物理教学中学法的培养与指导[J].中国教育学刊，2015（S1）：214-215.

[5]何晓，孙葳清，吴建琴.指向深度学习的高中物理教学策略探索[J].教育导刊，2021（1）：61-65.