物理教学中培养学生思维拓展能力的路径研究

2023-03-07甘肃省张家川县第二高级中学

天津教育 2023年1期

■甘肃省张家川县第二高级中学王升

相比其他学科而言，物理是一门综合性比较强的实践科目，对学生思维能力具有较高的要求，既要具备较高水平的逻辑思维能力，又要具备较高水准的实验操作能力。但是，在高中物理教学实践中，为了最大程度提升学生的物理学习成绩，教师往往倾向于一刀切的理论灌输讲解方法，以期在有限的课堂时间内完成大量的物理知识的传授，确保学生在综合考试中获得理想的成绩。正因如此，高中学生在物理知识学习过程中，不仅感觉身心疲惫，还对物理学习产生了厌烦心理，甚至是严重的抵触心理，不利于高中学生身心健康的同时，制约了学生物理核心素养的培养。因此，在高中物理教学实践中，物理教师应深刻认识物理教学的重要性，灵活地创新并应用多样化、新颖的教学方法，促进学生对物理知识的理解，不断挖掘学生的潜能，在循序渐进地培养学生思维拓展能力的同时，不断提高物理教学的有效性。

一、高中物理教学中培养学生思维拓展能力的现实意义概述

（一）实现物理教学的新目标

随着时代的发展，对人才的要求不再局限于扎实的理论知识，还要具备较强的问题解决能力。为此，在课程教学实践中，不仅要通过多元化的方法来帮助学生掌握有关理论知识，不断开阔学生的视野，还要引导学生运用所学知识来解决实际问题。同时，随着一系列教改政策的落地，如五项管理、“双减”政策等，对学生的综合素质发展提出了更高的要求。在此背景下，学校教育已经摒弃了传统做法，并创新应用多元化教学方法，旨在帮助学生深刻理解物理内容的同时，进一步培养学生的思维拓展能力，以促进学生物理核心素养的发展。为此，在高中物理教学中加强学生思维拓展能力的培养，是实现物理教学新目标的重要保障和基础。例如，在物理课程教学中，往往会涉及一些教学实验，其中，部分实验过程是相对简单的，且操作便捷，学生可以独立进行实践操作。而部分物理实验过程相对复杂、实验过程耗时较长，这种情况下，学生独立完成此部分的实验，显然具有一定的难度。此刻，教师往往会借助网络技术手段，如通过多媒体来直观演示有关物理实验，且根据学生的理解情况，选择是否反复播放多媒体视频，通过这种方式可以充分调动学生的听觉、视觉等形成直观的感知，从而有利于学生加深对物理知识点的理解，并掌握更广泛的物理知识，对学生思维拓展能力培养大有裨益，无形中实现了物理教学的新目标。

（二）满足社会发展对高级人才的基本需求

随着社会的进一步发展，对高级人才的需求不断提高。正因如此，在物理教学实践中，既要通过系统的教学实践来引导学生建构完整的理论知识体系，又要通过相关课程教学，并辅以多样化的教学方法，全面提升人才的综合素养，不断提高人才的市场竞争力。为此，在高中物理教学实践中，教师应在理论知识传授的基础上，通过多样化的教学活动，帮助学生在学习期间掌握物理知识和技能，并实现综合能力的进一步发展，这样才能适应社会发展提出的新要求，进而在助力教育改革发展的同时，实现学生的人生价值。

二、高中物理教学中学生思维拓展能力的有效培养路径分析

（一）举一反三，增强学生物理模型意识

通常而言，高中物理知识点是相通的，在实际教学中，可以通过新旧知识迁移教学让学生在新知识理解过程中，以旧知识为切入点，这样既可以帮助学生加深对物理旧知识的记忆，又能够让学生在物理新知学习中取得事半功倍的效果。例如，高中物理问题往往是以某种物理模型进行设计的，这意味着基于此物理模型来设计的问题，在物理知识点上存在一定的共性和规律性，可以相互引用、借鉴学习，从而能够在提升学生物理学习效果的同时，培养学生的物理思维，拓展能力和核心素养。但是，在物理课堂教学实践中，绝大部分物理教师倾向于保证教学任务的按时完成，导致其在问题讲解过程中，并不会主动举一反三，学生在遇到同一物理模型的问题，难以下笔解答。学生之所以出现上述问题，是因为他们缺乏较强的物理模型意识，而且思维拓展能力培养不足。针对这种情况，物理教师应注重物理问题的变化，并要采取有效手段来增强学生的物理模型意识，才能让学生在此类物理模型中的不同物理问题练习中，深刻理解并掌握有关物理知识点，由此循序渐进地提升自主学习能力，同时，有效培养学生的思维拓展能力。

例如，在打靶专业练习中，某运动员为提高打靶成绩，把目标从原来的6环提高到了10环，此刻，运动员具体可以通过哪些训练方法得以实现。学生在读题时，往往会表现出茫然的表情，且在问题解决过程中会表现出无从下手的情况。针对此类问题，物理教师在教学过程中，可以引用学生前期学习过的知识点，并通过多媒体来播放相应的动态图片，帮助学生正确理解题干，在此过程中，教师可结合此问题来创建相应的物理模型，将本堂课讲授的物理知识，转化为学生熟悉的案例，可以让学生通过旧知迁移方式来理解和内化本堂课的内容，有利于提高物理课堂教学有效性的同时，还有利于学生思维拓展能力的培养，最终有利于学生物理综合能力的发展。

（二）注重问题分解，增强学生思维的严谨性

一般而言，物理问题中往往包含了多个小知识点，或者说物理问题都是由多个简单的基础问题构成。但是，对于学生来说，此类物理问题的解决存在较大难度，因为学生在物理知识学习时，虽然掌握了一定的物理概念和知识，但是在问题解决时，往往局限于公式的照搬，这样显然会对学生物理学习能力和素养的培养产生制约作用。因此，物理教师应培养学生严谨的物理思维，将物理问题进行分解处理，并将有关知识点进行串联教学，才能在引导学生有效解决物理问题的同时，循序渐进地提升他们的物理问题解决能力，并有效培养他们的思维拓展能力。例如，在道路上，假设一辆汽车的正前方有一辆自行车，与汽车同向以每秒5米的速度行驶，而汽车则是以每秒15米的速度向前追赶自行车，两车经过多长时间会第一次相遇。在汽车追赶上自行车后，进行刹车，将速度降至2米每秒，那么两车再次相遇需要多长时间？在问题解决过程中，第一个问题的难度相对低一些，可以通过套公式的方式轻松解决。但是，在第二个问题中，就出现了物理问题中的常见“陷阱问题”，即刹车陷阱问题。针对这种情况，学生仅套用公式进行简单计算，显然是难以获得正确答案的，此刻，学生需要进行思维拓展，对问题中汽车减速到零的时间进行分析，这段时间是分析车辆做匀减速运动，还是匀减速运动的同时存在中途静止问题，这是解决第二问的关键，也是问题思考严谨性的重要体现。因此，物理教师应引导学生在解决这些问题时，时刻具有严谨的物理分析思维，不得忽视任何一个条件，才能帮助学生有效解决物理问题的同时，培养他们严谨的物理思维，进而才能循序渐进地培养学生的思维拓展能力。

（三）发散思维，强化学生的问题解决能力

在新型教育环境中，物理教育任务不局限于理论知识讲授任务的完成，更为关键的是培养学生的综合能力。为此，物理教师应重视和加强学生的思维能力培养，才能确保学生在进行物理问题分析时，能够深挖问题中的隐含条件，并清晰梳理问题和条件之间的关系，进而才能由点到面地进行发散思考，了解物理问题中的一般规律和思维，才能促进学生建构完整的物理知识体系，最终能够在提高物理教学有效性的基础上，有效培养学生的问题解决能力和思维拓展能力。例如，人乘船时以每秒0.2米的速度匀速向前运动，假设人以每秒10米的速度，从船头匀速走到船尾，并且船的长度是5米，人的体重为50千克，船的重量为150千克，在人移动的时间内，人的位移、船的位移分别是多少？基于问题解决方法角度考虑，学生可以尝试利用多种方法进行讲解。针对此情况，物理教师应积极引导学生从多个层面进行思考，不断拓展学生的思维能力，具体可以从以下方面进行深度分析，如以人和船为参考系数进行分析；以水面为参考系数进行分析。这样既可让学生深刻认识题干，并从多角度来解决问题。为此，在解决物理问题时，物理教师应鼓励学生针对同一个问题，从多角度探寻解决方法来解决问题，这样才能有效培养学生的思维拓展能力。总之，在物理教学实践活动中，为有效培养学生物理思维拓展能力，教师应注重零散物理知识的整合，以建构完整的知识体系，才能让学生在每一章节知识学习结束后，能够自动进行知识延伸，这样即可激发学生的学习思维，引发学生的联想，循序渐进地完整物理知识网络体系，从而能够在建构高效物理课堂的同时，有效培养学生的思维拓展能力。

（四）引导学生合理质疑，激发学生的思维

疑虑产生是学生思维创造的开始，也是学生思维拓展能力提升的重要基础和关键。纵观整个物理学的发展历史，可以发现其是一个不断质疑、不断创造的学科。为此，物理教师在实际教学期间，应引导学生合理质疑物理现象，并且要鼓励学生进行深度思考，才能让学生不断发散思维并进行创造，以期在解决物理问题的基础上，能够对物理学习产生浓厚的兴趣，这样才能不断强化学生的物理学习动机，促使其自觉地参与物理学习活动，进而在教师的引导下进行合理质疑，这样才能在提高物理教学有效性的同时，有效培养学生思维拓展能力。例如，在牛顿第一定律的有关知识教学时，教师可引导学生对物理现象进行合理质疑，以提高学生的创新能力和思维拓展能力。在课堂上，教师可以进行实验演示，如静止的玩具小车，在用力推后，小车会进行运动，而撤掉推力之后，小车就会停止运动，结合此物理现象引导学生得出错误结论：力是静止物体运动的根本原因。随后，教师引导学生对此物理现象进行分析，探究此结论的疑点，从中发现“摩擦力”这一关键因素，由此帮助学生对结论进行完善，并得出“力可以改变物品运动状态”的结论。同时，在此结论基础上，总结出物体在外力作用下，会改变初始的运动状态，教师引导学生归纳总结出牛顿第一定律。总之，整个探究学习过程，不仅可以吸引学生的注意力，还可以让学生在不断地独立分析、讨论中，进一步发散自身的思维，这样即可在高效实现物理教学目标的基础上，有效培养学生思维拓展能力。