新高考模式下高中学生物理思维能力培养的策略研究

王立伟

（礼县实验中学 甘肃 陇南 742200）

物理思维是学生站在物理的角度上看待问题、思考问题、解决问题的基础，是学生更好地掌握物理知识的前提。在开展高中物理教学时，教师需要采用科学合理的手段对学生的物理思维进行培养，确保学生能够在学习知识的同时站在物理的角度上对问题进行分析、研究、解决。但是受一些因素的影响，部分教师在此方面存在一些问题，导致思维能力的培养效果与理想存在较大差异，所以下列进行了深入研究，以期为教师带来一定启发，在达到新高考模式的要求的同时使学生的物理思维得到有效培养。

1.物理思维的概念

1.1 思维的定义

日常生活中使用的思维的概念为广义概念，有时候指的是回忆，如：我想起来了；有时候指的是注意，如：你想想看；有时候指的是认识，如：我认为……从这些内容可以看出，蕴含于日常语言中，且其是个体内部进行的，在外部基本上无法观察到任何心理过程[1]。

思维也有狭义概念，比如反省、思考、默想等。且心理学家、教育学家站在不同的角度上就思维提出了不同的见解。就布鲁纳而言，其认为思维就是给出的信息的超越。就巴特莱而言，其认为思维就是填补证据将空白的复杂而高级的技能。而纽威尔和西蒙认为，思维就是在问题空间中进行搜索的过程。

从上述内容可以看出，思维的概念可以概括为三点：

首先，思维是一种概括性的、间接的认知，其存在于人的脑中、认知系统中、人的内部，可以通过行为推论得来。

其次，思维是一种过程，其包括认知系统的各种操作。

最后，思维解决问题行为中的指向是指向问题解决的。

因此，一般可以将思维说成是指向问题解决的间接和概括的认知过程。

1.2 物理思维的概念

物理思维简单来说就是人脑对物理事物的本质属性、内部规律及物理事物之间的关系的间接的、概括的、能动的反应，其主体为具有特殊生理和心理机制的人，客体是客观的物理事物[2]。

物理学所研究的是自然界中的物质运动的基本规律、物质的基本结构、物质之间的相互作用。所以，物理学的研究对象具有客观性，不能根据人的意志发生变化。而想要对自然界中的物质的运动规律、相互作用等进行深入了解，就需要在脑海中形成对整个物理世界的反应，并对各种物理现象、事实、过程进行深入分析，从而在脑海中形成清晰的物理图景，通过加工、修改做到去伪存真，从而从感性认知转变为底薪认知。

以思维材料为依据，可以将物理思维分为三种。第一种是抽象思维，其简单来说就是将物理概念当做思维材料进行的思维。第二种是形象思维，其简单来说就是以表象为思维材料的思维。第三种是直觉思维，其对物理表象与物理概念进行了有机结合，是将具有整体功能的知识组块当做了思维材料的思维。

这三种思维之间有着一定的联系、共同进行。所以我们在认识一件事物的时候，可以从多个方面、多个角度进行考察、分析，从而形成科学完善的理论体系，并将其运用于物理问题的解决中。

2.物理思维的特征

2.1 理论与实践的统一性

物理学科的特点使得物理思维与数学思维存在较大差异，其不仅需要一定的理论支撑，还需要进行有效实践。所以，物理思维并不是一种纯思维，而是对理论与实践进行了统一。这一特征主要体现在物理学的发展史上，所有的理论知识都是由物理学家们通过实践总结而来的[3]。

2.2 抽象与形象的统一性

物理思维做到了抽象与形象的高度统一。首先，可以将形象思维利用起来对解决问题的方向及策略进行找寻，然后将抽象思维利用起来对问题进行解决。因为人的思维发展是从具象到抽象的，只有先对事物产生了具象认知，才可以进行进一步的研究及探索。

2.3 精确与近似的统一性

物理学隶属于定量学科，具有精密性，在通过物理知识解决物理问题时，需要对研究对象进行定性分析、电量计算。而在运用物理思维中，数学是一种语言工具，可以对物理概念及规律进行详细表达[4]。

物理思维还是一种近似思维，如果没有搞懂近似，就无法对物理学进行深入学习。因为我们在进行物理模型的构建时需要将近似思维利用起来，在进行物理实验时需要进行近似思维的利用。

2.4 模式与迁移的统一性

物理思维还具有一定的模式性。题简单来说就是在进行物理问题的分析及学习时形成的认知图式或认知行为。站在本质上来讲，物理思维，其实是一种定势思维，其可以对物理概念物理规律之间的联系进行挖掘，并结合他们之间的联系构建科学完善的知识结构，以此解决相关问题。物理思维还具有一定的迁移性。因为在对物理问题进行解决时，通常需要已学过的知识为依据，需要对新的情景进行进一步的描述及思考，从而寻求新的解决方法的途径。同时，还需要对思维定式的束缚与偏见进行有效克服。

3.物理思维能力培养的策略

3.1 通过提高反应速度培养思维敏捷性

思维敏捷性简单来说就是学生在思维活动中的熟练程度、反应速度，其一般会体现在学生思考问题时，能否快速准确地解决问题。由于这种思考模式具有一定的完整性，在学生的抽象思维的培养方面有着一定优势，所以，在对学生的物理思维能力进行培养时，教师可以将其当作入手点。在此方面，教师通常可以将以下几个策略利用起来：

（1）扎实基础知识

基础知识是学习物理知识的前提，是思维构架的基本组成部分。如果学生的物理基础知识不够扎实，那么思维构架便会存在缺陷，抽象思维能力的培养就会受到影响，就无法将抽象思维灵活利用起来解决遇到的各种问题。因此，在对学生的思维敏捷性进行培养时，教师可以将基础知识的教授当作重点[5]。

首先，教师需要明确基础知识与思维培养之间有着怎样的联系，明确思维培养对于学生学习物理知识而言有着怎样的意义，从而树立正确的观念及意识，将基础知识的讲解重视起来，确保学生能够对物理知识进行深入了解。例如在进行加速度的相关知识的教学时，教师就需要明确，这部分知识虽然看起来简单，但是与速度的物理概念有着一定的相似性，部分学生在学习时难免会将其混淆，导致在运用相关知识解决问题时用错公式。所以，为了确保学生能够对基础知识进行深入了解，教师可以将二者结合在一起，通过对比学习使学生了解二者之间的差异、相同点，从而构建科学完善的知识体系，避免对相关概念进行混淆。同时，教师还可以将先进技术利用起来，借助其刺激学生的感官，将抽象的知识变得形象直观，并为学生快速有效地理解基础知识打下坚实基础。

（2）活跃课堂氛围

活跃的课堂氛围可以调动学生的积极性及主动性，使其对相关内容进行分析及研究。同时，受学生差异的影响，学生在思考过后会获得不同的答案，所以其为了说服对方会进行激烈的思维碰撞。在该过程中，学生的思维能力可以得到有效培养，可以更好地对物理概念进行了解及掌握。所以，在物理教学中，教师需要采用科学合理的手段活跃课堂氛围[6]。

例如在进行动能的相关知识的讲解时，教师就需要明确，想要使学生形成物理思维，站在物理的角度上看待问题、分析问题、解决问题，就需要营造良好的课堂氛围，使学生的主体地位得以凸显，并且在与他人交流沟通的过程中训练自己的思维能力，进一步对知识进行了解及掌握。具体而言，教师可以将动能的公式的推导验证利用起来，方式不限。由于学生的想法存在差异，所以在选择推导方式时会有一些不同。比如有的学生采用了公式演算法，有的学生利用实验进行了验证。在验证的过程中，学生可以与他人进行有效沟通及交流，可以在该过程中对动能定理的正确性进行验证。如果学生在验证完后出现了结果不一样的情况，教师可以及时将其划分为两个小组，使其进行辩论。在这种情况下，学生便可拥有更多的思维训练的机会，思维能力便可得到有效培养、提升。

（3）做好课后作业

想要提高学生的思维的敏捷性，光靠课堂教学是不行的，教师还需要将课后作业利用起来，借助其帮助学生更加深入的对知识进行了解，使其能够在看到物理问题时灵活运用所学知识解决问题。

首先，教师需要明确课堂作业在思维培养方面的重要意义，然后将作业设置放置于重要位置。其次，在进行课堂作业的设计时，教师需要避免题海战术，避免布置太多、重复性机械性作业。因为这类作业会使学生的压力越来越大，并使部分学生产生糊弄心理，导致作用的效用发挥受到影响。再次，在学生交回作业后，教师需要及时进行检查，并根据学生的作业完成情况予以相应评价，使学生能够在评价中了解自己的优势与不足，为其查漏补缺提供包装。例如在教学完动能的相关知识后，教师便可以布置如下作业：“一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m，这时物体的速度是2m/s，求：（1）物体克服重力做功. （2）合外力对物体做功.（3）手对物体做功。”“一个人站在距地面高h=15m 处，将一个质量为m=100g 的石块以o=10m/s 的速度斜向上抛出.（1）若不计空气阻力，求石块落地时的速度v.（2）若石块落地时速度的大小为v=19m/s，求石块克服空气阻力做的功W.”

3.2 通过分析理解问题培养思维深刻性

思维深刻性对于学生的思维能力的培养有着积极意义。由于分析理解问题在培养学生的思维深刻性方面有着积极意义，所以，教师不妨结合学生的身心发展规律及教学内容设计一些问题。但是在该过程中，教师需要注意以下几点：

（1）不能死记硬背

物理知识是由前人们通过不断的探究，即探索总结而来的，如果直接让学生进行背诵，学生很有可能出现背过就忘的情况；但若是引导学生站在前人的角度上对知识进行进一步的探索，学生并可以对相关知识进行深入了解，并形成相应的物理思维。所以，在进行问题分析及理解时，千万不能采用死记硬背的方法。

例如在对加速度的概念进行讲解的时候，教师就需要明确，其定义公式α ＝△v/△t 与速度的概念有着一定的相似性，所以很多学生会产生这样的认知：加速度△v 和△t成正比、反比。而出现这种情况的原因是学生对相关知识没有进行深入了解，没有形成物理思维观念。那么怎么才能解决这一问题呢？教师可以将一些题目引入，然后将实物利用起来进行演示，使学生在观看演示的过程中进行思考，从而加强对相关内容的了解，形成物理思维观念，从而为其解决相关问题提供保障。由此可见，通过在教学活动中采用科学合理的手段引导学生记忆知识，可以避免学生出现混淆现象，也可以对学生的思维能力进行有效培养，更可以为学生灵活运用所学知识解决问题打下坚实基础。

（2）开展小组合作

学生之间存在较大的差异，在思考问题时会从不同的角度入手，且部分学生的学习能力较弱，在物理学习过程中很有可能会出现跟不上的情况。为了解决这些问题，并使学生的思维深刻性得到锻炼，教师可以将小组合作学习这一方法利用起来。

小组合作学习是以学生为主体的一种方式，可为学生提供发表自己的意见及看法的机会，可使学生对物理知识形成认知，并且在与他人交流沟通的过程中树立正确的观念、感受团队精神，从而为其成长为国家所需要的人才提供保障。所以，在物理思维培养过程中，教师不妨将小组合作学习利用起来。例如在进行单摆的知识的教学时，教师就可以将小组合作学习利用起来。不过，为了确保小组合作学习的效用能够真正发挥出来，教师需要对学生的实际情况进行了解，并且按照一定的标准将学生划分为若干个小组，使其以小组的形式对影响单摆周期的因素进行分析及探讨。在小组合作学习的过程中，学生会大胆发表自己的意见及看法，且通过激烈的讨论，明确单摆周期与摆线长度、小球质量、单摆幅度无关。不过，因为实验时测量的数据不同，所以很多学生会在该过程中出现争执，为了确保学生能够对其进行有效探究，教师可以引导学生将测得的数据输入电脑，然后利用电脑的成图呈现相应图像。在观察图像的过程中，随时可以发现其周期与重力及加速度等有关。

3.3 通过注重知识关联培养思维整体性

想要使学生的思维能力进行培养，就需要使学生做到快速准确地抓住物理问题的关键。而在长时间的实践中发现，想要达到这一目的就须采用科学合理的手段对学生的思维整体性进行培养，站在整体的角度上引导学生对整体与局部之间的关系进行合理处理。所以在开展课堂教学时，教师需要将知识之间的关联重视起来，使学生的思维整体性能够得到培养。

3.3.1 重视知识体系构建

通过分析教材中的物理知识可以发现，它们之间有着一定的联系，如果学生可以找到他们的联系，并构建科学完善的知识体系，便可以快速有效地解决相关问题。所以，在开展物理教学时，教师需要结合实际情况进行知识体系的构建，使学生能够对知识之间的联系形成正确认知，并在潜移默化中使自己的思维整体性得到培养。

首先，在对相关知识进行教授前，教师需要先对相关内容进行分析及研究，了解所要教授的新知识与前面学过的哪些知识有关，并且抓住时机将这些内容引入，使学生快速有效地对知识进行研究、探索，并且在该过程中发现知识之间有怎样的联系，结合实际情况进行构建。其次，在课后总结环节，教师可将多媒体技术利用起来，直观形象地呈现思维导图，使学生基于本课学习到的知识、谈及的前面学过的知识进行知识体系的构建。但是在进行知识体系的构建时，教师需要秉持以学生为主体的原则，这样，才可以使学生的思维得到锻炼，并加强学生对知识的理解。

3.3.2 以比较找联系与区别

知识之间有着一定的相同点、不同点，如果不注重对知识进行区分，学生在学习过程中很容易出现混淆现象，从而导致其无法灵活运用所学知识解决问题。而且，这会对学生的思维造成一定的影响。所以，在教学活动中，教师需要将科学合理的手段利用起来，引导学生对知识之间的联系与区别进行分析，从而为学生快速有效的理解知识的本质、构建知识体系提供保障，为学生的思维整体性的培养打下坚实基础。

在开展课堂教学时，教师需要善于应用多媒体技术，通过其形象直观的特点引导学生对知识进行对比、分析，在学生形成正确的理解后，帮助学生找到适合的方法对这些内容进行记忆。同时，教师还需要将知识面的衡中关系重视起来，使学生能够对知识进行合理融汇，并且明确知识的核心与本质。此外，在进行知识的对比时，教师需要留出一定的时间与空间，使学生能够进行尽义务的探讨及交流，以确保学生能够通过自己的力量找到知识之间的联系及区别，从而为学生整体思维的培养打下坚实基础。

在新高考背景下，教师在高中物理教学中需要将思维能力的培养重视起来。由于当下培养思维能力的方法较多，不同的方法可以取得不同的效果，所以本文进行了深入研究，提出了通过提高反应速度培养思维敏捷性、通过分析理解问题培养思维深刻性、通过注重知识关联培养思维整体性三个策略，教师可以结合实际情况进行应用。如此一来，便可使思维能力的培养落到实处，并为学生更好地学习物理知识提供保障，为其更好的成长与发展打下坚实基础。