试析高中物理教学中学生物理学习能力的培养

物理中有很多概念性知识及公式，需要学生理解记忆，一些公式还需要学生掌握推理过程，需要注重培养学生的理解能力和推理能力。物理中很多知识是抽象的，所以要具备抽象思维，遇到问题，首先要学会分析问题，把抽象问题具体化，培养学生分析的意识。物理中很多问题会涉及数学领域，不论是求解还是推导公式，都包含数学知识，数学思维会对解决物理问题起到很大的辅助作用。物理以实验为基线，很多现象通过实验证实，培养学生的实验能力可以促使学生更加严谨，并时刻抱有科学的学习态度。

一、理解能力的培养

物理中概念、公式、规律较多，且较难懂，学生往往不能准确把握物理意义，无法与生活中的现象或以前学过的知识联系在一起，在做物理题时，甚至不能准确地理解题意，如何提高学生的理解能力，是至关重要的。

1.培养学生对物理概念、定律、定理的理解。课本中，对物理概念、定律、定理的定义往往言简意赅，用很少的文字精准的概括其内涵，必须要逐字分析，把内容条理化，将隐含的内容清晰地表达出来。例如，牛顿第一定律中“一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。”这一句话就涵盖了很多信息，引导学生将这一句话分成两部分来理解，首先第一部分是没有外力时，物体保持匀速直线运动或静止状态，第二部分是有外力的情况下，原来的状态就会遭到破坏，从而引出“惯性”，再结合生活中的惯性现象帮助学生理解。[1]

2.在物理图像教学中培养学生的理解能力。学习物理过程中，不仅要对概念、定理正确理解，还要学会理解物理图像，能够看懂物理图像，理解图像中蕴含的物理意义。例如，教学“机械振动和波”这一课时，认识了振动的图像以及波的图像，虽然这两个图像很像，但是本质却是不一样的，如果不能正确地理解图像就会将他们混淆，可以先让学生画出这两个图像进行对比，然后引导学生思考这两种图像是在什么前提下提出的，分别反映了哪些物理规律，然后对学生的回答进行补充、更正，认识这两个图的横纵坐标分别代表的物理意义，引入周期、波长、振动速度以及传播速度等概念，这样一步步地深入学习，帮助学生理解。此外，也要加强学生对物理题目的正确理解，题目中往往含有很多隐含条件，可以引导学生在审题时学着画出物理过程或图像，标注关键词，将用到的物理公式及定理列在一旁，并自行补充隐含条件。

二、推理能力培养

物理中的推理能力往往分为归纳推理、演绎推理和类比推理3种。

1.归纳推理的培养。归纳推理是指从个性推理出共性，首先要分析清楚事物的属性，再归纳总结出结论，最后对结论进行检验。比如，教学“运动”一课时，可以给出例子：观察雄鹰在空中挥动翅膀飞翔时，身体和翅膀运动的情况，发现身体和翅膀的运动情况不一样，然后让学生思考生活中是不是还有其他的例子，得出“运动情况不能一概而论”，分析物体运动轨迹时应当忽略物体形状及大小。

2.演绎推理的培养。演绎推理是以客观规律为依据，从已知推理未知。首先分析清楚事实，然后选择理论依据，最后进行推理。[2]例如，质量为m的物体，在运动方向相同的恒力F作用下发生位移l，速度由v1增加到v2，见下图。

这道题目中已知条件是物体在同方向的恒力作用下发生了位移，速度也由v1变为v2，然后根据已知条件选择物理定律——牛顿第二定律进行推理，首先物体发生了位移说明力F对物体产生了功，即：W=Fl，另外力是恒力，所以物体是做匀加速直线运动，故

3.类比推理法的培养。类比推理法指根据同类相同的属性推理出其他属性也相同的方法。首先分析事物，然后联想已知，再进行推理。比如，教学“电场强度”时，分析得出电场强度与受力及电荷无关，只和位置有关，可以类比电阻的影响因素，电阻的大小与电阻材料、温度、电阻率等因素有关，与电压、电流等因素均无关。

三、分析综合能力的培养

培养学生的分析综合能力，首先要培养学生的分析意识，运用显性方法和隐性方法相结合，当遇到很多物体时，可以将物体分离出来进行个体分析，遵循一定的时间顺序或空间顺序进行分析，并根据不同的问题选择不同的分析方法，如比较分析法、条件分析法、微元法、定性分析法、定量分析法等。[3]掌握多种分析法可以提高学生的分析能力。然后结合一定的题目进行训练，在此过程中，教师应当保证逻辑清楚、有条理。例如，神舟宇航员抓住秋千杆由水平状态下摆成竖直状态，分析宇航员所受重力的瞬时功率变化。如果运用三角函数来解决这个问题会比较复杂。但可以用特殊值法来解决，就会使问题简单化，得出其变化是先增大再减小。又如，运用比较分析的方法来学习电场强度和磁感应强度，通过比较分析的教学方法，加强学生对“场”和“场强”的理解。用微元法得出匀变速直线运动的位移公式、瞬时速度、弹簧弹性势能等。

四、培养应用数学知识处理物理问题的能力

学习物理的过程离不开数学知识的运用，很多物理概念中涉及数学符号，所以要想学好物理就必须学会应用数学知识解决物理问题，学会如何把物理问题转化成数学问题，例如，运动坐标图就可以借助数学知识直接求出部分物理量，应用数学知识及思维来处理物理问题可以提升学习效率。[4]一些物理规律可以借助数学模型发现变量之间存在的关系，学习匀变速直线运动时，位移公式也用到了数学中的“速度—时间图像”“微积分”“梯形面积公式”等知识。例如，将弹簧的一端固定住，另一端F1用的力施压，稳定时长度为l1，若改为用F2的力进行拉伸,则稳定长度变为l2，求形变在弹性限度内的劲度系数。这一个问题就运用到了数学的一次函数及正比例函数的知识，弹簧弹力与形变量呈正比，与长度呈一次函数关系，故F1=k（l0-l1）F2=k（l2-l0），联立公式求得 k=

五、培养实验能力

物理的学习过程离不开物理实验，试验可以帮助学生加深对理论知识的理解，并且能够通过实验激发学生的学习兴趣，因此，应该重视学生的实验能力的培养。在实验的过程中，不仅要求会正确使用实验仪器，也要求学生根据步骤完成实验操作，比如，会正确使用多用电表，并能准确读出万能表上电压、电流等数据，物理实验中会有误差存在，要学会分析是什么原因导致出现误差。也可以让学生根据所学的物理知识自行制作类似小投影仪、望远镜等激发学生的兴趣。另外，实验一定会有实验数据产生，要锻炼学生分析实验数据的能力。可以借助一些方法进行分析，如，比较法、作图法、代入公式法等，其中图表法使用比较频繁，它可以让学生很清楚明了地看出不同变量之间的关系，使用起来也更加方便。[5]培养学生的实验能力，也有利于激发学生的创造性、发散性思维。

根据高考要求，这五种基本的物理能力是学生必须具备的，培养学生基础知识时也应当侧重能力的培养。传统的教学模式只教学生“学”，已经不能满足社会需求，教育模式也应当进行创新，让学生多思考、多动手，既要培养学生的专业技能，又要培养学生的综合能力，从而实现培养全面发展的素质型人才的目标。