培养抽象思维能力 发展物理核心素养

丘卓松

【摘 要】本文阐明物理核心素养中的抽象思维能力，从分析概括、框架搭建、演绎比较、追本溯源四个方面论术在教学中培养抽象思维，发展核心素养的有效手段。

【关键词】高中物理 抽象思维 核心素养

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）09B-0071-02

物理是一门基于实验发现发展起来的研究事物之间的规律并探究如何应用规律的学科，这一学科具有与生俱来的强逻辑性以及强抽象性，各种物理思想的发现和提出都离不开抽象的思维能力，而且抽象思维能力也是物理核心素养中最为重要的一个方面。因此，教师在教学中要充分地加强对这一思维能力的培养，为学生核心素养的发展打好基础。

一、分析概括，发现事物共性

分析概括能力经常被大家看作是抽象思维能力的最主要方面，物理所要研究的是物质本身以及事物之间最本质的原理。自然界中的事物必然存在着一定的联系，相似的事物就有着一定的共性，而不相关的事物之间就有着异性，对事物之间的这种相干或者非相干性进行概括分析，就能够得出相应的物理规律。因此，教师于课堂之上应帮助学生学会分析概括，提升抽象思维能力。

比如，在讲述“超重与失重”这一内容时，引导学生对超重以及失重的概念、原因、特征进行分析概括，发现超重和失重之间有何联系和不同，将其彻底地掌握。结合课本中的描述以及教师的适当讲解，学生可以分析得出在物体做垂直向上的加速运动时就会出现超重现象，具体表现为物体受到的向上的力大于物体的重力，也就是 T>mg，并且 T=mg+ma，多出来的力则是提供物体做加速运动的力;而失重的概念则与超重相反，若事物有着垂直向下的 a 则会出现失重现象，具体表现为物体受到的向上的力小于物体本身的重力 T

可见，在课堂中积极地引导学生对所学的内容进行分析概括，总结出物理规律之间的共性，可以帮助学生加深对所学知识的理解，并且能够灵活地将之应用在问题的分析中，从而提升学生的物理抽象思维能力。

二、搭建框架，学会逻辑归纳

物理学科的内容堪称包罗万象，所涉及的知识面很宽广，这就导致学生普遍认为物理知识十分琐碎复杂。因此，教师在教学中一定要指导学生学会逻辑归纳的能力。在深入分析了解每一块物理知识的基础上，搭建相关的物理框架。将所学过的物理知识进行归纳总结，分门别类。这样不仅便于学生记忆理解，而且能够令学生的抽象思维能力得到进一步的提高。

比如，在对光的有关特性进行总结时就需要引导学生妥善地搭建有关光学知识的框架，将各部分的知识填入框架中，完善自己的知识体系。光学的知识主要包括两个部分，一个是光的波动性，在这一部分主要学过的知识包括光的折射、反射、衍射以及干涉现象。在高中物理中主要学到的是光的折射以及干涉和偏振，比如，其中的偏振产生就是因为光是一种频率较高的电磁波。自然光的波动方向是包含所有方向的，通过两个偏振片进行观察可发现，当后面一块仪器片的通光方向与前一块夹角 α=90°或者 270°时，I=0，光强最弱;当慢慢转向使之与前一块夹角 α=0°时，光强逐渐增加直到 I1=I2。另一部分主要知识就是光的波粒二象性，这是由爱因斯坦提出的光子学说，利用光电效应方程 hv=Ek+W0，就能十分合理地阐述光电效应产生的原理，其中 Ek 表示被激产生的电子动能。

通过这样的逻辑归纳，帮助学生迅速地搭建有关光学知识的知识框架，使学生高效地掌握相关的知识，学生也不再觉得这些知识琐碎复杂。因而，老师在课上讲授中应当适时地带领学生对学过的内容进行归纳总结，培养学生的逻辑归纳能力，提升抽象思维。

三、演绎比较，尝试推理探究

比较教学是一种十分有效的教学手段，比较分析也是抽象思维能力的一个重要体现。高中物理的教学内容包含很多相干的知识，通过对不同的知识点进行比较分析，尝试去推导探究其中的物理规律，对提升学生的思维能力、发展核心素养具有积极的促进作用。

比如，在讲解“库仑力”的相关知识点时就可以与万有引力的有关性质进行类比分析研究。两者的定义式十分相似，库仑力 ，两个物体之间的万有引力 ，后者表示的是两个物体之间的相互作用力大小，前者求出来的是带电粒子 q1 和 q2 的相互之间的吸引力或排斥力大小。两者相似的地方就是求解的式子十分相似，不同的地方是库仑力的方向与万有引力的方向不同。后者的方向永远是物体 m1 和 m2 之间相互吸引的方向，但库仑力既有可能是两个电荷互相排斥的方向，也可能是吸引的方向，这取决于两个电荷所带电荷的性质。通过对这两个有着极大的相似性的公式进行演绎比较，学生就能够深入地掌握库仑力的有关性质，能够灵活地进行应用。

可见，对于物理学科中具有很强的相干性的知识点，教师可以灵活地运用演绎比较的方法，在比较中帮助学生理清两种概念之间的异同之处。引导学生进行自主分析、推理、探究，对激活学生的学习积极性、培养学生的抽象思维有着积极的促进作用。

四、追本溯源，掌握隐性规律

物理知识大多是具有隐形的因果关系，基于这一关系的分析也是抽象思维能力的一个要点，因此为了培育同学的思维能力发展其物理核心素养，老师在讲授过程中应当注重追本溯源，帮助学生掌握隐形的因果关系，发现物理规律。

比如，在讲到“电势差和电场强度的关系”时就应当引导学生追本溯源，掌握隐含的因果关系。学生通过前面所学知识已经知道，带电粒子处于电场中会受到电场力作用，受到力之后电荷的运动状态就会改变。如果该电荷从 A 运动到 B，则 AB 两点的电势差 Uab=Ua-Ub。根据电势差做功定义可以得出在电荷由 A 到 B 的过程中电场做功大小为 QUab。此外一个力对物体做功还可以通过式子 W=FL 来计算。设这是一匀强电场，则 F=EQ，令 AB 两点之间距离为 d，则 W=EQd=QUab。由此就可以得出均匀电场的电场强度 ，也就是说在一个均匀电场中 E 与 U 之间存在一个比值关系。通过力做功的知识引入进行追本溯源，帮助学生掌握这一隐形规律。

在课堂教学活动中引导学生对所学的内容追本溯源，探究物体及其运动存在的因果关系可以有效地提升学生的学习积极性，培养学生对物理知识进行抽象分析的能力，切实地发展学生的核心素养。

综上所述，分析概括、逻辑歸纳、比较探究、因果分析都属于物理学科抽象思维能力的重要组成，同样属于核心素养的重要方面。从这四个方面着手对学生的抽象思维能力进行培养是一种行之有效的培养方法，因此，教师在实际讲课中要结合教学内容的特点灵活地采用以上方法，努力地发展学生的物理核心素养。

【参考文献】

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[2]黄 江.浅谈如何在高中物理教学中提升学生的抽象思维能力[J].中国校外教育，2018（07）

[3]王塔娜.高中物理教学中培养学生抽象思维能力的策略研究[J].中国校外教育，2016（01）

（责编 卢建龙）