浅谈高中生物理思维能力的培养

汪忠明

摘 要：高中物理教学要注重培养学生的物理思维能力，通过画图训练、变式教学可提高学生物理思维能力。

关键词：高中物理；思维能力；培养方法

在率先实行新高考方案的浙沪两地，物理科目“遇冷”，选考物理的人数仅占考生数的30%左右，而且有继续下滑的趋势，造成“弃物理”现象的重要原因是学生普遍认为物理难学难考。相当多的学生对物理是很重视的，也花费了大量时间，但是往往效果不佳，导致他们认为学物理效比太低，转而选考其他科目。把他们和物理优秀生对比，差异最大的地方就是思维方式。

要使高中生对物理的学习更有效，不至于出现徒劳无功或者事倍功半的情况，教师在教学中就不能仅仅是传授知识，更重要的是要注重培养学生的物理思维能力，着力发展核心素养。本文结合多年教学经验，总结了培养高中生物理思维能力的几点做法。

一、通过画图，培养思维能力

高中物理更多偏向抽象思维，但许多高中生的思维还是以形象思维为主，通过画图训练，可以很好地在形象思维和抽象思维能力间架起桥梁，进而发展学生的抽象思维能力。高中物理中经常要画的图有受力图、情景图、运动过程图、物理函数图象、知识概念图等。无论画哪一种图，教师都一定要先做好示范，规范每一步要求。

1.画受力分析图，培养严谨思维

受力分析图是学生练得最多的，但是很多学生在受力分析中经常出现多力或少力情况，他们往往是先飞快画几个箭头，再标出各力的符号，极为随意，这一过程暴露了其不思考只求快的心理。画图的过程其实是一个思维的过程，需要严谨准确，宁慢勿快。教师示范时要强调必须按一重二弹三摩擦的顺序画，而且是“一力七问方落笔”，即每画一个力前，都要在脑海里分析对应力的受力物体、施力物体、性质、产生条件、大小、方向、表示符号等，想好再落笔，画一个力标一个符号。为强调这一要求，我与学生做了小游戏，首先请学生采用无序书写的方式在纸上书写出1～20所有数字，看谁最快；然后所有人再按顺序从1写到20，对比两种方式之后，学生深深体会到了顺序的重要性和必要性。按照这些要求去画，学生思维的严谨性得到了训练，正确率也大大提

升了。

2.画运动过程图，培养深刻思维

高考中物理问题一般是以文字形式呈现给学生的，一道题动辄上百字，涉及多个过程多个对象，要求学生能从中快速提取、处理信息，建立物理情景，抽象出物理模型。关键的第一步是画好运动过程图，实现从文字到图象的信息转换，过程图就是形象化的物理语言，把几百字浓缩成一张直观的过程图，有利于我们抓住主干，理清思路，找到突破口，甚至提供灵感。画过程图对提高学生的综合能力，形成用物理的思维方法去解决疑难问题有很大的帮助。

实际教学中，发现不少学生无法准确地实现这一信息转换过程，学生的图上，往往缺乏题目中的有效信息，如对象、状态、过程划分等。教学中可以先从单一过程、单一研究对象的题目开始练习，在学生掌握基本要求后，再进行多对象多过程题目的画图

练习。

3.画概念图，培养学生系统思维

很多学生学物理时处于一听就懂，一做就错或做题无从下手的状态。说明知识在学生头脑中是孤立的，学到的知识就像一片片孤立的树叶，没有形成体系，就不能从整体上把握知识。这类学生拿到题后，往往就急于从头脑里找出一个公式，然后对照公式找已知，已知不足就束手无策了。这是一种典型的低级思维模式，教师要引导学生，有“高级思维模式”——系统思维，即首先判断题目的类型，此类题目有哪些思路，再分析此题适合哪种方法。

画概念图可以有效建立知识网络、培养系统思维。如电场这一章，涉及电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、电场力做功等概念，相互关系复杂。通过概念图，就可以很好的把握它们之间的联系。绘制概念图，可以先从小的概念图开始构造，慢慢形成完善的。学生在制作过程中是主动参与思考与整理的，在此过程中，头脑中孤立、混乱的知识就有机地组织起来了。学生的系统思维也得到了发展。

二、变式教学，培养思维能力

物理问题千变万化，可是万变不离其宗，当我们剥离各种复杂背景和条件后，剩下的是最基本，最核心的问题，可以称之为——母题，教学中围绕母题进行变式练习，可以很好发展学生思维能力，进而提高解决问题的能力。比如單摆问题，首先设置了母题1，比较基础，使用动能定理即可解决，再依次给出子题2、3、4，这一过程就像闯关游戏一样，促使学生主动思考，对比分析。

题1.长为L的细线上端固定在O点，下端系质量为m1的小球，由B点静止释放，求小球到达最低点A的速度大小。

题2.小球带正电q，空间存在竖直向下的匀强电场E，由B点静止释放，求小球到达最低点A的速度大小。

题3.小球带正电q，空间存在竖直向右的匀强电场E，由B点静止释放，求小球到达最低点A的速度大小，求小球摆动过程的最大速度。

题4.如图4，车与竖直杆质量为m2，地面光滑，由B点静止释放，求小球到达最低点A的速度大小。

建构主义理论认为，知识的建构是通过同化和顺应来完成的，在知识建构中，学习者是以原有知识为基础去同化新知识的。变式训练是在母题基础上，通过改变背景、条件、组合、对象、等衍生出一系列相互联系而又渐进的“子题”进行训练，这种方式正是知识的同化和顺应过程。

参考文献

毅俊平.在一题多变中培养学生的物理思维能力[J].物理教师，2010（7）.

编辑 杜元元