初中物理教学培养学生抽象思维能力的策略

福建省晋江市子江中学 杨清锋

物理思维认知需要准确区分研究对象的本质与非本质属性，还原物理本质的属性，就是物理思维的抽象性。抽象思维的概括性，即在原有抽象的基础上整合物理本质并推广到同类事物。可以看到，抽象与概括之间存在共同的特性。初中物理教学中培养学生抽象思维能力，需要选择合适的切入点，以顺利实现教学目标。

一、初中物理教学培养学生抽象思维能力的现状

学生物理抽象能力水平偏低，男生与女生的物理抽象思维水平存在较大差异。抽象素养对平时成绩影响不明显，如果学生充满浓厚学习兴趣，教师有意识地培养学生的抽象能力，可以提高学生抽象素养，部分学生虽然熟练掌握物理概念与定理，但实际运用能力较差。

学生解答实际问题的情况不理想，一些学生因为无法理解题干中给出的新概念，另一些学生则是因为问题贴近生活，学生无法利用物理知识解决生活问题，无法将物理知识运用到问题解决过程中。整体而言，学生基础知识掌握程度较好，但在情景与问题、交流与反思方面掌握不好。教学过程中，教师要引导学生利用物理知识解决现实问题，课堂上尝试利用物理语言描述实际生活问题，顺利实现物理教学目标。

二、初中物理教学培养学生抽象思维能力的策略

（一）了解学生知识前概念，做好情境创设的准备

前概念指的是学习者学习新知识前已经有的关于知识点的经验、知识，这些经验、知识可能来自生活或课堂学习，也可能来源于阅读、媒体报道等，这些经验、知识也可能是错误的。物理教师灵活利用前概念进行教学，可以提高课堂教学效果，通过前概念可以激发学生物理学习兴趣。大部分学生接触物理学科前，觉得电学知识神秘好玩，会对这部分内容充满好奇，当课堂完成相关实验后，也会尝试在家中进行其他电学实验，提前接触后续学习知识，有助于提高学生实验操作的能力。

同时，教师也可以通过学生前概念的错误认识形成认知冲突，引导学生构建新的物理知识体系，加深学生对知识的理解与记忆。例如，学习“平面镜成像”知识点时，教师提出问题：“镜中看到像和物大小之间存在何种关系？”学生凭借日常生活经验，极有可能给出“物体离平面镜越近，像越小，反之则像越大”的结论。通过后续实验，他们明白了“像和物等大”的结论。这个结论与他们的认知相悖，会加深学生对这个结论的记忆与理解。教师在开展物理教学时，应该根据学生日常生活实际，紧密围绕教材内容，选择合适的教学方法。在物理课程教学中引入生活化教学法，首先要做的就是明确生活化教学目标。具体而言，就是将教材中的内容与学生日常生活相联系，二者结合，根据当前社会现状以及学生实际情况，为课程教学的开展确立合适的教学目标。教师在实际教学时，需要结合学生实际情况为其定制合理的教学目标，寻找和教材内容相似，但是更加鲜活的案例来替换教材中的案例，以此增加课堂教学真实感，形成良好的师生关系，降低学习难度，活跃课堂氛围。

（二）设置思维冲突问题，培养学生抽象思维

所谓认知冲突，是学生在生活中形成的一些认知概念和将要学习的物理知识之间存在的“矛盾”。学生在学习新的物理知识时，其实在大脑中已经根据日常生活经验对所学内容产生了一定认知。但就物理角度而言，这些认知有些是正确的，有些却是错误的，而这些错误认知就在学生脑海中与新学习的物理知识产生了冲突，即认知冲突。而这种认知冲突往往是触及学生心灵的，如果在教学中不加以引导，帮助学生形成正确认知，对后续知识的学习将会产生严重影响。比如在学习“压力”前，在很多学生印象中压力等于重力；在学习“牛顿第一定律”前，学生一般认为“但凡运动就需要依靠力来维持”；在学习“比热容”前，学生一般认为“温度就等于热量”，等等，这些都属于错误认知。综合分析认知冲突，就需要从这些认知中找出“冲突”的根本，即物理性质。

比如，在学习“牛顿第一定律”时，根据学生日常生活经验，给板擦一个推力，它会向前运动，撤去推力，板擦运动一段距离后就会停下来，该现象说明了什么问题？说明“运动需要力来维持”。但从冰面上推出去的冰壶在水平方向并不受力，却可以一直运动，这又说明了什么？说明“运动不需要力来维持”。至此，学生脑海中已经形成了一个强烈的认知冲突，针对这两种情况展开分析：冰面上推出去的冰壶之所以能够一直运动，根本原因是冰面上阻力较小，几乎可以忽略不计；而推出去的板擦之所以会停下来，是因为其运动过程中受到阻力的影响，阻力改变了板擦的运动状态。通过这一系列问题的分析、研究和总结，最后得出的物理问题是“阻力可能对物体运动状态产生影响”，即基础知识中需要组织学生进一步研究和讨论的对象。可见在实际教学过程中，教师需要通过问题链、小组合作讨论等模式，帮助学生放大冲突，以此激发学生对其展开深入探索和研究的欲望，这也是学生从形象思维上升到抽象思维的第一步，对学生以后的物理学习意义重大。

（三）利用专题教学方法，提高学生抽象思维

物理训练时，教师大多采用专题教学法培养学生抽象思维能力。所谓专题教学，是指教师按照所学知识的难易程度和学生实际掌握情况，在有限时间内引导学生有目的和针对性地对易错题型和相关知识进行整理和归类，学会灵活变通，从而提升对相关知识的理解和掌握。而专题教学在时间上遵循知识学习的先后顺序和学校教学安排，通过习题集中练习，帮助学生提高自身抽象思维能力。另外，专题编制的核心是根据知识之间的相互作用，达到知识结构和学生认知结构的相互融合。

例如，两个相似板块之间可以重新整合，形成一个新的知识结构，如此不仅可以加强各知识点之间的联系，同时在学生思维中形成分类比较的意识，学生通过对知识和习题的类比练习，提升自身对于知识的认知，形成长远发展意识。在开展专题教学时，主要采取横向训练的方法，目的是帮助学生提升纵向抽象能力和概括能力，为日后物理学习做好铺垫。而专题教学开展的基础是学生已经对物理各版块之间的知识结构有了一定的了解和掌握，而且详细了解考试中所关注的知识点。因此一般情况下，学校会将专题教学设置在每部分知识学习结束和期末考试前，以及初三总复习的第二轮。在专题复习过程中，编制的题目数量不宜过多和过难，同时对每个专题中所涵盖的知识点应该进行合理安排，最多不宜超过3 个知识点，以免超出学生接受范围，达到适得其反的效果。

（四）深入挖掘生活素材，锻炼学生抽象思维

1.结合日常问题。日常生活中学生会遇到很多疑问，这些疑问如果不能及时解决，会在学生心中形成疑问的种子。教师可以挖掘这些因素，在物理课堂上围绕这些问题开展教学，如放入牙缸中的牙刷，为什么看起来像“折断”了似的？学生经常遇到这种现象，但却不明白原因。教师逐步引导：“牙刷‘折断’了，意味着光线从空气传播到水中时并不是按照直线传播的。”通过逐步引导的方式，让学生主动探究。

2.结合生活经验。初中生已经具备相当多的生活经验，但很多经验只是结果，并没有体验过程，因此教师可以创设合适情境开展体验教学，如教学楼的声控灯，夜晚有声音时灯会亮起，但声控灯的原理是什么，学生并不了解。物理教师可以在课堂上展示一个声光控灯，向学生介绍声控、光控开光，随后要求学生设计电路模拟生活情景。

3.开展家庭实验。物理实验并不是只能在实验室中进行，学生也可以在家庭中完成一些简单实验，如简单密度计的制作。学生完成温度计原理学习后，可以利用吸管、橡皮等完成密度计制作，并在上面标注不同液体的密度，刻度越往上密度越小。这样复习密度计的原理，又能突破学习难点。

总之，初中物理课堂培养学生物理抽象能力，需要教师选择合适的教学方法，创设适合的问题情境，及时整理学过的知识。两者之间相互配合，将抽象化物理知识变得具象化，增加物理课堂的趣味性，顺利实现培养与提高学生物理抽象能力的目的。