高中物理进阶培养学生抽象思维能力的策略探索

官汉聪

物理课程从诞生之初就强调了它在增进学生科学知识、培养学生科学思维方式方面的功能。初中物理的学习，较多的是要求记住相应的公式，能够套用即可，而高中物理的学习不仅注重对课程知识的接收和理解，而且注重对科学的知识体系或认知框架的认识和掌握，强调物理知识的系统化和科学观念的提升。

由于高中物理本身的逻辑性和复杂性，特别是对科学思维中抽象思维的高要求，导致学生进入高中后的物理学习难度提高，学习压力增大，极容易导致学生无法引起对物理的学习兴趣。要想培养学生的抽象思维能力，一方面，可以借助信息化教学手段，优化课堂引入手段，激发学生的学习兴趣；另一方面，可以从增强问题设置的有效性入手，提高课堂教学质量，多方面培养学生的抽象思维能力。

一、培养学生物理抽象思维能力的意义

（一）物理学科核心素养要求的体现

物理核心素养要素之一是科学思维，而抽象思维是科学思维的核心。物理学科的抽象思维主要体现在：为了探索和揭示事物的本质与规律，根据研究对象和问题的特点，从我们所考察的角度出发，撇开问题中个别的、非本质的因素，抽出主要的、本质的因素进行研究，并把一类事物共同的、本质的属性联合起来，从而建立起一个轮廓清晰、主题突出、易于研究的新形象、新过程，或者形成一个新概念。因此，要想让学生把高中物理学好，对抽象思维能力进行进阶培养是高中物理教师需要重点实践的课题。

提升学生的抽象思维能力，可以让其能够更加高效率地学习课文知识，并将所学的物理知识熟练地应用于实践中。一方面，具有较高的抽象思维能力，有利于提高其学习成绩，使其面对考试时有充足的知识储备，快速理解题目并形成解题思路；另一方面，学生的考试成绩提高了，反过来能够有效地提高其学习的自信心，并将学习自信心转化为学习动力，提高学习的效率。

（二）丰富物理课堂教学的需要

在对学生进行抽象思维能力培养的过程中，势必会使得物理课堂教学更加注重发挥学生的主观能动性，以便学生在活跃的课堂氛围、积极主动的状态中进行物理学习。

二、当前高中物理教学中学生抽象思维能力的培养现状

（一）理论与实践教学相割裂

对学生进行抽象思维能力的培养不是理论化的，其目的是使学生的抽象思维能力最终能够应用化。对学生进行物理抽象思维能力的理论教学，主要是让学生对抽象思维能力和其重要性有个清晰的认识和了解，从而能够更好地进行抽象思维能力教学，提高抽象思维能力培养的效率和效果。当前的教学过程中，教师虽让学生认识了何为抽象思维能力，学生也通过主观能动性进行了抽象思维能力的培养，但存在一个极其重要的现实问题，即理论与实践教学相割裂。教师通常在讲解完抽象思维能力的概念后，并未对学生进行抽象思维能力训练结果的检测，实际上只有让学生在实践中能够灵活运用抽象思维能力，才说明学生是真正养成了抽象思维。

（二）教材内容脱离时代

对学生进行抽象思维能力的培养是基于教材内容引发的，例如，传统的物理教学内容会引导学生培养出基于该教学内容的抽象思维能力，从而提高对该类似教学内容的学习效率，与此同时，该思维能力也能够解决基于该思维情境下的实际问题。随着时代的快速发展，物理本身也得到了快速发展，相关解决组织对物理的探索更加深入，知识更新也更加频繁，在对学生抽象思维能力的培养过程中，容易形成教材内容脱离时代的问题。现在的物理教学过程中依旧延续传统的教材，其主要原因在于教师对该类教材有较长时间的教学经验，能够进行更高效的课堂教学，并且能够减少教师对新教材的学习时间，避免教学质量下降。但对学生物理抽象思维能力的培养而言，延续传统的教材势必会造成学生养成的抽象思维能力也过于“传统”，在面对新式的物理问题时感到束手无策，无法发挥出抽象思维能力的作用。因此，对教材进行及时更新，让教学内容紧跟时代步伐，才能够真正培养出现代化的抽象思维能力。

三、进阶培养学生抽象思维能力的策略

（一）注重课堂引入，培养学生的物理学习兴趣

提高学生的抽象思维能力，重点是在物理教学中应用兴趣导向教学，培养学生的物理学习兴趣，提高学生课堂学习的积极性。

良好的课堂引入，能够充分激发学生的学习兴趣。例如，在《向心力与向心加速度》一节的教学中，可以设计问题“如何不借助手，将一个乒乓球装入一个高脚杯中？”鼓励学生自己动手操作，进而引发学生对“乒乓球做圆周运动而不会掉下来的原因”的观察与思考，引出本节课的研究内容。又如，在《万有引力定律》一节的教学时，可以结合天体学史的介绍，列举近年来我国在航天及太空探索领域的巨大成就，激发学生的探索欲望、民族自豪感及爱国热情。此外，教师要充分发挥自身的人格魅力，尽量活跃课堂氛围，以达到激发学生学习物理兴趣的目的。

（二）增强问题设置的有效性，培养学生的思维能力

在课堂教学中，问题的设置将直接影响学生思维能力的养成。例如，在《向心力与向心加速度》的教学中，我们知道做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心的等效力作用，即向心力。但做匀速圆周运动物体受到的向心力与向心加速度有什么特征吗？不少教师的处理方式是借助几个实验说明，但所做实验又不足以让学生信服，甚至让学生产生疑虑。若设计如图1所示的小球在细线悬挂下做圆周运动的模型，研究小球从A摆动到O的过程，结合力的合成与分解思想，则可以通过逐步解决以下问题达到理解向心力和向心加速度的目的。

问题1：向心力的来源是什么？（T与mgcosθ的合力）

问题2：小球的速率如何变化？（增大）

问题3：速率增大，说明什么？（有加速度，有合力）

问题4：此合力的来源是什么？（重力沿切向的分力，即mgsinθ）

问题5：如何使圆周运动的速率不变，即做匀速圆周运动？（无切向分力，即合外力始终指向圆心）

问题6：匀速圆周运动的特点及条件是什么？（合外力等于向心力）

（三）借助信息化教學手段，提高课堂教学质量

对学生进行抽象思维能力的培养，一方面需要教师通过本身努力，让学生主动接受抽象思维能力的培养方案；另一方面可以通过降低物理学习难度的方式，减轻学生的学习压力，让学生喜欢上物理教学，从而接受抽象思维能力培养教学。

信息化教学设施的引进，可以实现信息技术与课堂教学的深入融合，提高课堂教学质量，从而达到对学生抽象思维能力培养的目的。教师要主动学习信息技术知识，熟练运用现代化教学手段，将抽象思维转化为形象思维，提高对学生抽象思维能力的培养效率。学校领导要注重对教师的在岗职能培训，让教师在短时间内掌握运用信息化教学设备的技能，并在培训的实践检测过程中，丰富教师对教学设备的使用经验。

总之，对学生抽象思维能力的培养和提升是一个实施时间漫长、复杂性较高的过程，教师要提高对学生抽象思维能力培养的重视程度，提高自身教学能力，学校要加大教学研究投入力度，完善各种信息化教学设备。与此同时，还要注重对学生物理学习兴趣的激发，通过提高学生对物理学习的重视度，外加教师引导式的教学，使学生更加积极主动地接受抽象思维能力的教学培养，从而达到提升学生抽象思维能力的目的。