高中物理培养学生思维拓展能力的探究

安徽省淮南市寿县第一中学 张成辉

高中物理知识的学习对学生而言具有一定难度，难就难在物理知识的理解、运用以及思维逻辑等方面，物理知识的学习对学生的思维逻辑能力有着较高的要求，思维逻辑是否完整全面对学生物理知识的学习以及生活的探究有着重要的影响。不仅如此，在新课程标准的不断推行之下，对于高中物理知识的教学也有着更高的要求，要求教师能够在教学实践中有效地激发学生的学习主动性、积极性，提高学生在物理学习中的探究意识与实践能力，更有效地培养学生的创新思维能力，激发学生的物理思维拓展能力。以下我通过在高中物理具体的教学实践中去论述如何有效地培养学生的思维拓展能力。

一、高中物理学生思维拓展的意义

在传统的物理教学课堂上，由于教学任务繁重、教学时间紧张，教师在对学生物理问题的教学过程中，往往都是通过标准答案的教学或者是教师所思考出来的一种最有效的解题方式，而学生对物理知识的理解、问题的解决也只能够通过这一种思路与方法，在这种单一僵化的教学方式长期影响下，学生的思维发展就会受到极大的限制，在面对物理问题解决的过程中学生只会运用单一的方式进行思考，遇到相对灵活的问题时就会变得束手无策。因此，在高中物理教学实践中，培养学生思维拓展的能力非常重要，是帮助学生培养灵活的物理思维模式的重要途径，也是帮助学生更好地适应高中物理知识学习的重要方式。在思维拓展的培养之下，学生能够更好地去解决实际的物理问题，在思考的过程中能够掌握多方面、多层次的思考角度，相比于传统“套公式”的解决方法，将会大大地提高学生物理难题解题的效率，对学生而言不仅是物理成绩的提升，更是思维的发展。

二、培养学生建立高中物理模型意识

每一个物理问题都有着相对应的物理模型作为其依据，这个物理模型是一定的，也是具体的，而在传统的教学实践中对于物理模型存在着两个问题，其一是学生对物理模型掌握不熟练，其二就是学生掌握了物理模型，但是如果换一个新的问题去考同一个物理模型，那么学生的思维就跟不上，也无法有效地将对应的物理模型使用到物理题目中，这些都是学生物理思维能力欠缺的表现。因此，在教学的实践中，教师应该积极地培养学生对高中物理模型建立的灵活意识。

例如：结合高中物理中的一个例题，“有一只重量为G 的小虫子，掉入一个半径为R 的碗中，碗的深度为D，已知小虫脚间与碗之间的动摩擦因数，那么小虫在碗的右端能够顺利爬出来，那么此时的D 最大值为多少？”对于这个题目的理解要点是在于“化曲为直”，也就是学会解决物体在类似于碗这样的物体上进行曲面运动的情况。在以往的知识学习中大多数涉及的是水平面或者倾斜面的问题，对学生而言难度较小，但是这个问题对学生却有着较大的难度。那么在解决这个问题的教学过程中，教师就要引导学生积极地去建立物理模型，以模型作为铺垫，将这个题目中的问题转变为学生更加熟悉的例子，让学生对难题转变思考的方向，引导学生去思考以“斜面上的物块恰好不滑动的临界情况”为出发点，积极地鼓励学生找到解题的临界条件。物理的问题是灵活多变的，但是模型是不变的，只有引导学生在平时学习与运用物理模型的过程中更好地进行思维的转化，才能让他们更灵活地应对各种变化类型的题目。

三、培养学生严谨的物理思维

高中物理题目注重的是考查学生对物理知识的综合运用能力，也就是说物理问题是由许多个小问题组合而成的，而在学生实际的学习以及问题的解决过程中发现，学生习惯于通过套公式的方法解决问题，一旦遇到综合类型的物理问题就难以有所突破，但这却是学生物理知识学习的一大重要问题，是一种不好的学习思维与习惯，如果不能够及时地将学生的思维习惯纠正过来，会对学生物理知识的学习造成重大的影响。因此，在对学生思维拓展的教学过程中，教师应该培养学生严谨、系统的物理思维，不能够简单地将物理知识当成一个个单独的知识点，而是应该将知识串联起来，这样才能够更好地解决物理问题。

以高中物理的一道例题为例：“假设在一辆车的正前方有一辆自行车正在行驶过来，是以6m/s 的速度匀速行驶，而汽车则是以18m/s 的速度去追赶前方的自行车，如果汽车与自行车是同方向的直线运动，那么问：（1）当两车第一次相遇时需要多长的时间；（2）当汽车追上自行车后进行刹车，并且刹车过程中的加速度为2m/s，那么此时两车再次相遇需要多长的时间？

第一个问题相比较而言更简单，能够通过套公式的方法来很快地解决，但是在第二问中却出现了物理题目中常见的“陷阱问题”，在这里就是“刹车陷阱”的问题，仅通过套公式的方法进行计算是不能得出答案的，这需要学生进行思维的拓展，对问题中汽车减速到零的时间进行重点分析，这个时间更是对整个物理过程中分析出车辆是在做匀减速运动还是匀减速运动的同时还存在着静止的现象，这是问题的关键所在，也是对问题思考严谨性的重要体现。在这个题目中也体现了学生物理严谨性的重要性，这就需要引导学生当有许多物理条件制约问题的解决时，时刻都要有严谨的物理分析思维，不能忽视任何一个条件，以此在日常的教学实践过程中培养学生严谨的物理思维。

四、提高学生思维能力，灵活处理物理问题

学生物理思维拓展的培养中，是引导学生对问题灵活思考与处理的一个过程，让学生在学习与思考物理知识的过程中能够达到“举一反三”的良好效果，对物理问题与知识的思考能够做到由点及面、由浅及深，将思维的拓展逐渐由浅到深。思维拓展能力的培养，能够有效地帮助学生对客观事物的本质属性以及规律有更加直观的反应，让学生在物理知识的学习过程中对物理知识的本质属性、内部规律以及各个物理知识与原理之间能构建出一个完整的知识体系，这才是培养学生思维拓展能力的真正作用。

例如：结合高中物理的一个具体例题：“一个人的质量为50kg，一只船的质量为150kg，如果这个人站在这只船上，当船和人以0.20m/s 的速度向左匀速运动，如果人以10m/s 匀加速运动从船头走到船尾，并且船的长度是5m，那么在这段时间里面，人的位移和船的位移分别是多少呢？”这个问题是一个非常典型的一题多解问题，教师在为学生进行解题技巧的引导时应该积极地拓展学生的思维，引导学生从多个层面进行思考。这道题可以从三个方面进行思考：第一，从人和船作为参考系进行思考；第二，以水面作为参考系进行思考；第三，以初始的船作为参考系进行思考。这三个方面都是题目中所出现的物理对象，也就能够从这三个方面来进行问题的思考与解题。因此，在日常物理问题的解题过程中，教师就应该多鼓励学生对同一个问题采取多种方法进行解决，以培养学生的拓展性思维。

在教学实践中，为促进学生思维能力的拓展，教师要注重在教学中将课本教材中知识的源头、过程、联系以及结合等相互地融合在一起，为学生构建一个完整的知识体系，让学生每学习完一节物理知识，就能够形成良好的知识辐射与延伸，激发学生的思维，引发学生的联想，进而逐渐地形成完整、综合性的知识网络。不仅如此，在高中物理的教学过程中，帮助学生拓展思维的最好方法，就是引导学生在解题的过程中能够对物理问题积极地尝试“一题多解”，对于同一个物理问题鼓励学生多进行观察、分析和理解，结合所学到的知识点，对问题进行更加深入的分析，让学生能够领悟到物理问题的本质。

总而言之，任何一个阶段的教育都是对学生学习能力、思维能力以及综合素养能力培养的过程，在高中物理知识教学中对学生思维拓展能力的培养也是如此。教师在实践教学中应该有意识地创新教学方式，有意识地引导学生挖掘自己的思维能力，这不仅能有效地帮助学生提高物理知识学习的效率与积极性，同时帮助教师提高教学的效率，促进教育现代化的发展进程。