高中物理教学中培养学生抽象思维能力的策略

王佳斌

摘  要：高中物理教学的重要性在于它为学生打下了学习自然科学的基础。高中阶段是学生科学知识体系正处于全面扩充与深化的关键时期，而物理教学的融入对这一过程的推进至关重要。高中物理教师可以运用多种策略提高学生的抽象思维能力，包含强调物理概念的逻辑关系、突出物理模型的构建和应用、注重观察和实验以及课堂互动和讨论等。这些举措都有助于学生在物理学科上取得更好的学习成果，并为学生后续在自然科学领域的学习与研究奠定坚实基础。

关键词：高中物理;物理教学;抽象思维能力

一、培养学生抽象思维能力的重要意义

物理学是一门基础学科，对培养学生的抽象思维能力具有非常重要的意义。第一，提高逻辑思维能力。物理学科需要学生学习和理解各种物理概念和定理，同时还需要学生掌握物理实验的技巧和方法。这些都需要学生进行逻辑推理和抽象思考，有利于提高学生的逻辑思维能力。第二，建立科学思维方式。物理学作为一门科学学科，其教学内容包括科学知识和科学方法。通过学习物理学，学生将建立正确的科学思维方式，例如解决问题的方法和科学实验的设计方法，这些方法也可以应用于其他学科的学习中，如数学、化学等。第三，培养创新思维。物理学中还需要学生进行探究和发现，尤其是在实验设计和数据分析方面，需要学生用创新思维尝试不同的策略去解决问题并提高解决问题的能力。第四，增强实践能力。物理实验和探究是物理学教育的重要组成部分，学生需要进行实验设计和数据分析，从而提高实践能力，培养实验思维和动手能力。

二、影响学生抽象思维能力的要素

第一，教学方法。采用启发式、互动性和趣味性强的教学方法，如启发式教学、实验教学和案例教学等，能有效激发学生的学习兴趣，并深入推动学生进行认真思考和抽象思维的培养。第二，学科知识结构。建立完整的物理学科知识结构，使学生能够系统地掌握物理学的基本理论知识和应用技能，从而有助于抽象思维能力的提升。第三，课程内容选择。选择符合学生年龄和认知水平的课程内容，并通过不同难度和深度的练习题和实践项目，来提升学生的认知层次和思维空间，进而增强学生的认知广度和深度。第四，环境因素。学校、班级、家庭等环境因素均会对学生的抽象思维产生影响。因此，家庭和学校都应努力为学生提供自主学习和独立思考的机会，营造积极向上的情感和学习氛围，以促进学生思维能力的健康发展。第五，学生个性因素。学生的不同个性特点，如兴趣、性格等，也会对其抽象思维能力的提高产生影响。因此，教师应根据学生的个性和情况，采取相应的措施，如培养学生的学习兴趣、提供个性化的教学内容等。此外，学生的性格差异、背景因素以及教师的授课方法等因素均会对中学物理教学过程中学生抽象思维能力的提高产生影响，需以科学的态度认真对待。

三、高中物理教学中培养学生抽象思维能力的策略

（一）利用概括能力促进学生抽象思维的发展

概括能力指将各异的信息或数据整合至统一范畴的能力，对培养学生的抽象思维具有至关重要的作用。通过培养学生的概括能力，可以有效促进学生抽象思维的发展，从而使学生更深入地理解和掌握物理学科的各个知识点。

以下是在高中物理教学中，借助概括能力培养学生抽象思维的几种具体方法：

1. 概念和定理的归纳整合：物理学中充满了众多的概念和定理，学生需对这些知识点进行分类、归纳，并借助抽象思维建立它们之间的内在联系。例如，电势、电场、电势能等电学相关概念，通过归纳整合，可以形成完整的电学概念体系。同时，学生还可以通过定理的概括，将物理学的基本原理和公式相互串联，从而进一步提升抽象思维能力。

2. 实验数据的综合处理：在实验教学中，学生需观察并记录实验数据，然后将这些数据归纳至统一的范畴。以温度测量实验为例，学生需将温度与温度计示数之间的关系概括为公式或表格形式。通过这样的概括，学生能更深入地理解实验数据间的内在联系，从而发展更深层次的抽象思维。

3. 问题的解构与重构：在课堂教学中，教师可以引导学生将复杂问题分解为若干子问题，逐一分析解决，最后对整个问题进行总结概括。以力学问题为例，求解复杂的运动问题需将其概括为分解、合成、受力分析等基本步骤。通过这种方式，学生能更清晰地识别问题的核心，积极寻找解决方案，进而在解决问题的过程中提高抽象思维能力。

（二）构建抽象思维框架

构建抽象思维框架是有效地培养学生抽象思维能力的一种关键途径。这种框架实质上是一种思维模式，它围绕特定问题展开，将问题中的核心概念和思维元素进行抽象提取，并以形象化的方式进行组织和呈现。学生通过不断实践与思考，可以逐步内化这种思维模式，进而推动抽象思维能力的发展。

1. 概念框架：教师应针对特定的物理概念，构建其概念框架，系统而有序地展示该概念中的关键知识点和思维元素，帮助学生更全面、深入地理解概念内涵。

2. 模型框架：教师可将某一物理现象或问题视作一个整体系统或模型，从整体角度构建其关键要素，并构建相应的框架图，以帮助学生更好地把握研究对象的复杂性和内在结构。

3. 分析框架：教师可引导学生将复杂的物理问题拆解为多个简单的子问题，针对每个子问题构建相应的分析框架和策略，然后逐一解决子问题，最终得出完整的解决方案。通过这种框架的构建，学生可以更有效地组織和处理信息，加速知识掌握，并进一步提升问题解决能力和创新能力。

（三）加强课堂互动和讨论

为培养学生的抽象思维能力，物理教学应进一步强化课堂互动与讨论环节。通过加强中学物理教学中的课堂互动与讨论，教师可以有效提升学生的抽象思维能力，引导学生积极思考，从而培养出具有创新思维和才能的新一代人才。具体措施如下：

1. 激发学生思考能力：在课堂教学中，教师应逐步引导学生进行有逻辑、有条理的思考，并鼓励学生在相互讨论中积极表达个人观点。这一做法旨在培养学生的创新思维和批判性思维，同时也有助于提升学生的抽象思维能力。

2. 促进合作与竞争精神：教师可以通过组织小组学习或合作学习等形式，促进学生间的交流与合作。在此过程中，学生可以相互借鉴、吸收彼此的思路与观点，从而推动思维互动，增强合作能力和培养竞争性思维。

3. 多元化教学方法：教师应引入多种教学方法和丰富多彩的活动形式，如角色扮演、小组讨论等。这些活动可以使学习过程更具生活色彩，减少枯燥感，进而调动学生学习高中物理的积极性，激发学生的求知欲，有助于培养学生的抽象思维能力。

4. 加强实践操作与探究学习：教师应为学生提供基础性操作和探究性实验的机会，使学生在实践中发现问题并探究其影响。通过真实的物理实验探究体验，学生可以更深入地理解物理原理，从而提高抽象思维能力。

（四）观察和实验

在高中物理教学中，观察与实验是培养学生抽象思维能力的核心方法。通过观察，学生可以直接接触物理现象，进而形成对物理概念和原理的直观理解。实验则为学生提供了探究物理现象本质和规律的途径，同时也锻炼了学生的实验设计和数据分析能力。

1. 观察：物理学中的许多概念和原理都是基于实际现象构建的。通过观察这些现象，学生可以更好地理解抽象概念，以及它们与真实世界的联系。例如，通过观察自由落体运动中物体的运动轨迹、速度和加速度，学生可以更深入地理解牛顿的运动定律，从而培养和提高抽象思维能力。

2. 实验：实验是物理学学习和研究的关键手段。通过实验，学生可以亲身体验和感受物理现象的本质和规律，同时也提高了实验设计和数据分析能力。例如，在学习光学原理时，通过实验观测光的干涉、衍射等现象，学生可以直观地感受光的波动性和粒子性，从而深化对光的本质和特性的理解，有助于提高学生的抽象思维能力。

3. 解释：在观察和实验的基础上，学生需要运用抽象思维将观察到的现象和实验数据与物理原理联系起来，构建出每个物理学家眼中的“模型”。这个模型能够进行定量分析、预测和描述，通常比观察和实验中收集到的原始数据（如测量数据）更具普适性和广泛性。这也是提高学生抽象思维能力的一个重要步骤。

总的来说，观察与实验在高中物理教学中具有举足轻重的地位。教师应充分利用这两种方法，引导学生将书中的概念与实践相结合，从而有效提高学生的抽象思维能力。

（五）强调物理概念的逻辑联系

在中学物理教学中，教师必须着重加强物理概念之间的逻辑联系，以促进学生的思维能力的提升。

1. 构建完整的知识网络：通过强调物理概念间的逻辑联系，有助于学生全面理解各个概念之间的相互关系，进而形成完整的知识网络。教师可利用思维导图等工具，帮助学生构建清晰、系统的物理学知识结构。

2. 培育系统思维能力：物理学作为一门科学学科，具有严密的逻辑性和系统性。加强物理概念间的逻辑联系，有助于学生认识这一特点，进而培养学生的系统思维能力，使学生能够从整体上把握物理学的基本原理和规律。

3. 提升抽象思维能力：抽象思维能力是物理学习不可或缺的关键能力。通过强化物理概念间的逻辑联系，可以帮助学生更深入地理解物理规律和不同概念之间的本质差异，从而有效提升学生的抽象思维能力。

4. 激发学习兴趣和动力：加强物理概念间的逻辑联系，有助于学生将抽象概念与实际环境相结合，提高学习的实用性和趣味性。这将有助于学生更好地理解和掌握抽象的物理公式和概念，进而提升学习质量。

（六）物理模型的构建和应用

在物理教学过程中，为了有效培养学生的抽象思维能力，必须强调物理模型的构建与应用。这一方法不仅能提升学生的问题解决和理论应用能力，还能培养他们的创新能力和抽象思维能力。

1. 培育抽象思维能力：物理模型是物理学研究的核心工具，其构建本身就是抽象思维的体现。通过指导学生参与物理模型的构建，能够帮助学生深入理解物理规律，进而逐步提升学生的抽象思维能力，并增强学生分析、解决现实世界问题的能力。

2. 增强问题解决能力：在构建物理模型的过程中，学生需要分析问题并提取关键要素，这对提升学生的问题解决能力具有显著的促进作用。因此，教师需在教学中合理布置物理建模题和拓展性练习，帮助学生更好地掌握和应用物理学知识。

3. 理论与实践相结合：物理模型的构建不仅适用于课堂教学，还可延伸至日常生活。引导学生运用物理模型解决实际问题，不仅能加深学生对物理学的理解，还能在实践中提高学生的理论应用能力。

4. 激发创新能力：通过构建物理模型，可以激发学生的创新思维，使学生在实践中进行问题筛选、数据分析、模型建立等创新活动。

四、结语

高中物理教学对培养学生的科学思维方式和科学推理能力具有重要意义。通过学习物理规律的发现与证明过程，学生可以逐步领悟科学的思维方式，并应用于实际问题的解决中。此外，高中物理教学还应注重培养学生的定量分析和推理能力，使学生能够运用数学工具进行精确计算和逻辑分析。这些教学策略的实施，不仅能够帮助学生更好地理解和掌握物理知识，还能有效提升学生的系统思维能力和抽象思维能力，為学生未来的科学研究和创新实践奠定坚实基础。

参考文献：

[1]韩萍. 高中物理教学中提升学生抽象思维能力的策略探讨[J]. 新课程研究，2020（32）：100-101.

[2]王富云. 高中物理教学中培养学生抽象思维能力的策略分析[J]. 课程教育研究，2020（44）：125-126.

[3]冉彦. 高中物理教学中培养学生抽象思维能力的策略研究[J]. 新课程，2020（42）：60.

（责任编辑：廖  艺）