在高中物理教学中培养学生的思维能力的策略

摘 要：《普通高中物理课程标准》明确了高中物理课程的功能定位，与新高考背景下的综合改革衔接，重视学生的全面发展，提出了物理核心素养培育的教学目标，其中就包含科学思维，强调了教师在实际的物理教学中，要注重培养学生的科学思维，指引学生站在物理学视角上探究客观事物的本质属性、内在规律和相互关系，在此基础上理解抽象的物理知识，提出内心的质疑，并积极动手验证等，初步奠定了培养学生的思维能力的重要性，指明了高中物理教学的改革方向。基于此，文章立足课程标准的要求，分析了在高中物理教学中培养学生的思维能力的价值和策略，希望可以启发教师的教学思路，使教师意识到培养学生的思维能力的重要性，从而在实际的教学中探究科学有效的教学方法，推动学生思维能力的发展，促进我国高中物理教学的进一步改革和发展。

关键词：高中物理；思维能力；培养策略

最近几年，随着高中教学的改革和发展，越来越多的教师意识到了在高中物理教学中培养学生的思维能力的重要性，但是纵观高中物理教学的现状，部分教师在培养学生的思维能力的过程中仍然存在一些问题，如教师采取的教学方法比较传统，习惯采取“灌输式”教学，使学生缺乏思维发展锻炼的机会；教师在提出问题时缺乏缜密的思路，没有结合学生的现实生活提出物理问题，使教学的切入点比较随意，无法提升学生的抽象思维水平；部分教师忽视了学生的动手操作，没有为学生的动手实践创造机会，使学生无法探究物理现象背后的科学规律，自然也无法提升学生的物理思维能力；教师忽视了学生的自主思考，没有为学生的思考探究留出充足的时间，使学生的学习比较被动，在无形中也限制了学生的思维能力的发展。因此，新时代下，教师要转变教学观念，明确传统教学模式在培养学生的思维能力方面的弊端，探究更加科学、先进、生活化的教学方法，全面提升学生的思维水平。

一、在高中物理教学中培养学生的思维能力的价值

（一）有利于学生形成核心素养

在时代发展推动下，社会对人才的培育要求越来越高，不仅要求人才具备完善的知识结构，还要求人才具备完善的思维能力、灵活的头脑、活跃的思维能力。因此，课程标准提出了核心素养培育的内容，要求教师在物理教学中，致力于培养学生的物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任。科学思维是其中的重要一项。教师通过在高中物理教学中培养学生的思维能力，有利于完善学生的核心素养，促进学生的综合发展。第一，核心素养之间是环环相扣、相互联系的，教师在培养学生的科学思维的过程中难免会触及其他素养，如指引学生在科学探究中形成科学思维、启发学生在探究物理观念的过程中形成抽象思维能力等，这些都有利于发展学生的核心素养。第二，为了活跃学生的思维，激发学生的思维活性，教师会探究更加直观、先进、生活化的教学模式，通过利用先进的信息技术创设趣味性情境、借助生物实物指导学生动手操作等，这些会丰富物理课堂的内容，增加教学的直观性和新颖性，从而有利于吸引学生积极融入课堂，激发学生的主观能动性，促使学生在活跃的思维支撑下完成知识探究，在潜移默化中形成核心

素养[1]。

（二）有利于提升学生解决问题的能力

教师培养学生的思维能力还有利于提升学生解决问题的能力，帮助学生实现知识迁移。第一，课程标准指出了高中物理课程的关键教学目标，即指引学生形成正确、系统、清晰的物理观念，可以站在物理学的角度上正确描述、解释生活、自然现象，并灵活利用课堂上学到的知识解决实际问题，完成生活实践，实现知识迁移。教师通过培养学生的思维能力刚好可以实现这一点，可以帮助学生站在科学思维的角度上探究物理现象背后蕴含的规律和内涵，总结相关共性知识，充分理解事物的本质和主要矛盾，最终形成深层次的理性认知。第二，纵观高中物理教材，不难发现教材中的很多知识都和学生的现实生活息息相关，需要学生在解决生活问题的过程中形成抽象思维能力，养成完善的思维习惯。教师培养学生的思维能力，可以指引学生观察和分析生活，在解决生活问题的同时，提升社会适应能力，为将来更好地适应社会做好准备。第三，物理知识、物理规律都是科学家在长期的实践操作中总结、整理出的，虽然具有抽象性特点，但同时也有普适性的特征。教师锻炼学生的思维能力，可以帮助学生完成感性到理性思维的转变，从而改变学生的学习模式，帮助学生克服畏难心理，以清晰的思路探究物理知识之间的联系，主动尝试应用物理知识解决各种问题[2]。

二、在高中物理教学中培养学生的思维能力的策略

（一）巧妙提问，培养学生的思维能力

在高中物理教学中，教师要学会巧妙提问，发挥问题的引导作用，培养学生的思维能力。第一，教师要善于从生活中发现物理问题，通过从学生熟悉的生活物品、场景中提问，启发学生的物理探究思路，活跃学生的思维。第二，教师在提出问题后要观察学生的思维状态，给学生留出分析和解决问题的时间。第三，教师要建立各问题之间的联系，尽量设计层层递进的问题，帮助学生在思考和解决问题的过程中逐步发展自己的思维能力[3]。

以《电路中的能量转化》为例，本课的教学目标是：1.理解电路转化为其他形式的能的形式，深刻对功和能的认识；2.学习电功和焦耳定律公式，进一步理解电功和电热之间的关系，学会计算电功率和热功率；3.结合现实生活中的电风扇、洗衣机等电器，分析和了解能量转化和守恒定律，形成抽象思维能力，能建立现实生活和物理知识之间的关系。

基于此目标，教师提出了如下问题，培养学生的思维能力：

问题1：电热水壶在接通电源到水沸腾期间发生了什么变化？电能转化成了什么？在课堂导入环节，教师从生活中常见的电器入手，利用信息技术为学生展示了电热水壶烧水的过程、吹风机吹头发和电动车充电的图片等，然后提出问题，要求学生结合这些电器的功能，思考它们在使用或者充电过程中电能发生了什么变化？在熟悉的生活场景支撑下，学生的思维比较活跃，很快就联想到了热水壶的功能，即烧水，那么它在使用过程中必然是消耗电能转化成了水的内能，如此方能完成水的加热过程。其他电器同理。

问题2：电器在使用时，电能转化成了其他形式的能，到底是如何实现的？是什么力实现了电能的转化？教师围绕着问题1提出了深化问题，引发了学生的思考，使学生在问题支撑下开动脑筋，尝试设计电路小实验，验证自己的猜想。最终，在教师的指导下，学生设计了一个通电回路，通过闭合开关，小灯泡发光的过程探究电流、电势能的变化，成功利用能量转化和守恒定律，探究出了电能和其他形式的能之间的转化，总结出电能转化成其他形式的能是靠电流做功实现的。

问题3：电锅是生活中常见的电器，很多电锅都有几个档，用来控制火候的大小，不同档之间的本质区别是什么？为了引出电功率，教师仍然从生活中的电器入手，科学提问，使学生在分析电锅的不同档的过程中，理解了抽象的物理概念，即电功率，总结出了电锅的档位是按照电功率的不同划分的，本质上指的是电流做功的速度，形成了抽象思维能力。

（二）合作探究，实现学生的相互促进

培养学生的思维能力无法一蹴而就，需要教师的长期坚持，同时仅仅依靠教师一个人的指导是远远不够的，还需要发挥之间的相互促进作用。因此，教师要选择合适的契机，组织合作探究活动，借助团队力量，发展学生的思维能力。第一，教师要深入分析学情，了解学生对物理知识的了解程度和思维水平，在此基础上设计合作探究的目标；第二，教师要结合初高中的物理知识之间的联系，从学生的深入探究入手，组织合作探究活动，帮助学生在合作学习中补充、完善知识体系，深刻对物理概念、公式定理的理解，并形成合作探究技能，全面提升学生的思维水平[4]。

以《光的折射》为例，教师经过分析，总结出学生在初中阶段简单学习过光的反射和折射现象，为本课的学习奠定了基础。但学生在初中并没有深入学习过光的折射遵循的定量关系，且没有完成具体的实验操作，思维水平有待提高。为此，在本课的教学中，教师立足学生的学情，决定采取小组合作学习的策略，发挥学生之间的相互促进作用，推动学生思维能力的发展，具体教师安排了如下小组讨论活动：

1.观察光的折射现象，小组讨论光的折射规律。教师利用信息技术呈现了演示实验，让一束光线从空气中斜射到玻璃中。学生经过小组观察和讨论，形成了清晰的科学思路，顺利总结出光线在进入玻璃时传播方向会发生变化，即出现光的折射现象，并结合初中了解的光的反射定律，自然产生了疑问：光的反射遵循反射定律，那么光的折射是否也有一定规律呢，为后续的小组探究做好了准备。

2.结合初中学习过的物理实验，小组深入讨论折射现象。学生在初中阶段学习光的折射时，教师往往会列举生活小实验，帮助学生感知光的折射现象。譬如：将筷子插入水中，筷子就会发生弯曲；将一个硬币放在碗底最初是看不见的，但是在碗里倒入水后却看见了，其中蕴含着光的折射现象，那么在折射过程中，折射角和入射角之间是否存在定量关系呢？如果我们要测入射角和折射角的大小，需要如何操作？在教师的启发下，各小组合作探究的热情较高，纷纷尝试在合作中集思广益，自己动手设计实验，并通过小组分工、合作，做好实验记录，完成了实验讨论。

教师通过组织小组探究活动，成功指引学生设计了合作探究表格，在表格中记录了实验次数、入射角、折射角等数据，并借助合作学习的力量，发散了思维，探究了入射角和折射角之间的定量关系，深入理解了光的折射现象。

（三）动手操作，在操作中提升思维水平

教师要重视学生的动手操作，促使学生在操作中提升思维水平。第一，教师要全面分析高中生的身心发展特点，明确高中生的身心发育已经接近成人，具备一定的动手操作能力，且渴望自己动手操作。因此，教师要立足学生的个性特点，为学生的动手操作创造机会，使学生在操作中获得灵感，发散思维。第二，教师要培养学生的操作自信，使学生敢于自己动手操作，并勇于在操作中思考，通过分析自己的操作过程、操作结果，得出正确的结论，最终提升思维水平[5]。

以《重力与弹力》为例，为了发展学生的思维能力，使学生体会力的作用，教师安排学生动手操作，鼓励学生充分利用手边的物品，感受重力和弹力。如，用手拉动皮筋，感受皮筋的变化；随手扔掉手中的笔，感受笔落地的过程；拖动桌面上的课本，观察课本的运动状态等。学生通过动手操作，亲身体会到了物体的运动状态变化，自然而然地产生了疑问：是什么力导致了物体的运动状态发生了变化，初步感知了重力和弹力的作用，体会到了物体和物体之间的相互作用力。

另外，在探究重力是如何产生时，教师也鼓励学生积极操作，要求学生发散思维，自己利用自己的身体或者身边的物品，设计相关小实验，在亲自动手和亲身体会中探究重力的产生。譬如，小李尝试从不同角度跳起来，结果发现无论自己从什么角度跳起来，最终都会落到地上；丽丽尝试将手中的物品扔出去，结果发现不管扔什么东西，用多大的力气扔出去，物品都一定会落到地面上。学生通过积极动手操作，顺利总结出了重力是由地球的吸引产生的，地球上的任何物体都受重力的作用。但同时学生通过深入思考，还总结出重力不等于地球的吸引力，仅仅是地球引力的一部分。

在探究物体的重心时，教师为学生分发了不规则的薄板形物体，要求学生自己动手寻找物体的重心。此外，为了全面启发学生的思维，降低学生的动手操作难度，教师还利用信息技术为学生展示了科学的物理探究方法，即悬挂法，将不规则物体悬挂起来，寻找物体的重心。在视频点拨下，学生产生了一定的探究思路，尝试将手中的物体悬挂起来，积极寻找不规则物体的重心。在这个过程中，学生不仅从动手操作中探索出了科学原理，找到了不规则物体的重心，还形成了完善的思维能力，还体会到了动手操作的乐趣，在潜移默化中推动了学生的物理可持续发展。

结束语

综上所述，在高中物理教学中培养学生的思维能力有较多的价值，可以帮助学生形成物理核心素养，促进学生的综合发展，还有利于发展学生的解决问题的能力，帮助学生实现知识的迁移应用，使学生全面感知学习物理知识的魅力，产生学习热情。因此，教师要立足课程标准的要求，加强对教材内容和学生学情的分析，学会巧妙设计问题，借助问题的启发作用，活跃学生的思维，点燃学生的知识探究热情，促使学生在探究问题的过程中了解抽象的物理知识，形成抽象思维能力。另外，教师要为学生合作探究创造机会，设计小组合作探究活动，发挥学生之间的积极促进作用，发展学生的思维能力。最后，教师要重视学生的动手操作，使学生在操作中提升思维水平。

参考文献

[1]刘娟.高中物理教学中培养学生抽象思维能力的策略[J].数理天地（高中版），2023（24）：84-86.

[2]张晓琳.领悟规律内涵、提高思维能力：关于高中物理中电容器问题的讨论[J].湖南中学物理，2023，38（11）：84-85，55.

[3]喻海波.基于综合性分析能力与思维的高中物理教学设计研究[J].高考，2023（27）：102-104.

[4]刘涵.高中物理教学中如何培养学生的创新思维能力[J].数理天地（高中版），2023（18）：84-86.

[5]李峰.基于培养学生科学思维能力的高中物理教学设计[J].高考，2023（16）：18-20.