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高中物理教学中学生思维能力的培养策略

作 者:陈晓珍 (安徽省滁州市凤阳中学 239000)

摘   要:实现素质教育是当下教育的目标。为此,每个课程都建立了自己的课程核心目标,在物理学习上,培养学生的思维能力就成为了重要的课程内容。尤其在高中物理,此时的物理思维正处在关键的进阶阶段,此时的物理思维能力对于学生一生都有着至关重要的影响。所以在这个阶段,通过学生的物理思维能力,不仅符合当下素质教学要求,还关系到学生的一生,从长远上影响着国家未来的人才发展战略素质。本文将在此基础上,探讨高中物理中培养物理学思维的相关问题。
关键词:高中物理;思维培养原则;物理思维

一、概述
高中物理是人类逻辑思维发展的关键时期,在新课改的要求下,培养物理思维能力是一项很重要的学习成效指标,它要求学生具有独立思考可解决问题的能力,这是我国在未来打造顶尖领域、成为世界领头羊的必要技能。在传统教学模式下,单单专注于对于物理知识点的学习存在很多弊端,尤其在创新思维能力上的严重不足,让一批批尖端的教育工作者意识到了将“教育大国”向“教育强国”转化的迫切需求,也由此引发了国家在教育方面做出的一系列改革。
从知识水平来看,在高中物理课程上培养学生的物理思维具有很好的适用性和可行性。首先就是高中物理具有很广的适用范围,除了基础的生活与物理学密切相关外,在尖端领域的发展,比如国防军事、电子通讯、航空航天等领域都少不了对于物理学的研究。此时学生掌握该阶段的物理学知识,对于学生以后的发展和人生规划都有着至关重要的影响。如今,人们将学习培养的重点转移到物理思维上以后,通过对学习手段和探究方法的培养,可很好地启发学生的创新能力和实验探究能力。再有,以思维培养为主的学习模式具备学习探究的趣味性,抓住该特点培养物理思维,可以很好地激发学生的物理学习兴趣,达到高效学习的目的。
二、在高中阶段培养物理思维的策略
1.转化思想的培养策略
转化思想是一种较为广泛应用的思想,它不仅是物理学中的一种常用思想,在数学、化学等其他学科甚至是文科中都有很好的体现。不过在物理学中的转化思想,体现出了很好的严谨和逻辑的特点,这是学生应当重点关注的问题。
高中物理学的转换思想,主要体现在应用物理实验解决一些难以直接观察到的物理现象,它可完成高速到低速的转化,微观到宏观的转化,抽象到具象的转化。比如以斜坡模拟低速的自由落体,以灯泡的明暗标记电路的开合状态甚至是电流的大小,等等。其中有一个值得一提的经典转换思想,就是以打点计时器记录自由落体运动。
在研究自由落体运动时,由于物体的下落速度很快,想要直接通过肉眼观察的难度极大,而很多学校基本都不具备连续曝光的光秒拍摄摄像机。这时,使用打点计时器,将物体下落的轨迹转化为纸带上连续的点,这就将高速的自由落体运动转化为了非常具象直观的连续的点。该思想在物理学的应用中非常广泛,比如将力的大小转化为具象的弹簧形变,将能量转化为运动……如此等等的基础理论几乎都包含了转换思想,所以在进行转换思想的培养时,要多引导学生观察和总结。
2.累积思想的培养策略
累积思想是物理学的重要思想之一,在微观到宏观的过程中使用尤其广泛。为了方便学生的理解,教师在描述围观物质时,往往不会直接以数据的方式描述原子和电子有多大,而是以多少个原子排在一起才能达到我们所见的长度,这即是一种累积思想的表达。在实际的物理实验应用中,游标卡尺就充分应用了累积思想的理论,它通过细微的差别,将多个小差距累积起来,从而测量出更加准确的物理实验数据。由此可见,培养累积思想不能仅仅局限在微观世界到宏观世界的课程中,还可以通过数据精度测量来进行教授,故教师应当注重培养学生以累积思想解决问题的能力。
3.抽象模型思想的培养策略
物理学是一门高度抽象的学科,为了便于抽象到形象的联系,建立抽象模型思想是必不可少的。其最基础的,有以带箭头的光线表述实际的光的传播和力的大小,以太阳系的运作模型模拟原子核和电子的运作关系,以很多带箭头的线条的集合表述电场和磁场的分步……在借助了这些抽象模型的辅助后,我们对抽象的理论就有了更好的了解。另外,抽象模型思维还需要一定的空间想象力,比如竖直方向上的直线运动和平面上的圆周运动融合成的螺旋运动效果,还有光的波粒二象性的模型模拟,这只有通过空间想象力才能完成对于光的表述。总的来说,只有具备了抽象模型思维能力,才能切实体会到抽象物理学的魅力。所以在教学培养中,教师应当充分利用计算机多媒体的建模优势,以具象的方式为学生表达抽象的概念。另外,在此过程中,教师还要充分注重对于学生本身的抽象思想的培养。
4.无尽归纳思想的培养策略
无尽归纳思想是物理学的重要思想之一。以不断降低爬升坡度的惯性原理推演出牛顿第二定律,以不断加速的牛顿大炮创造出一个可绕地球永远飞行的低空炮弹……这些都需要在实际的理论支持上发散思维,将其推演到理想状态下的运动理论。无尽归纳思想是建立现代物理学的重要思想,在进行无尽归纳思想的培养时,除了启发学生观察和总结的能力外,还要鼓励学生发散思维,大胆假设,善于将实际问题上升到理论的高度来进行考虑。
参考文献
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[2]代峰.高中物理教学中培养学生创新意识的探索[D].华中师范大学,2006.
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[4]闫欣.浅谈物理思维能力培养[J].黑龙江科技信息.2013(36).
[5]谢艳.让学生成为自己的主人——高中生物理思维能力培养方法浅谈[J].物理学习与研究.2010(04).