摘 要:隨著新課程改革的不斷深化,為有效促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展,增強(qiáng)其綜合實踐應(yīng)用能力,教師除在教學(xué)實踐中幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)物理知識和基本技能方法之外,還必須重視學(xué)生思維能力的培養(yǎng),使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中掌握各種復(fù)雜物理現(xiàn)象的本質(zhì),提升自身的物理文化素養(yǎng)、綜合能力。抽象思維能力是高中物理思維能力的重要組成部分,文章主要探討在高中物理教學(xué)中提高學(xué)生抽象思維能力的實踐路徑,旨在為相關(guān)教育工作者提供參考。
關(guān)鍵詞:高中物理教學(xué);抽象思維能力;提高策略
中圖分類號:G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2095-9192(2022)12-0082-03
引? 言
抽象思維能力又被稱作邏輯思維能力,是指根據(jù)具體的信息進(jìn)行具有條理性、針對性及科學(xué)性的分析判斷,并得到符合事實及邏輯規(guī)律結(jié)論的思維能力。區(qū)別于形象思維,抽象思維不具備直觀性特征,因而對思考能力提出了更高的要求。抽象性是高中物理學(xué)科知識的重要性質(zhì)之一。在教學(xué)過程中,對學(xué)生的抽象思維能力進(jìn)行培養(yǎng),有利于深化學(xué)生的知識理解,使學(xué)生從自己的理解和物理的層次入手進(jìn)行判斷、區(qū)分,表達(dá)自己的認(rèn)知、見解,從而達(dá)到知識內(nèi)化的目的。抽象思維能力是確定概念、總結(jié)規(guī)律、解決問題不可或缺的能力。
一、高中階段物理教學(xué)中學(xué)生抽象思維能力及其培養(yǎng)現(xiàn)狀
高中物理教學(xué)不僅包括傳授基礎(chǔ)理論知識與概念,同樣也需要讓學(xué)生理解復(fù)雜的公式及物理實驗,這無疑提高了教學(xué)的整體難度。由此可見,在初中階段以模仿為主的思維能力顯然無法滿足現(xiàn)階段高中生的學(xué)習(xí)需求。在實際教學(xué)過程中,不少教師受應(yīng)試教育的影響,更加注重理論知識方面的教學(xué),很少在教材中引入與抽象思維培養(yǎng)有關(guān)的元素。即使部分教師在課程中提出有關(guān)問題,也只是按照應(yīng)試的要求、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計,這樣一來不僅會限制學(xué)生自身的思維發(fā)展,也會使他們逐漸喪失學(xué)習(xí)知識的積極性、主動性。同時,很多教師未結(jié)合學(xué)生自身實際情況進(jìn)行有效指導(dǎo),使學(xué)生的思維水平在短時間內(nèi)無法得到提升,阻礙了抽象思維培養(yǎng)工作的開展。
二、深入分析教材,找準(zhǔn)抽象思維能力培養(yǎng)的突破口
教材是教學(xué)過程中教師與學(xué)生共同使用的基本工具,集中體現(xiàn)著物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念與要求,是教師在開展抽象思維能力培養(yǎng)工作時必須加以重視的對象[1]。為此,教師應(yīng)提高對備課環(huán)節(jié)的重視力度,注意在備課過程中對教材內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)深入的分析與挖掘,明確授課內(nèi)容的重點與難點,找準(zhǔn)抽象思維能力培養(yǎng)突破口,在此基礎(chǔ)上優(yōu)化授課方案,圍繞重難點內(nèi)容展開抽象思維能力培養(yǎng)工作,從而取得良好的實踐效果。高中物理教材中包含著大量抽象物理概念、規(guī)律及分析模型,教師需要在引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)這些抽象知識的過程中實現(xiàn)抽象思維能力的同步發(fā)展。
例如,在進(jìn)行魯科版高中物理必修一“質(zhì)點與位移”這一節(jié)的教學(xué)時,教師可以由“質(zhì)點”這一理想模型的構(gòu)建過程入手,通過引導(dǎo)學(xué)生理解“突出問題的主要因素,忽略次要因素”這一簡化思想和方法,使其明確物理思考過程中應(yīng)關(guān)注和把握的重點。然后,教師可以結(jié)合“投籃”這一生活化的場景,描述籃球在投籃過程中的運動變化過程,將“籃球整體飛行軌跡”這一要素從籃球的運動中抽象出來,并將“籃球”這一物體簡化為不計形狀和大小的具有質(zhì)量的點,借助這一抽象思考過程,強(qiáng)化學(xué)生對抽象思維的認(rèn)知,有效簡化投籃問題,從而使學(xué)生理解“質(zhì)點”概念,形成良好的抽象思維能力。
三、優(yōu)化教學(xué)問題設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力
問題是思維活動的重要起點,通過在教學(xué)實踐中應(yīng)用問題教學(xué)方法,教師可以為學(xué)生的思考提供明確的方向和具體的目標(biāo),從而增強(qiáng)其思考實踐的針對性與實效性,推動其在思考過程中形成良好的抽象思維能力[2]??茖W(xué)設(shè)計問題是應(yīng)用問題教學(xué)方法的關(guān)鍵所在,為此,教師需要從教學(xué)重點與難點出發(fā),結(jié)合抽象思維能力的培養(yǎng)要求,以問題調(diào)動學(xué)生運用抽象思維方法進(jìn)行思考,從而取得良好的實踐培養(yǎng)效果。教師還可以引入具有一定難度的數(shù)學(xué)習(xí)題及“數(shù)形結(jié)合思想”,調(diào)動學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法去分析物理圖形,使學(xué)生在進(jìn)行數(shù)學(xué)計算和分析的過程中培養(yǎng)良好的邏輯思維能力,有效掌握判斷推理的技巧與方法,得出正確的結(jié)論。
例如,在進(jìn)行魯科版高中物理必修二“平拋運動”這一節(jié)的教學(xué)時,完成關(guān)于“平拋運動”基礎(chǔ)知識的教學(xué)后,教師可以給出如下物理習(xí)題:“自高度為H的A點平拋一物體E,該物體在水平方向上的運動軌跡長度為2s,下落點為X;自A點上方、高度為2H的B點處向此前平拋運動的同一方向平拋另一物體F,該物體在水平方向上的運動軌跡長度為s,下落點為Y(E、T的運動軌跡如圖1所示)。物體E、F的平拋運動軌跡恰好在同一豎直平面內(nèi)且均經(jīng)過木板T的頂端,求木板T的高度h”。對這一習(xí)題,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生以圖形為基礎(chǔ),在水平方向上畫出X軸,在豎直方向上畫出Y軸,從而構(gòu)建平面直角坐標(biāo)系,并借助關(guān)于拋物線這一解析幾何模塊的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行邏輯分析與思考,通過應(yīng)用抽象思維能力,將E、T兩個物體平拋運動軌跡的交點轉(zhuǎn)化為兩條拋物線方程的交點,從而通過數(shù)學(xué)計算得到答案。在思考和解答這一習(xí)題的過程中,學(xué)生將“實物的平拋運動”轉(zhuǎn)化為“拋物線的交點”,由此,其抽象思維能力能夠得到較好的發(fā)展。
四、提高對實驗教學(xué)重視力度,促進(jìn)自主探究
物理學(xué)科是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,為有效對學(xué)生的抽象思維能力進(jìn)行培養(yǎng),教師必須提高對實驗?zāi)K的重視程度,推動學(xué)生在實驗操作和思考的過程中形成對知識和方法的深刻理解和掌握[3]。為此,教師需要提高學(xué)生在實驗中的參與度,重視為其提供豐富多樣的實踐探究機(jī)會,帶領(lǐng)其走入實驗室進(jìn)行操作探究,引導(dǎo)其自主設(shè)計實驗探究方案并自主完成相應(yīng)操作,并在這一過程中通過分析實驗現(xiàn)象得到科學(xué)的結(jié)論,從而形成良好的抽象思維能力。
例如,在進(jìn)行魯科版高中物理必修三“科學(xué)探究:
電容器”這一節(jié)的教學(xué)時,教師應(yīng)重視帶領(lǐng)學(xué)生走入實驗室,對電容器在充電、放電過程中兩極板間電壓和電路中電流的變化情況進(jìn)行觀察,并通過抽象思考和分析,判斷充電和放電過程中電容器兩極板儲存電荷量的變化情況,推動學(xué)生結(jié)合教材給出實驗原理,綜合應(yīng)用相關(guān)物理知識設(shè)計實驗方案,借助電流計、電壓表等實驗器材和設(shè)備統(tǒng)計數(shù)據(jù)。然后,教師可讓學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析和思考判斷,基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)形成科學(xué)結(jié)論,在這一過程中提高學(xué)生的抽象思維能力。
五、引入小組合作模式,促進(jìn)學(xué)生交流互動
交流與討論是共享思維、了解認(rèn)知和不同角度思考問題的重要方式,通過加強(qiáng)學(xué)生彼此間的互動探討,教師能夠有效地調(diào)動其實現(xiàn)思維共享,從而進(jìn)一步提升抽象思維培養(yǎng)的實效性[4]。為此,教師可以引入小組合作模式,依據(jù)學(xué)生現(xiàn)階段的實際學(xué)習(xí)水平和能力,遵循“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”這一原則,將學(xué)生合理地劃分為若干物理學(xué)習(xí)小組,從而有效推動其在小組中積極開展交流與討論,在互動過程中共享思維,并通過討論和總結(jié)形成共識,切實加強(qiáng)對物理知識的認(rèn)知與理解,共同獲得抽象思維能力的發(fā)展。
例如,在進(jìn)行魯科版高中物理必修三“能源與可持續(xù)發(fā)展”這一單元的教學(xué)時,教師可在完成本單元“能量的轉(zhuǎn)化與守恒”的教學(xué)后,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合能量守恒定律,在小組中對“從能量守恒的角度出發(fā),生活中應(yīng)怎樣利用能源?”這一問題進(jìn)行思考,推動學(xué)生根據(jù)自身知識積累和生活經(jīng)驗提出個性化的想法并積極進(jìn)行討論互動,從而獲取不同的思考角度并得到差異化的思考經(jīng)驗,在這一過程中有效激發(fā)其能源節(jié)約意識,并促進(jìn)其產(chǎn)生具有實踐可行性的想法,切實改善整體授課效果。除此以外,教師還可以讓學(xué)生以小組為單位,利用自己的課余時間查詢、瀏覽有關(guān)能量轉(zhuǎn)化、守恒等相關(guān)知識,收集相關(guān)資料、數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上自行設(shè)立與之有關(guān)的問題,將問題進(jìn)行匯總、整理,在后續(xù)課堂上與其他同學(xué)進(jìn)行分享、交流,并指定某位同學(xué)進(jìn)行解答。
六、加強(qiáng)總結(jié)歸納反思,打造完備物理知識體系
學(xué)生進(jìn)行物理抽象思考的基礎(chǔ),是深刻理解與充分掌握物理知識。為此,教師需要重視知識梳理與框架構(gòu)建工作,重視幫助學(xué)生構(gòu)建完備的物理知識體系。在此過程中,教師尤其需要重視幫助學(xué)生明確不同模塊物理知識之間的客觀聯(lián)系,從而推動其在思考和分析復(fù)雜物理問題時,綜合調(diào)用各個模塊的物理知識,快速形成關(guān)于問題的有效解決方案。此外,教師還應(yīng)重視應(yīng)用生活化的素材來進(jìn)行知識梳理,并在此基礎(chǔ)上與其他相關(guān)學(xué)科形成相互促進(jìn)的良好循環(huán),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中通過自己的理解,認(rèn)知到物理學(xué)科的統(tǒng)一性、聯(lián)系性,從而自然地運用抽象思維管理、豐富自己掌握的物理模型,加深并強(qiáng)化對相關(guān)知識的理解、記憶,提高自身的解題能力。這能夠培養(yǎng)學(xué)生從物理學(xué)科視閾出發(fā)思考生活中各類現(xiàn)象和問題的良好習(xí)慣,進(jìn)一步拓展抽象思維能力培養(yǎng)的范圍。
七、增強(qiáng)學(xué)生分析概括能力,促進(jìn)抽象思維能力的發(fā)展
教師需要在日常的教學(xué)過程中為學(xué)生引入不同的物理問題,使他們針對不同類型的問題進(jìn)行思考、分析,提升自身的思維水平、能力。
如教師在解析問題答案的過程中,需要向?qū)W生闡述解題原理,并在此基礎(chǔ)上將問題中涉及的所有知識點進(jìn)行羅列,讓其尋找科學(xué)合理的方式解決上述問題。在自主分析、思考過后,學(xué)生可以將問題拆分為自己熟悉并了解的題型,這樣就可以自行解決問題,使自身的思維能力得到提升。當(dāng)再次面對抽象物理難題時,學(xué)生可以靈活地運用分析能力將習(xí)題分解為自己所熟悉的題型,再經(jīng)過相應(yīng)的總結(jié)、歸納對應(yīng)到自己所學(xué)習(xí)的知識點上,輕松解決問題。
八、優(yōu)化評價機(jī)制,完善思維體系
在提升教學(xué)質(zhì)量的同時,教師更要注重定期的評價和總結(jié)。教師應(yīng)轉(zhuǎn)變自身的評價和反思方式,讓學(xué)生在全面發(fā)展和成長的同時,發(fā)現(xiàn)自身存在的問題和不足,及時改正。如教師可以在講解完知識后,利用剩余的課堂時間讓學(xué)生對涉及的重點知識進(jìn)行重新整合,找出相關(guān)聯(lián)的知識點,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行串聯(lián)和總結(jié),在完善知識點的過程中逐漸形成抽象思維,為物理綜合素質(zhì)的形成奠定良好的基礎(chǔ)。此外,教師還應(yīng)完善評價機(jī)制,將抽象思維能力和綜合能力納入評價機(jī)制,針對學(xué)生近期的表現(xiàn)做出正確客觀的評價,評價方式主要為教師評價、學(xué)生自評、互評等,讓其在評價的過程中知曉自己現(xiàn)階段存在的問題與不足,及時轉(zhuǎn)變自身的思維模式,加強(qiáng)思維訓(xùn)練,從而提高自身的思維水平、能力。
九、構(gòu)建特定情境,培養(yǎng)抽象思維意識
在教學(xué)時,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀念,端正學(xué)習(xí)態(tài)度,認(rèn)真對待物理這門學(xué)科,并在此基礎(chǔ)上初步對抽象思維進(jìn)行理解、認(rèn)知,學(xué)會運用抽象思維看待物理世界的變化和發(fā)展,從而不斷提升自身的綜合素質(zhì)。教師應(yīng)轉(zhuǎn)變自身的教學(xué)觀念和思維,重視對抽象思維的培養(yǎng)。如在講解相關(guān)知識時,教師應(yīng)該確保講解的精準(zhǔn)度,提供相應(yīng)的理論數(shù)據(jù)來支撐相關(guān)的概念。教師可以從抽象思維的角度為學(xué)生講解相關(guān)概念和含義,讓其在學(xué)習(xí)知識的過程中構(gòu)建思維情境,在情境中借助啟發(fā)式問題進(jìn)行探究、分析,鼓勵他們在此過程中加以想象、聯(lián)想,找尋事物之間的關(guān)系,根據(jù)事物的發(fā)展過程、物理的邏輯順序進(jìn)行推理、思考。在講解相關(guān)知識后,教師可以引用著名物理學(xué)家的經(jīng)典事跡,提高學(xué)生對物理奧秘的探究欲望和興趣。這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的探究意識,讓其在生活中發(fā)現(xiàn)問題,還可以借此促使其思維能力的發(fā)展,為后續(xù)的學(xué)習(xí)、生活創(chuàng)造良好的條件。
結(jié)? 語
為有效在高中物理教學(xué)中提高學(xué)生的抽象思維能力,教師應(yīng)強(qiáng)化思想認(rèn)識,積極主動地更新自身理念;深入分析教材,找準(zhǔn)抽象思維能力培養(yǎng)的切入點;優(yōu)化問題設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力;提高對實驗教學(xué)的重視程度,強(qiáng)化學(xué)生的自主探究;引入小組合作模式,促進(jìn)學(xué)生交流互動以及加強(qiáng)總結(jié)歸納,幫助學(xué)生構(gòu)建完備的物理知識體系等,通過采用以上策略,切實增強(qiáng)抽象思維能力培養(yǎng)的實效性。
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作者簡介:許德生(1974.12-),男,福建莆田人,
任教于福建省莆田第十二中學(xué),中學(xué)一級教師,本科學(xué)歷。