摘 要：在新課程改革背景下，高中物理課程標準要求培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，其中“科學思維”強調(diào)基于經(jīng)驗事實抽象概括并構(gòu)建物理模型.基于此，在高中物理課程教學中，教育工作者應深入研究課程內(nèi)容，引導學生參與實驗探究，并有意識地鍛煉、培養(yǎng)學生的抽象思維能力.

關(guān)鍵詞：高中學生；物理教學；抽象思維能力

中圖分類號：G632?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）06-0071-03

物理學是一門嚴密的理論科學，在形成物理理論和解決物理問題的過程中，均需要進行推理和論證，而在推理論證時，抽象思維則發(fā)揮著重要的作用.

1 通過新知講解培養(yǎng)學生抽象思維能力

在物理新知教學中，物理概念的學習是重點.物理概念闡述的是物理現(xiàn)象的共同屬性和本質(zhì)特征，是人們通過抽象思維形成的成果.因此，在物理新知教學中，教師應有意識地引導學生透過物理現(xiàn)象、物理過程探索物理本質(zhì)，著重強調(diào)這一過程中抽象思維方法的重要性，讓學生真正理解物理知識內(nèi)涵，夯實物理學習基礎.在高中物理新知講解中，教師可以通過以下方式培養(yǎng)學生的抽象思維能力：

第一，設計教學內(nèi)容，引導學生根據(jù)物理知識構(gòu)建邏輯結(jié)構(gòu).物理學是以基本概念為基石，以基本原理為骨架，以基本方法為紐帶所構(gòu)成的邏輯體系.在探究這一體系的過程中，教師一方面要讓學生認識到物理學整個框架之間的邏輯關(guān)系，另一方面也要引導學生理解物理知識內(nèi)容之間緊密的邏輯關(guān)系.而要達到這一目的，教師就需要準確把握教學內(nèi)容的深度和廣度，對新知識進行準確定位，為學生能夠從一個知識點出發(fā)，通過抽象思考逐漸構(gòu)建邏輯結(jié)構(gòu).例如在學習電場相關(guān)知識的過程中，教師依托之前學習的庫侖定律引導學生重溫電荷之間的相互作用，進而啟發(fā)學生認識到電荷周圍存在著電場的結(jié)論.在這一過程中，教師啟發(fā)學生練習所學知識，圍繞“電場”這一核心概念進行抽象思考，并通過類比質(zhì)點間是引力場推導出電荷間出現(xiàn)電場的現(xiàn)象，學生在知識遷移和延伸的過程中鍛煉了抽象思維，也明確了物理知識點在物理學邏輯結(jié)構(gòu)中的定位.當然，為了更好地引導學生認識物理學知識的邏輯結(jié)構(gòu)，抽象提煉物理知識，教師應深入分析教材結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)的邏輯順序，把握教材中物理知識之間的聯(lián)系，有意識地設計利于抽象思考的教學導入方法，讓學生的思維得到訓練.

第二，啟發(fā)學生理解知識中的因果關(guān)系，培養(yǎng)學生抽象分析能力.在物理新知講解中，教師不僅要讓學生“知其然”，更要讓學生“知其所以然”；讓學生理解物理概念、物理規(guī)律等知識之間的內(nèi)在聯(lián)系、因果關(guān)系，這樣才能提升學生的抽象思維能力；讓學生理順物理知識生成的過程，并為知識的應用做好鋪墊.例如在學習“牛頓第二定律”相關(guān)知識的過程中，教師針對模型F=ma中的變量，引導學生分析實驗，圍繞物體的運動說明其受力狀況，并判斷F與a哪個是“因”，哪個是“果”.這樣學生才能更加深入理解牛頓第二定律的內(nèi)涵，理解物體受力的因果關(guān)系.

第三，引導辯證思考，促使學生構(gòu)建物理知識體系.根據(jù)學生核心素養(yǎng)發(fā)展要求，在高中物理教學中，教師既要讓學生掌握相應的理論知識，還要讓學生逐漸養(yǎng)成運用運動的、聯(lián)系的、全面的觀點研究問題的意識，形成綜合分析、抽象概括客觀事物的能力，這樣才有助于學生透過物理現(xiàn)象探究客觀世界的本質(zhì).基于此，在講解物理知識的過程中，教師應結(jié)合物理學科的發(fā)展引導學生辯證思考，并從宏觀的視角進行抽象概括，理解物理學的發(fā)展不斷推進的過程.

2 通過實驗教學培養(yǎng)學生抽象思維能力

實驗是物理學科的基礎.在高中物理課程教學中，加強實驗教學，不僅可以提高學生的感性認識，更重要的是能使學生進一步理解物理概念和定律形成的基礎，從而有效幫助學生抽象概念、探究規(guī)律、掌握理論.基于此，在物理教學中，教師應借助實驗的優(yōu)勢，為學生提供觀察、探究的機會，促使學生通過感官體驗形成抽象思考，進而發(fā)展物理核心素養(yǎng).具體來講，在高中物理實驗教學中，教師可以通過以下幾點培養(yǎng)學生的抽象思維能力：

第一，引導學生觀察實驗，并根據(jù)實驗現(xiàn)象抽象物理原理.觀察是物理實驗探究的重要步驟.通過觀察，學生能夠直觀感受物理現(xiàn)象，并為接下來的抽象分析、邏輯推理奠定基礎.在高中物理實驗教學中，教師應明確教學目標，為學生安排觀察任務，讓學生最大限度地獲取實驗現(xiàn)象，并啟發(fā)學生經(jīng)過抽象思考，探究現(xiàn)象背后的原理，生成物理知識.例如在“用打點計時器測速度”的實驗中，教師為引導學生進行觀察設計了如下任務：（1）用打點計時器測量瞬時速度；（2）用圖像表示速度.

第二，引導學生理解物理知識，并通過抽象思考創(chuàng)新探索.在物理實驗中，教師可以根據(jù)已學的物理知識啟發(fā)學生抽象思考，利用自選器材設計實驗，研究物理現(xiàn)象.例如在學習了“超重與失重”的相關(guān)知識后，教師引導學生根據(jù)教材中的實驗分析其背后的原理，通過抽象思考理解實驗知識，然后鼓勵學生自主設計實驗，鍛煉抽象思維能力.根據(jù)學生上傳的實驗視頻，教師發(fā)現(xiàn)有的學生運用一個底端帶洞的空礦泉水瓶和一桶水設計了簡易實驗.在實驗中，首先，學生把礦泉水瓶中裝滿水，讓水瓶正立空中并觀察水流動情況；把礦泉水瓶裝滿水，下面放上水桶，讓水瓶正立在空中自由下落，觀察水流狀況.然后，學生根據(jù)實驗觀察提出了一系列的問題：當瓶中裝滿水并靜立在空中時，為什么水會流出？當瓶中裝滿水在空中自由下落時，瓶和水處于什么運動狀態(tài)？這種狀態(tài)下物體的加速度是多大？瓶的受力情況如何？水和瓶之間還有擠壓嗎？最后學生根據(jù)所學的“超重與失重”的相關(guān)知識給出答案，并驗證了自己的結(jié)論.在這一過程中學生把握實驗探究的主動權(quán)，將所學的物理知識用更加生活化的方式呈現(xiàn)出來，實現(xiàn)了對物理知識的創(chuàng)新探究，同時也完成了從具象到抽象的思考，提高了思維能力.

第三，引導學生分析實驗誤差，并培養(yǎng)問題分析能力.在物理實驗探究中，學生需要獲取實驗數(shù)據(jù)，并通過計算探究物理規(guī)律，這一過程是將直觀的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為抽象的物理理論的過程，也是鍛煉學生抽象思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié).但是，真實實驗數(shù)據(jù)的測量值，即客觀實驗中用儀器測量直接得到的結(jié)果與理想狀態(tài)下的實驗真實值之間存在一定的誤差.而分析誤差、認識誤差則是科學探究中的重要課題.對于誤差的分析與認識涉及實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等一系列問題，需要學生調(diào)動分析、比較、分類、綜合、演繹等思維方法.因此，在高中物理教學中，教師應結(jié)合具體實驗引導學生進行誤差分析，促使學生通過誤差強化抽象思考，并找到誤差最小的實驗方案.

3 通過習題指導培養(yǎng)學生抽象思維能力

物理習題是物理知識的綜合應用.在指導學生解答習題的過程中，教師需要引導學生正確的理解題目中給定的概念、信息、條件，還需要啟發(fā)學生調(diào)動已掌握的抽象知識，并在遷移運用中深化認識，理解物理知識的應用范圍.由此可見，加強習題指導是啟發(fā)學生抽象思維，培養(yǎng)學生知識運用能力的重要方式.具體來講，在物理習題教學中，教師應進行如下指導：

第一，指導學生認真審題，提煉整理給定的條件.認真審題是解答問題的第一步.在物理教學中，教師為了在解題中鍛煉學生的抽象思維能力，應引導學生全面把握題目中的給定條件，從復雜的信息中抽象出物理因素，利用合理的分析建立相關(guān)的物理對象、過程模型，將習題變化為熟悉的理想化模型，推理已知物理量和未知物理量之間的聯(lián)系；然后靈活地應用有關(guān)的物理知識、規(guī)律來解決問題；最后完成對題目的總結(jié)、判斷.當然，良好的審題習慣的培養(yǎng)不是一蹴而就的，教師要在習題指導中反復強調(diào)，不斷提示，讓學生找到審題的方法，能夠通過題目中給定的信息迅速明確出題點，進而活躍思維，通過抽象思考對所掌握的物理知識進行聯(lián)系比較，這樣才能在給定的眾多條件中去蕪存菁，找到物理問題所對應的物理模型，將具體的題目抽象、簡化，準確找到解題思路.

第二，指導學生通過抽象思考遷移運用物理知識.在解答習題中，如何篩選合適的公式、定理、定律來解答問題是一個難點.許多學生在解題中常常不知道其考查的是哪一部分內(nèi)容，因此也就不知道如何來運用知識.針對此，教師應重視學生的抽象思維訓練，讓學生能夠通過自主分析找到題目中的典型信息，進而通過拓展遷移實現(xiàn)合理運用.

第三，指導學生通過抽象思考拓展發(fā)散，探索多元化的解題方案.在抽象思維能力培養(yǎng)中，教師可以設置“一題多解”的任務，引導學生圍繞同一題目從不同角度考慮，以探索不同的解題方法.這樣可以讓學生通過比較分類、歸納演繹、分析綜合、抽象概括等方法最大限度挖掘題目的潛力，走出題海戰(zhàn)術(shù)的誤區(qū)，深入理解物理知識的本質(zhì)；也可以開闊學生思路、發(fā)散學生思維，讓學生學會多角度分析和解決問題.例如在滑動摩擦下的極值問題中，教師可以引導學生運用常規(guī)的數(shù)學三角函數(shù)進行解答，可以根據(jù)滑動摩擦力和支持力的關(guān)系，將兩個力合成為一個力，再根據(jù)力的矢量三角形進行解答.這樣學生可以在不同的方案中鍛煉抽象思維能力，更加深入地把握物理知識.

綜上所述，在高中物理教學實踐中，教師通過新知講解、實驗教學、習題指導等不同的模塊，有意識地引導學生進行思維訓練，促使學生進行抽象概括，對于學生的抽象能力的培養(yǎng)具有重要意義.在課程教學研究不斷深入的背景下，教育工作者應進一步挖掘利于學生抽象思維能力發(fā)展的教學內(nèi)容，并調(diào)整優(yōu)化教學方法，讓學生的思維得到有效的提升，促進學生學科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展.

參考文獻：

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［3］ 徐冬.高中物理教學中培養(yǎng)學生抽象思維能力的策略研究［J］.華夏教師，2019（34）：31-32.

［責任編輯：李 璟］

收稿日期：2022-11-25

作者簡介：馮建敏（1987.9-），女，江蘇省泰州人，本科，中學一級教師，從事高中物理教學研究.