【摘要】 培養(yǎng)高中學(xué)生物理抽象思維能力是當(dāng)今素質(zhì)教育的目標(biāo)之一，也是教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的一條重要途徑。高中物理教學(xué)必須通過培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的抽象思維，才能使學(xué)生正確理解物理概念，把握物理規(guī)律，并創(chuàng)造性地解決物理問題。
【關(guān)鍵詞】 物理概念 抽象思維能力 培養(yǎng)
物理概念是物理學(xué)中最重要的基石，是物理規(guī)律、原理、公式和定則等基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)。抽象思維就是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)過程中借助于概念、判斷、推理為基本形式，以抽象與概括、分析與綜合、歸納與演繹等邏輯方法為其基本方法的一種思維方式。掌握好物理概念是學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵，也是培養(yǎng)能力、開發(fā)智力的重要途徑。下面筆者結(jié)合高中物理概念課的教學(xué)談?wù)勁囵B(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的方法。
一、重視形成物理概念的一般過程推進(jìn)學(xué)生抽象思維能力
在高中物理教學(xué)中，使學(xué)生形成清晰的物理概念，準(zhǔn)確地掌握物理規(guī)律，并使他們的智力、能力得到充分發(fā)展，是中學(xué)物理教學(xué)的核心問題。在形成物理概念的過程中，應(yīng)盡可能從具體事物出發(fā)，通過分析，抓住現(xiàn)象的本質(zhì)，使學(xué)生從具體的感性認(rèn)識(shí)上升到抽象的理性認(rèn)識(shí)，從而形成物理概念。最后還需要回到實(shí)踐中去才能得到檢驗(yàn)和發(fā)展，所以還要使學(xué)生運(yùn)用知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題，以加強(qiáng)對(duì)概念的理解。概念建立過程中應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：
1.準(zhǔn)確性
在概念建立過程中，如果教師講得生動(dòng)形象，概念表述準(zhǔn)確無誤，學(xué)生便易于接受，并且能留下深刻的印象。如：力是物體對(duì)物體的作用，短短的幾個(gè)字就能闡明力的本質(zhì)。“力是作用”，力是什么作用呢？由“物體對(duì)物體的”幾個(gè)字揭示出力的物體性，說明了力是物它是客觀事物共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映，是客觀事物的抽象，是觀察、實(shí)驗(yàn)和思維相結(jié)合的產(chǎn)物。體間相互作用，至少要有兩個(gè)物體才能產(chǎn)生力的作用。
2.直觀性
在“壓力”的教學(xué)中，為了避免學(xué)生形成“壓力在數(shù)值上等于重力”的錯(cuò)誤印象，可做如下實(shí)驗(yàn)：把物體放在水平放置的臺(tái)式測(cè)力計(jì)上，此時(shí)它指示出物體的重量，接著把測(cè)力計(jì)的底座稍抬起，使其平臺(tái)傾斜，這時(shí)示數(shù)立刻變小，這樣不僅便于學(xué)生區(qū)別重力與壓力，也顯示了斜面所受的壓力不等于重力，從而使學(xué)生對(duì)壓力的概念有了全面的認(rèn)識(shí)。
二、通過建立物理模型加強(qiáng)學(xué)生的抽象思維能力
物理概念是客觀事物共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映，是客觀事物的抽象，是觀察、實(shí)驗(yàn)和思維相結(jié)合的產(chǎn)物。高中學(xué)生的物理抽象思維能力，主要體現(xiàn)在建立物理模型和把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為典型物理問題兩個(gè)方面。中學(xué)物理教材中有許多物理知識(shí)比較抽象難懂，學(xué)生不容易理解和掌握，理想物理模型就是科學(xué)抽象方法的一種形式，它是以客觀實(shí)體為原型經(jīng)過科學(xué)抽象的產(chǎn)物，是客體主要特性的反映。通過抽象，把研究對(duì)象和進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化，摒棄或忽略無關(guān)、次要的因素，突出反映事物本質(zhì)特征的主要因素，從而抽象出物理模型，幫助學(xué)生建立起清晰的物理研究對(duì)象，達(dá)到疏通思維渠道，使物理問題化繁為簡(jiǎn)、化難為易，起到降低教學(xué)難度的作用，易于學(xué)生理解和掌握物理研究對(duì)象的本質(zhì)特征及其規(guī)律。如質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源等等。學(xué)生在理解這些概念時(shí)，很難把握其實(shí)質(zhì)，而建立概念模型則是一種有效的思維方式。高中的物理模型常用的有以下三種：
1.對(duì)象模型
用來代替研究對(duì)象實(shí)體的理想化模型。如：質(zhì)點(diǎn)、剛體、理想氣體、輕質(zhì)彈簧、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源等。
2.過程模型
實(shí)際的物理過程都是由諸多因素作用的結(jié)果，忽略次要因素的作用，只考慮主要因素引起的變化過程的模型。如：勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、變加速運(yùn)動(dòng)模型、彈性碰撞模型、人船模型、追逐模型、發(fā)電機(jī)模型、原子結(jié)構(gòu)模型等。
3.條件模型
把研究對(duì)象所處的外部條件理想化建立的模型。如：光滑表面、恒力、真空中等。
三、通過對(duì)物理概念的內(nèi)涵與外延的理解深化學(xué)生抽象思維能力
要完整地掌握一個(gè)概念，既要理解其內(nèi)涵又要清楚其外延。從而與其它概念相區(qū)別。物理概念的內(nèi)涵是指物理概念所反映的物理現(xiàn)象、物理過程所特有的本質(zhì)屬性。如電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)強(qiáng)弱的一個(gè)物理量，與試探電荷的性質(zhì)無關(guān)。物理概念的外延是具有物理概念所反映的本質(zhì)屬性的全體對(duì)象。通常所說的物理概念的適用范圍就是指物理概念的外延。它說明物理概念所反映的是哪些對(duì)象�！拔锢砀拍畹膬�(nèi)涵與外延成反比關(guān)系，內(nèi)涵越大，外延越小，內(nèi)涵越小，外延越大”。
四、運(yùn)用類比法構(gòu)建概念體系讓學(xué)生抽象思維能力得以升華
類比是科學(xué)研究中常用的方法之一，從特殊推向特殊的推理。類比推理是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象有部分屬性相同，從而推出它們的其他屬性也相同的推理。在物理教學(xué)中，注意運(yùn)用類比教學(xué)法進(jìn)行概念教學(xué)，通過類比強(qiáng)調(diào)概念之間的相關(guān)性和系統(tǒng)性，以幫助學(xué)生形成準(zhǔn)確、科學(xué)、完整的概念。通過概念、規(guī)律把物理知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個(gè)完整的知識(shí)體系，比如，在講“質(zhì)點(diǎn)”這一概念時(shí)，注意跟數(shù)學(xué)中的幾何點(diǎn)對(duì)比起來學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)它們的不同點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)是含有質(zhì)量的，而幾何點(diǎn)是沒有質(zhì)量，相同點(diǎn)是都不考慮其形狀和大小，在坐標(biāo)上有一位置。很多物理概念之間既有區(qū)別、又有聯(lián)系，反映了物質(zhì)的本身的一種屬性。如：在電場(chǎng)中的一些物理量E=■，C=■，U=■與初中學(xué)習(xí)過的概念ρ=■，R=■相類似都是只取決于自身的物理屬性。
高中階段正是學(xué)生各種思維發(fā)展的關(guān)鍵期，在物理概念課教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力有利于學(xué)生對(duì)客觀事物共同屬性和本質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)和促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
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