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在新課程標準的要求下,我國的教育教學工作面臨發展機遇,同時面臨巨大挑戰。物理是學生在高中階段的一門十分重要的課程,由于其自身具有的抽象性,給很多高中生的學習帶來了不同程度的困難。同時,提高高中生的抽象思維能力,也會提高高中生其他方面能力,比如創新性思維能力等。為強化高中生學習物理的能力和效果,高中物理教師必須注重對學生抽象思維能力的培養,進而提高高中生深入理解物理知識的水平。
2.高中物理教學中有效提高學生抽象思維能力的主要策略
高中物理教學內容相比初中所學的物理內容具有如下特征:高中物理中的文科類知識變少,由文字敘述的答題方式變為具體分析的模式,即運用定理解決具體問題;高中物理需要掌握的公式及定理比較多,需要進行十分復雜的邏輯分析才能求解。學習高中物理,需要學生掌握系統化的學習策略。因此,不斷提高高中生的抽象思維能力十分關鍵。
2.1設置課前問題讓學生思考,為培養學生抽象思維奠定基礎。
由于高中物理知識自身具有一定的抽象性,完全依靠高中物理教師的課堂教學,因此很難取得良好的教學效果。換言之,如果可以讓高中生在課前提前進行思考,通過分析問題,當高中物理教師講解完相關知識后,高中生就可以在無形中培養抽象思維能力。例如,在學習人教版教材高中物理必修1中的第3章第2節的《彈力》一課時,高中物理教師可以設置這樣的問題讓學生課前思考:一塊橡皮泥和一個皮球,通過擠壓讓橡皮泥和皮球發生變形,為什么皮球可以恢復原狀,而橡皮泥卻不可以呢?這兩種物體的變形區別是什么?通過對上述問題的思考,高中生可以通過表面現象看到本質,即實現了感性思維轉變為理性思維的學習效果,進而滿足了對高中生抽象思維能力的有效培養[1]。
2.2根據心理學中的認知理論,為培養學生抽象思維創造條件。
基于心理學的理論分析,學生掌握新知識,通常是在自身原有認知信息中進行重新建構,最終實現新舊知識有機結合的過程。因此,高中物理教師在授課時,可根據心理學中的認知理論,為培養高中生的抽象思維創造條件。例如,在學習人教版教材高一物理必修1中的第1章第5節的《加速度》一課時,教師可利用多媒體播放運動員百米起跑及百米沖刺等鏡頭,讓學生直觀感受到從速度這一已學知識到加速度這一新概念之間的變化過程,通過將新知識自然加入到學生原本對速度所掌握的知識結構中,使學生輕松地學習新知識,同時,新舊知識的內化過程也提高了學生的抽象思維能力[2]。
2.3設置實驗,為培養學生抽象思維創造環境。
實驗是物理這一學科中的重要教學手段,十分符合物理理論知識自身具備的抽象性特點,因此,設置適宜的實驗可以為培養高中生抽象思維創造環境。例如,在學習高中物理(新人教版教材)選修3-3中的《氣體的等溫變化》一課時,高中物理教師可設置一些源于生活的實驗,便于學生理解。比如,氣球在充好氣時,碰到暖氣片便會發生爆裂;乒乓球變形后澆些熱水,便會恢復原狀;熱氣球可以升至天空,等等。以熱氣球為例,教師可以引導學生思考氣壓對該種現象的影響,通過對具有直觀性實驗現象的分析,可以使學生比較深刻地掌握定理性的物理知識,同時提高高中生的抽象思維能力。
2.4根據學生的生理發育特性,為發展其抽象思維發揮促進作用。
高中生已經實現了腦部發育的96%,其思維能力正處于趨于成熟的發展階段,根據這一特性,高中物理教師應該及時進行正確引導,通過有計劃地對高中生進行抽象思維能力的培養,可以使高中生順利實現從經驗型思維向理論型思維的轉化,這就需要高中物理教師合理安排教學活動,促使高中生順利實現抽象思維的發展。
【關鍵字】高中物理;抽象思維;提高;策略
1 抽象思維能力的理解
抽象思維能力就是運用抽象思維來學習知識、解決問題的能力。抽象思維通過對科學的抽象概念對事物的本質和客觀世界發展的深遠過程進行反映,使人們的認識獲得超出靠感覺器官直接感知的知識。
2 抽象思維能力對于高中生的重要性
隨著現代化建設的深入開展,再學習乃至終身學習,更需要的是抽象邏輯思維。同時,高中物理是一門嚴密的、有著公理化邏輯體系的科學理論,對于高中學生抽象邏輯思維能力的要求,較初中物理有了一個很大的飛躍,這就是當前所謂初、高中物理“臺階問題”的實質。
3 在高中物理教學中提高學生抽象思維能力的策略
3.1 建立一個輕松愉快教學環境。古人云:“情以物遷,辭以情發”,把它引伸到教學過程中來,就要求教師根據教學內容,在學生與教師之間建立一個輕松愉快教學環境,打開學生的思維通道。師生之間的情緒交流是相互影響、相互依賴的。如果教師能夠很好地控制,必然能夠促進師生 之間的情緒交流,使課堂的氣氛變得輕松活潑,學生的學習興趣得以充分的激發,思維變得異常的活躍。教師要適時加以正確的誘導和控制,使學生的無意注意向較穩定的意志轉化,產生心理的正效應。學生通過自己的思維活動感受、體驗所學知識的結構和內在聯系,并能加以判斷和推理,揣摸其內部的固有規律,進而撇開棄除形象具體的外殼,抽象概括出理性化、實質性的東西,產生質的升華。
3.2 通過CAI范例演示,授以抽象思維的方法。物理學中抽象思維的方法主要包括分析與綜合的方法、抽象與概括的方法、歸納與演繹的方法,比較與分類的方法、科學推理的方法。在教學過程中,結合物理學中各部分的特點,借助于現代教育技術特有的演示功能,化抽象為形象,教給學生物理抽象思維的方法。例如解釋振蕩電流時,可以通過電壓表的指針在不停地偏轉說明電容器上的電量在不停地變化,而且偏轉方向不同,表明兩極板上所帶的電性在不停地改變。同樣,電流表的指針在不停的偏轉說明電流的大小在不停地變化,指針偏轉方向不同表明電流的方向也在不停地變化。像這種LC電路中所產生的電流,大小和方向都作周期性變化。我們把這種電流叫做振蕩電流,產生振蕩電流的電路叫做振蕩電路。在教學過程中,要充分利用CAI教學過程的交互、直觀動態的表象,創設解決問題的情境,激發學生想象,進而培養探索問題和解決問題的能力,使學生的抽象思維的得到培養。
3.3 注重概念形成。 概念不僅是學科結構的最基本的要素,概念形成過程也就是思維的過程。物理概念比較抽象。其思維形式和過程又比較復雜,要理解和掌握這些概念確不是件易事。許多物理知識是在分析物理現象的基礎上經過抽象、概括得來的,或者是經過推理得來的。獲得知識,要有一個科學思維的過程。例如:高一年級的“勻變速直線運動”一章關于加速度的教學中,對加速度概念的確定,采取引導學生分析此運動現象的特點(軌跡是直線,速度均勻變化),尋找速度變化量,尋找速度變化有快慢的規律,歸納出a=Δv/t的物理意義。然后再引導學生總結“a”的定義的要素,充分理解“a”的意義。實現從現象特點規律“知識點”的抽象概括。對于這些抽象的概念,我們要引導學生弄清它的實質,消除思維障礙。因此,在講授新知識的同時,更要注重開拓新思路,以提高學生的抽象思維能力。
3.4 關注實驗教學。 隨著實驗研究對象遠離人們直觀經驗的領域,特別是現代物理學實驗的發展,使人們愈來愈認識到實驗與觀察依賴于理論,實驗所獲得的認識實際上受制于儀器和實驗設計中所包含的假設,是不可能擺脫理性思維的指導的。首先,要求學生充分觀察老師的演示實驗。所謂充分觀察,就是全面觀察、重點觀察和對比觀察。要認真觀察物理現象,分析物理現象產生的條件和原因。了解用實驗研究問題的基本方法。其次,要充分重視學生實驗,能做的實驗一定要做。要求學生:實驗前,認真預習,弄清原理,明確步驟;實驗時,認真觀察,及時記錄;實驗后,處理分析,得出結論。尤其是高中物理。而高中物理實驗的重點,應放在實驗的設計思想、儀器的原理以及在中學儀器條件下對實驗數據的認識和處理上,而不應僅僅停留在操作和觀察上。否則就不能較好地培養學生的抽象思維能力。可見在實驗教學中,培養學生抽象邏輯思維的能力十分必要。
關鍵詞:高中物理 邏輯思維 抽象思維 教學手段
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)01-0140-01
高中生在邏輯思維與形象思維模式上趨向成熟,而高中各類課程不再簡單的需要形象思維,抽象思維的運用需要愈發迫切,尤其在高中物理的學習中學生自主學習需要的首要技巧便是抽象歸納本質與推導規則的能力。因此高中是一個培養抽象思維能力的適宜與關鍵時期,高中物理教學中老師如何有針對性地采用提高抽象思維能力的手段與對策就顯得尤為重要。老師在準備抽象能力培養的教學方案時,可以有整體、有步驟地按照以下程序慢慢細化與完善方案。
1 備課階段
老師要在培養抽象思維能力上有所行動就需要在備課階段準備一個較為完善與實用的教案。而教材是所有教學手段與方法施展的重要基石,老師在制定教案時也可以依據教材展開設置培養手段。在深入把握教材的基礎上,使教案有整體的秩序規劃還可有效的設置教案的重難點講解環節。讓學生在有結構有細節的講解下了解物理的知識體系包括理論架構到數學模式再到具體應用的一般邏輯體系。在具體的教學手段上,為提高學生的抽象思維能力考慮,老師在備課時不妨從具體的物理現象入手,側面引導學生采用分類法,歸納法,演繹法等邏輯思維方法,將具象的物理過程簡化,糅合成為簡單的抽象的物理模型,這樣才能便于講解相關的數學表達模式使現實的物理問題真正抽象化為數學符號表達。
2 課堂教學階段
2.1 老師的教材分析講解
為了有意識的加強學生的抽象思維培養,老師要注意在課堂講解的時候增強知識點的分析力度,如果只是簡單闡述知識點的內涵,學生在知其然不知其所以然的情況下,很難對知識點進行有效運用,也就談不上培養自己的抽象思維。因此老師在授課時最好帶入實例講解,通過對實例的分析,指引學生將思維集中在實例與物理的定式的邏輯聯系上,最好是在老師的指導下,由學生自己推導出多個實例下的物理規則,再歸納為科學的物理定式。例如,在講牛頓第三運動定律:F=-F′時,如果只是闡述負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方上的力學規則,可能會導致學生一頭霧水。老師可以帶入實際應用的反沖運動來進行分析,并注意比較平衡力與作用力反作用力區別。學生跟隨著老師的思路進行分析才會理解抽象的力學理論。并在理解過程中自動的利用了從實例轉化為公式的抽象思維能力。
在對教材的講解中,各學說、理論的延伸講解也必不可少,教材是參考書不是學生必須信奉的“圣經”,老師在分析教材的各種觀點時,不妨延伸提出歷史上物理學發展中的各類學派理論,指導學生用辯證的眼光看待物理定律,才能培養自己對物理的學習積極性,與科學的思考維度,抽象化思維能力往往就萌發在辯證分析的思考中,因此老師適當的延伸講學可以讓學生在論證教材觀點科學性的同時,培養自己的抽象思維能力。
2.2 課堂實驗
物理理論的嚴密邏輯性與知識點聯系的復雜性,代表著需要有效的實驗佐證。實驗亦是物理課堂的一部分,使學生學習認識物理必不可少的手段。學生在老師的帶領下進行課堂實踐,可以在試驗中觀察客觀現象,發揮主觀能動性通過實驗結論推導抽象的物理規則,中學物理的實驗資源、步驟、流程體系已經相當完善老師可以讓學生通過,觀察、論證、總結三個部分形成專業的實驗報告,這樣可以有效的提高學生的思考效率,對實驗流程、數據變化、實驗結果有更深入的認識,對形成抽象思維能力也有促進作用。
3 布置恰當的課外任務
物理是一門實踐性極強的學科,僅在課堂范圍內講述練習無異于紙上談兵,最好的培養學生物理性的抽象思維的路徑還是適當的使學生融入進課外的生活中,在日常生活與活動中發現物理體驗物理。因此老師可以考慮布置合適的課外活動使學生真正接觸到物理在生活中的表現形式,例如制作簡單的物理模型,進行家庭物理實驗觀察日記,參觀物理發明博物館等。高中學生的思維定式還基本處于形象思維階段,僅靠老師講解或自主解題也很難有效轉化為抽象思維模式,而將高中學生的物理視角引入生活中,將生活中的物理現象與物理理論知識進行對比認知,發現實際的生活跡象與物理教學內容相關聯之處,對物理過程的轉換有了實際接觸與體驗,或可另辟蹊徑潛移默化的轉化學生的思維定式,使之轉變為抽象思維。
4 結語
高中是培養與提高學生抽象思維的關鍵時期,而學生形成抽象性邏輯性的思維模式對于學習物理等定式統一,邏輯嚴密的學科有相當的有益性。反之,物理的學習與實踐總結對形成抽象思維也有較強的促進性,這是一個相輔相成的過程,因此老師在高中物理教學中要積極發揮指引作用,使學生在自主學習探究中能開始邏輯性思考問題,剝離表象,突出本質,發現物理的抽象性,并最終形成穩定的抽象思維。
參考文獻:
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一、高中物理教學中提高學生抽象邏輯思維能力的可行性
首先,從高中學生心理的年齡特征來看,從八年級開始的抽象邏輯思維由經驗型向理論型水平的轉化,在高二年級將初步完成,這意味著他們思維趨向成熟,可塑性將變小。因此,在高中一、二年級不失時機地提高學生抽象邏輯思維能力,以順利地完成從經驗型向理論型水平的轉化是必需的。其次,從生理上看學生在16歲時已能完成人腦總重量的96%的發育過程,有了必要的物質基礎。在心理上,從八年級開始了向理論型抽象邏輯思維水平的轉化,也有了一定的思維能力的基礎。同時,經過初中階段的學習,他們在語言、文字、數學物理等各方面都有了必要的知識基礎,為在高中著重提高抽象邏輯思維能力提供了可能。可見,高中物理教學中提高學生抽象邏輯思維能力是可行,也是迫切。
二、高中物理教學中提高學生的抽象邏輯思維能力的重要性
首先,抽象思維能力的培養是開發學生智力的關鍵。智力的核心是思維能力,而思維的核心形態是抽象邏輯思維。按照思維結構的發展階段來看,抽象邏輯思維是發展的最后階段,顯然,培養思維能力,特別是抽象邏輯思維能力的培養是開發學生智力的關鍵。第二,培養學生抽象思維能力是社會發展的需要,也是學生心理、生理發展的需要。隨著現代化建設的深入開展,再學習乃至終身學習顯得尤為重要,高中生無論是升學還是就業,更需要抽象邏輯思維來助其走向成功。第三,高中學生的抽象邏輯思維逐漸由經驗型向理論型水平的轉化,并趨向成熟,可塑性逐漸變小。
三、高中物理教學中提高學生的抽象邏輯思維能力的方法和措施
抽象思維能力就是運用抽象思維學習知識、解決問題的能力。在高中物理教學中提高學生的抽象邏輯思維能力的方法:
1.在物理概念形成過程中提高學生的抽象邏輯思維能力。物理概念比較抽象,其思維形式和過程又比較復雜,而對于思路幾乎是“直來直去”的學生來說,要理解和掌握這些概念確不是件易事。因此,在講授新知識的同時,更要注重開拓新思路,以提高學生的抽象思維能力。
2.在做習題過程中提高學生的抽象邏輯思維能力。在實際教學中,我們發現就大多數學生而言,從自然現象和實驗歸納出概念和規律,學生掌握較好,而運用概念和規律去解決問題則困難較大。這是由于演繹推理較之歸納推理可以通過更多種形式來表現,掌握起來也復雜些,因此,就需要有意識的多加指導和訓練。按照提高抽象邏輯思維能力的要求編寫例題和習題,并加以適合的配量,這樣既可使學生進一步理解概念、規律,又可拓寬解題思路,提高靈活應變能力,從而提高抽象邏輯思維能力。
3.在物理實驗教學中,抽象思維的培養。在實驗教學中,培養學生抽象邏輯思維的能力十分必要。首先,要求學生充分觀察老師的演示實驗。在充分觀察的基礎上,由學生逐步思考、分析、討論,并總結出物理現象的本質規律。其次,要充分重視學生實驗,能做的實驗一定要做。高中物理實驗的重點,應放在實驗的設計思想、儀器的原理以及在中學儀器條件下對實驗數據的認識和處理上,而不應僅僅停留在操作和觀察上。否則就不能較好地培養學生的抽象思維能力。
4.在高中物理教學中提高學生的抽象邏輯思維能力要分階段逐步加強。
整個高中物理抽象邏輯思維能力培養可分為過渡階段、正常階段、提高階段、完善階段四個階段完成。教師要根據目前高中物理課程的設置情況和物理課的教學特點,遵循由淺入深、循序漸進、各個擊破的教學原則,加強學生的抽象邏輯思維能力培養。在過渡階段,要著重在培養學生的學習興趣和良好的學習習慣上下功夫。在正常階段,教師的重點要放在按教學大綱和會考大綱的要求實施教學方面來。吃透教材,把握重點、難點,在每節課中貫徹落實能力培養目標,全面完成會考大綱中要求的能力培養目標任務。在提高階段,要著重開拓學生的智能,培養學生發現問題和解決問題的能力以及獨立創新的能力。教師的精力應放在精選習題、優化和組合試題上來,通過高質量的習題和試題,加強對學生的訓練,使之接近高考的抽象邏輯思維能力能力水平。在完善階段,教師要確定好復習目標,制定出教學策略,處理好教師與教材、教師和學生、學生和教材之間的矛盾,把握好重點知識結構化、基礎知識系統化、難點知識問題化、習題結構梯形化、復習方法多樣化。要讓學生抽象思維能力的培養是貫穿于整個高中物理教學中自始至終的任務。而每一環節中,又有具體的抽象思維能力的培養目標。
綜上所述:高中物理教學應以提高學生抽象邏輯思維能力為主,既是需要又是可能的;既是可以具體做到的,也是有可能進行控制和評價的。作為一名高中物理教師,在物理教學中一定要注重對學生抽象思維能力的培養,并把抽象思維能力的培養貫穿于素質教育中。當然,抽象思維能力的培養在實際操作過程中還會出現或這或那的問題,這就需要我們廣大教師在工作中時刻總結、分析,堅持與時俱進,更新思維,尋找適合學生的教學方式,真正做好人類靈魂的工程師。
【參考文獻】
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[3]郭玉平.《高中物理教學應以提高學生抽象思維能力為主》.
[4]佚名.《淺談高中物理教學對學生思維能力的培養》.
關鍵詞:高中物理;抽象思維能力;問題;對策
隨著我國教育體制的不斷深化改革,在新課程要求下,物理教學面臨著新挑戰和新機遇。物理學科是高中時期重要的基礎課程,其具有較強的嚴密性和邏輯性,在學習中需要學生運用抽象思維,給學生帶來了一定困難。在物理教學中,教師要重視對學生抽象思維的培養,進而提高物理學習的效果和質量。同時,抽象思維也有利于提高學生其他學科的學習能力,為學生的全面發展奠定基礎。
一、高中物理思維的主要特點
1.模型化。
高中物理主要以運動形式和物質結構為教學內容,想要學好物理知識,一定要抓住教學重點,形成抽象概括的思維。將物理知識抽象化的過程,同時也是人腦進行思維加工的過程,所謂模型化實質是一種概念,是一種思維模式。在物理教學中,教師要科學的引導學生形成模式化思維,專注物理知識的屬性和特征。消除思維中存在的表面性和片面性,鍛煉學生思維的創造性、批判性以及獨立性,讓學生摒棄生活中獲取的物理知識,進而形成科學的物理概念。
2.多向性。
解決物理問題,其實有很多辦法,即使同一個問題,也可以運用物理知識用不同方法、從不同角度給出正確結果,這種思維我們稱之為發散思維。其具備概括性、廣闊性以及靈活性,將學生從偏見、呆板以及常規的思維中解脫出來,運用物理知識尋求解決辦法。同時還要鍛煉學生從不同方面、方向以及角度思考問題,并且實現一題多解。
3.多樣性。
在表述物理規律的時候,教師既可以選擇公式敘述的形式,也可以通過文字敘述的形式,甚至還可以通過圖像形式,表述物理概念也可以使用相同的方式。無論是公式、文字還是圖像表述,都屬于一種表述語言,使用同一種抽象思維。物理知識表述呈現多樣性。因此,在教學中,教師要注重培養學生合理、科學的選擇表述方法,掌握和運用物理語言,用適當的語言說明、論述以及思考物理問題。
4.實踐性。
實踐是物理學科最顯著的特點,物理學科與我們的生活緊密相連,很多物理知識都可以通過對生活的觀察和實踐中獲取。,在課堂教學中,教師在講解知識的過程中,要充分聯系實際,培養學生抽象概括以及思維能力。同時還可以將物理知識運用到生活實踐中,并且給予正確的結論。
二、通過物理教學提高學生抽象思維能力的相關對策
高中物理要比初中物理更具難度,其需要學生掌握的定理和公式比較多,學生要具備一定的邏輯分析能力才能學好物理知識。因此,提高學生的抽象思維能力是學好物理學科的關鍵。
1.科學設定課前問題。
高中物理知識具有一定程度的抽象性,單純的依靠課堂教學很難取得預期的教學效果,這就要求教師要在課前,科學設定問題,讓學生就問題進行提前思考,并且對問題進行分析。在課堂教學中將教師講述的內容和課前思考的內容充分結合,進而提高自身的抽象思維能力。比如在學習彈力這一知識點的時候,教師在課前,可以設定如下問題,引導學生開展思考:一個氣球和一塊橡皮,通過外力,讓皮球和橡皮出現一定程度的變形,將外力撤除后,氣球為什么能夠馬上恢復,橡皮為什么不能?學生在課前,通過對問題開展思考,這樣學生既看到了物體的本質,同時思維也實現了轉換,進而對抽象思維能力進行有效培養。
2.合理設置物理實驗。
物理學科與實驗關系十分密切,物理實驗也符合物理知識的抽象性特征。因此,在教學中,教師要合理設置物理實驗,通過實驗提高學生抽象思維的能力。例如在講述拋體運動這一知識點的時候,教師可以通過實驗進行講述:以粉筆作為簡單的實驗道具,將粉筆從不同角度拋出,試問,粉筆做的是拋體運動嗎?在提出問題后,教師要留給學生思考時間,在學生思考的過程中,指導學生,適當的給予學生幫助,引導學生一步一步的得出最終結論:如果按照相同的初速度拋出粉筆,在不計空氣阻力的條件下,粉筆做的是拋體運動。