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摘要：作為一門自然科學，物理將客觀世界的現象與規律抽象為物理符號與語言，物理學科是高中教育階段中對學生抽象思維能力要求較高的學科之一。文章提出通過構建物理情境、運用思維導圖、組織探究實驗與設計專題訓練完成學生抽象思維能力培養工作的策略，以供讀者參考。
關鍵詞：高中教育；物理教學；抽象思維能力；教學策略
新課改后，學生思維能力的發展受到了越來越多的重視，各學科核心素養都對學生思維層面的成長作出了要求，物理學科核心素養中科學思維維度則對學生的抽象思維能力有重點要求[1]。因此，在高中物理教學中，教師要將培養學生的抽象思維能力落實到具體的工作中，改變往日只顧講解知識點與題目解答方法的習慣，設計真正能引起學生產生抽象思維的教學流程，使之滿足素質教育的需求。
一、物理教學中抽象思維能力概述
抽象思維作為一種重要的思維類型，具有概括性、間接性、超然性的特點，是在分析事物時抽取事物最本質的特性而形成概念，并運用概念進行推理、判斷的思維活動[2]。在心理學領域，抽象思維與動作思維、形象思維構成了思維的三種基礎形態，該種思維可以通過抽象符號，如語言文字等為中介反映現實，被認為是人類思維與動物思維的根本區別。眾所周知，物理學科是自然科學的“領頭羊”，該學科的研究領域大至宇宙，小至基本粒子，其中一切物質最基本的運動形式和規律都在物理知識體系中有所體現[3]。高中生在學習物理時，必須具備一定的知識儲備與學科思維能力，才能順利展開想象，理解物理知識系統構建的抽象世界。因此，對于高中物理教學而言，學生抽象思維能力的培養始終都是一項基礎的教學任務，應當融入到課程的方方面面，否則學生在逐步深入物理學習后，會不斷遭遇瓶頸，很難對所學內容產生具體的體會，也就難以將之應用到實際的問題中[4]。
二、高中物理教學中培養學生抽象思維能力的策略
1.構建物理情境，轉化抽象物理知識。當學生的抽象思維還不成熟時，以形象引入抽象是一種效果較好的培養方式。在以往缺乏直觀演示的課堂上，經常有學生反映物理知識是“難以想象”的，物理理論總是“讀得通卻看不懂”，這時教師一般只會告訴學生多做題、多練習，并沒有采取有效的手段讓學生突破“想象的限制”。尤其是對于剛進入高中的學生而言，大部分學生的科學思維都不完善，總體呈現出水平參差不齊的特征，這時物理教師若是不能使用有效的手段讓學生理解物理世界的抽象元素，就會導致后續一系列的教學問題[5]。因此，在高中物理課堂上，教師可以根據學生的實際思維能力，借助現代化教學手段，將一些原本無法觀察到的物理現象由模擬三維動畫等形式展現出來，讓學生產生形象認知，而后帶領學生在此基礎上進行思考，完善思維模式的構建。通過這種方式，教師可以將物理情境生動地展現在學生眼前，學生觀察到直觀畫面后可以更好地理解物理知識，從而在抽象思維能力方面有所進步。例如，教學高中物理“人教版”高一必修1中“速度變化快慢的描述──加速度”一節時，通過前部分知識的學習，高一學生已經可以順利理解速度的定義，但當教師說出“加速度表示速度變化的快慢”這一概念時，許多學生就陷入了抽象思維的瓶頸，無法順利分析運動中的加速度。這時，教師可以構建物理情境，將某一問題中物體的位移、速度、加速度變化情況動態地展示出來，在電子白板上播放相應的動畫，其中包含隨著時間的推移各項參數的實時數據與變化情況，最終形成圖表，讓學生對這一段運動的具體過程形成充分了解。通過這種方式，學生在思考“這一段時間內，物體的速度變了，為什么加速沒變”等問題時思維可以更加清晰，在不斷積累抽象概念理解的同時提升抽象思維能力。
2.運用思維導圖，增強物理知識銜接。實施新課改后，高中物理教材中各章節知識的劃分更加合理，如力學、電學等知識容量較大的部分均按照由易到難的順序進行設置，學生可以在教師的指引下積累物理綜合素養。然而，高中物理知識龐雜，各部分知識也存在交叉聯系，學生學習了一定的知識后容易混淆，記憶公式、定理時不能將不同部分的知識有效銜接。因此，教師應在平時的教學中注重知識的串聯，豐富學生的抽象思維能力，使學生善于運用抽象思維進行綜合分析，擴展學生的思維空間。例如，教學高中物理“人教版”高一必修2中“萬有引力與航天”這一章節時，教師可帶領學生使用思維導圖的方法，將本章的復雜知識整理出來，方便學生思考。在構建思維導圖時，教師可帶領學生以教材的介紹順序整理各個定理及公式，形成“開普勒定律（一、二、三）→萬有引力定律→（第一、第二、第三）宇宙速度”的主干，讓學生將這幾組公式中的參數對應起來，先熟悉本章各個物理符號的涵義，而后讓學生尋找各個定律之間的聯系。通過這種方式，學生在記憶定理及公式時便不容易發生混淆，還可以在不同定理及公式的互相推導中思考其背后的聯系，從而得到抽象思維層面的積累。
3.組織探究實驗，提供思維驗證機會。在物理學科中，相當一部分理論知識可以通過實驗進行驗證，而高中物理課程重點講述的知識點也會配備簡單的驗證實驗，教師應充分利用課程中的探究實驗機會，引導學生將已經產生的抽象思維結果在實驗操作中加以驗證，并在驗證的過程中產生新的思考，從而不斷增強學生對物理學科的感知能力。例如，在指導學生進行“探究加速度與力、質量的關系”實驗時，物理教師應對學生的抽象思維進行引導，確保學生在實驗前、實驗中與實驗后都能進行思考。首先，在實驗前，教師可讓學生圍繞“力與加速度、質量的關系”這一問題進行思考，結合所學知識設想如何直觀表現二者關系，并利用抽象思維能力預設實驗內容；其次，在實驗中，學生可通過觀察實際的實驗想象，對比自己的預設內容，尋找異同點并挖掘原因；最后，在反思實驗結果環節，教師可讓學生在本次實驗的基礎上，尋找生活中的物理現象加以解釋。
4.設計專題訓練，引導學生自主思考。專題訓練主要以課后探究的形式出現，是一種學生在課堂外集中提升知識儲備與思維能力的方式，教師與學生都可參與專題訓練主題與內容的制訂。為增強學生的抽象思維能力，教師可以提供不同的專題訓練，讓學生課后以自己喜歡的方式進行探究學習，在內心求知欲的驅動下圍繞主題展開思考。例如，學生學習“毛細現象”的概念后，教師可以指導學生在生活中尋找毛細現象的存在，如“建筑房屋過程中，地基上的油氈層”“植物的蒸騰作用”等，讓學生從物理的角度構建模型，分析其中的原理，培養學生從生活中抽象物理規律的習慣。通過這種方式，學生眼中觀察到的直觀現象可以在抽象思維的作用下轉變為物理符號與語言，其抽象思維能力可以在不斷的訓練中持續提升。綜上所述，在高中物理教學中加入抽象思維能力的培養，是帶動物理教學有效性的重要手段，學生只有具備合格的抽象思維能力，才能透過物理現象領悟深奧的物理原理。在思考抽象思維能力的培養策略時，教師不妨采用情境教學、思維導圖教學、實驗教學與專題訓練相結合的方式，以多種手段鍛煉學生的抽象思維，使其在物理學習的各個環節都能得到抽象思維能力方面的進步。
參考文獻：
[1]顏敏.培養學生抽象思維能力提高物理教學效果探討[J].成才之路，2018，（31）：41-42.
[2]黃江.淺談如何在高中物理教學中提升學生的抽象思維能力[J].中國校外教育，2018，（7）：68.
[3]黃裕昌.解決困擾應對挑戰——探究高中物理教學中如何提高學生的抽象思維能力[J].名師在線，2018，（6）：31-32.
作者:郭成成 單位:甘肅省莊浪縣紫荊中學