高中物理教学中的物理思维培养研究

高中物理教学中的物理思维培养研究

杨志全

（普格县螺髻山中学校 四川 凉山 615300）

摘要：本文探讨了高中物理教学中学生物理思维培养的重要性及其有效策略。通过分析高中物理教学的特点和学生认知发展的需求，文章提出了三种主要策略：巧妙设问以激发思维活力，合作探究以促进学生间的相互学习与提升，以及动手实践以在操作体验中提高思维水平。这些策略旨在通过多样化的教学活动，增强学生的物理学习兴趣，培养其批判性思维和解决问题的能力，进而提升学生的物理学科素养。

关键词：高中；物理教学；物理思维

引言：随着教育改革的深入，高中物理教学不再仅仅关注知识的传授，更重视学生思维能力的培养。物理思维是指学生在理解和掌握物理知识的基础上，运用逻辑思维、批判性思维和创造性思维分析和解决物理问题的能力。在高中阶段，学生的抽象思维和逻辑思维逐渐成熟，是培养物理思维的关键时期。因此，如何在高中物理教学中有效培养学生的物理思维，成为当前教育研究的重要课题。

一、在高中物理教学中培养学生的思维能力的价值

从核心素养的形成角度来看，物理学科以其严谨的逻辑体系、丰富的实验内容和深刻的理论探讨，为学生提供了一个锻炼和提升思维能力的绝佳平台。通过学习物理，学生能够逐渐掌握逻辑推理、归纳演绎、批判性分析等核心技能，这些技能构成了学生未来无论在学习还是工作中都不可或缺的核心素养。物理问题往往涉及复杂的自然现象和物理规律，需要学生运用所学知识，结合实际情况，进行深入的分析和推理。在这一过程中，学生不仅要学会如何运用公式和定理，更要学会如何分析问题、提出假设、设计实验、收集数据、分析结果，并据此得出结论。这样的训练不仅锻炼了学生的动手能力，更培养了他们的创新思维和解决问题的能力，使他们在面对未知和挑战时能够从容应对，找到有效的解决方案[1]。

二、在高中物理教学中培养学生的思维能力的策略

（一）巧妙设问，激发并培养学生的思维能力

在高中物理教学中，为了有效培养学生的思维能力，教师应巧妙设问，通过设计一系列具有启发性、引导性和探索性的问题，激发学生的好奇心和求知欲，引导他们主动思考、积极探索。这能够促进学生的深度学习，使他们在解决问题的过程中不断锻炼和提升逻辑思维能力、批判性思维和创造性思维能力，还能够营造一种积极的学习氛围，鼓励学生敢于质疑、勇于探索，从而在实践中不断培养和发展他们的思维能力。

以“牛顿第二定律”为例，教师可以从牛顿第二定律的基本概念出发，设问：“我们之前学习了牛顿第一定律，知道力是改变物体运动状态的原因，那么力具体是如何改变物体的运动状态的呢？牛顿第二定律是如何描述力、质量和加速度之间关系的？”这样的问题不仅复习了旧知，而且自然地引出新知，激发学生的学习兴趣和好奇心。接下来，教师可以进一步设问，引导学生深入理解牛顿第二定律：“我们知道牛顿第二定律的公式是F=ma，那么，如果我们改变实验中力的大小或者物体的质量，物体的加速度会发生怎样的变化呢？这种变化是否符合牛顿第二定律的预测？你能否通过设计实验来验证你的猜想？”这样的问题让学生明确了探究的方向，鼓励他们通过实际操作来验证理论，培养他们的实验设计和数据分析能力。在实验过程中，教师还可以继续设问，引导学生深入思考：“在实验过程中，你遇到了哪些困难？你是如何克服这些困难的？你的实验结果与理论预测是否一致？如果不一致，可能的原因是什么？你能否通过改进实验方法或调整实验条件来减少误差，提高实验的准确性？”这样的问题能够帮助学生反思实验过程，培养他们的批判性思维和解决问题的能力。

（二）合作探究，促进学生间的相互学习与提升

在高中物理教学中，教师可以将学生分为若干学习小组，每个小组的成员在性格、学习能力和物理基础等方面具有一定的互补性，以便于他们在合作探究中相互启发、共同进步。在小组活动中，教师精心设计与物理课程紧密相关的探究性问题，激发学生的探究兴趣，需要小组成员共同协作，运用所学的物理知识进行分析、推理和实验设计[2]。

在合作探究的过程中，学生需要充分发挥各自的优势，有的擅长理论分析，有的善于动手实验，有的则具备良好的组织协调能力。他们通过讨论和交流，分享个人的见解和解题思路，同时倾听并吸收他人的观点，这种互动不仅促进了知识的共享和深化，还培养了他们的批判性思维和创造性思维。在讨论中，学生需要学会如何提出有见地的问题，如何有效地表达自己的观点，以及如何尊重并理解他人的不同意见，这些都有助于他们提升沟通能力和团队协作精神。此外，合作探究还为学生提供了一个相互帮助、共同解决问题的平台。在小组内，学生可以通过相互解答疑惑、分享学习资源和经验，及时发现并弥补自身的知识漏洞，调整学习策略，从而提升学习效率。同时，在合作探究的过程中，学生还能够培养自主学习的能力和解决问题的能力。

（三）动手实践，在操作体验中提高思维水平

在高中物理教学中，动手实践是提高学生思维水平的重要策略之一。让学生亲自参与实验操作、模型制作或物理现象的观察与记录等动手活动，他们能够在操作体验中直观感受物理原理的运作，从而深化对物理概念的理解。动手实践锻炼了学生的动手能力，促使学生将理论知识与实际操作相结合，通过实际操作中的观察、分析和解决问题，培养学生的逻辑思维、批判性思维和创造性思维。在实践过程中，学生需要思考如何设计实验步骤、如何准确测量数据、如何分析实验结果并得出结论，这些过程都需要学生运用所学知识进行独立思考和判断，从而有效提升他们的思维水平

[3]。此外，动手实践还能够激发学生对物理学习的兴趣和热情，增强他们的学习动力，为培养他们的科学素养和创新能力奠定坚实的基础。

在“抛体运动”的教学，教师可以设计一个名为“探索抛体运动的奥秘”的动手实践活动。在这个活动中，实验的第一步是让学生利用斜面模拟抛体运动的发射过程，通过改变斜面的角度和小球的初速度，观察并记录小球的运动轨迹、飞行时间、水平射程等关键数据。在这个过程中，学生需要运用所学的物理原理，如牛顿第二定律、运动学公式等，来设计实验步骤，确保数据的准确性和可靠性。随着实验的深入，学生开始分析数据，尝试找出发射角度、初速度与抛体运动轨迹、飞行时间、水平射程之间的关系。他们通过绘制图表、进行数学计算，甚至利用计算机模拟软件，来验证自己的猜想和理论预测。这锻炼了学生的数据处理能力和分析能力，更重要的是，它促使学生在实践中深入思考物理原理，培养了他们的逻辑思维、批判性思维和创造性思维。动手实践活动的最后，每个小组都需要向全班展示他们的实验结果和发现，通过讨论和交流，分享彼此的经验和见解。这加深了学生对抛体运动的理解，还激发了他们对物理学习的兴趣和热情，通过亲身参与实验设计和数据分析，学生能够在实践中锻炼自己的思维能力，提升解决物理问题的能力。

结语

综上所述，高中物理教学中学生物理思维的培养对于提升学生的学科素养和解决实际问题能力具有重要意义。通过巧妙设问、合作探究和动手实践等策略，可以有效激发学生的思维活力，促进其相互学习与提升，并在操作体验中提高思维水平。未来，高中物理教学应继续探索更多创新的教学方法，以更好地培养学生的物理思维，为他们的终身学习和发展奠定坚实基础。同时，教师也应不断提升自身的专业素养和教学能力，以适应教育改革的需求，为学生的全面发展提供更好的支持。

参考文献：

[1]杜继法.高中物理教学中培养学生科学思维的策略分析[J].高考,2024,(12):91-93.

[2]余林.高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略[J].高考,2023,(36):162-164.

[3]高中物理教学中科学思维培养现状[J].福建基础教育研究,2023,(11):131.

作者简介：

第一作者：杨志全（1992.07.），男，彝族，四川凉山人，绵阳师范大学本科毕业，普格县螺髻山中学校教师，研究方向：高中物理；