物理课培养学生抽象思维的方法初探

一、重视物理实验教学，降低学生思维坡度
　　
　　学生的抽象思维能力的培养绝非一日之功，也绝不可是一蹴而就，而要经过一个反复的，循序渐进的过程。在高中物理教学中，尤其是高一物理教学中注重物理形象教学，降低学生思维坡度，就显得尤为重要。物理学是一门实验为基础的科学，实验在物理教学中起着举足轻重的作用，在研究到抽象问题时，如果能够设计一些合适的实验，使它形象地显现出来，使学生的思维建立在观察和实验的基础上，在实验与思维的有机结合中不知不觉降低了抽象思维的难度，从而使学生切实从形象思维上升到抽象思维，例如，高中必修课，《电磁感应现象》的教学过程中，首先做一些生动的“电磁感应”实验让学生观察，获得鲜明的感性认识，然后引导学生对各种电磁感应现象进行比较与分析。
　　
　　这样组织教学首先是感知物理现象，使学生获得丰富的感性认识，然后引导对获取的感性材料从两方面进行加工。一方面概括形象知识，建立典型形象，并发展为理性形象，存储于大脑的右半球；另一方面舍弃具体形象，抽取现象的本质，形成概念，建立规律，用符号或语言记忆于大脑的左半球，形象与语言相互对应；相互联系，相辅相成统一于思维之中，促百形象思维和抽象思维和谐发展。
　　
　　二、以物理建模培养抽象思维能力
　　
　　物理模型不只是知识的结晶，也是思维的结晶，物理模型的建立，是培养抽象思维的好方法。例如高一第六章《万有引力定律》，这章涉及的问题多、公式多，学生感到混乱。仔细分析，这部分知识可归结为两个物理模型。
　　
　　１．行星模型。如图１所示，其特点是有一中心天体Ｍ（可以是太阳，行星，地球，月亮），星体ｍ（可以是行星，地球，月亮，或卫星）绕天体做圆周运动。其动力学特征是万有引力作向心力，运动学特征是做匀速圆周运动。由此可得：
　　

　　２．球体模型。如图２所示，ｍ在天体Ｍ表面随Ｍ一起运动。当忽略天体Ｍ自转时，万有引力等于重力，即ＧＭｍ/r2＝ｍｇ，行星模型得出的结论在此处对ｍ不适用。如周期Ｔ不与轨道半径的二分之三次方成正比，而与天体Ｍ的自转周转相等。教师指导学生建立了模型，引导学生掌握，在建立了模型的过程中，培养了学生的抽象思维能力。
　　

　　三、以概念教学培养抽象思维
　　
　　物理概念是抽象思维的成果，物理概念教学的目标之一就是培养学生的思维能力。在物理概念教学中，要使学生明确建立物理概念的事实依据，教师应该充分挖掘概念教学中各环节的潜能，引导学生运用抽象思维方法，掌握物理概念，培养抽象思维。下面以“功”的概念教学为例，对各个环节的潜能做探索性的挖掘：
　　
　　“功”是在“力”的基础上形成的概念。对于初学者来说，是一个复杂而又抽象的新概念。物理教师可以这样提出问题：“功”是一个多义词，力学中的“功”又是什么意思？问题提出，引起学生启动思维。学生会分析“功”的两种基本意思，并进行比较两者的区别，进而对力学中的“功”产生猜想与期待。教师对“做功”的概念进行阐述之后，指导学生阅读导读材料，联系机车牵引车厢等生活实例，再组织学生用力推动纸盒前移、用手把水桶提起等实验。在这些感性材料的基础上，引导学生用抽象思维方法进行思考。通过分析综合、概括得出功的特征是：（１）物体受到某个力Ｆ的作用；（２）该受力物体沿此力方向发生了位移Ｓ。
　　
　　四、优化习题教学，培养抽象思维
　　
　　在习题教学中利用比较和类比思维，培养学生解决抽象物理问题的能力。比较和类比是解决物理问题的一种方法，特别是解决抽象物理问题的一种常用方法。
　　
　　１．比较是揭示不同事物之间的相同点和不同点的科学方法，形象比较是将目标形象与主体头脑中的已有形象进行同异比较，判断其相似程度，从而通过适当的思维加工与改造，将新的形象联结于原有表象系统相应环节，使主体能够直接调用已有的经验知识，对问题迅速作出判断，从而加强解决抽象物理问题的能力。
　　
　　２．

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