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在高中物理概念课中培养学生抽象思维能力的教学策略

更新时间:2018/3/31 17:37:00  浏览量:1579

  【摘要】 培养高中学生物理抽象思维能力是当今素质教育的目标之一,也是教会学生学会学习的一条重要途径。高中物理教学必须通过培养和发展学生的抽象思维,才能使学生正确理解物理概念,把握物理规律,并创造性地解决物理问题。

  【关键词】 物理概念 抽象思维能力 培养

  物理概念是物理学中最重要的基石,是物理规律、原理、公式和定则等基础知识的基础。抽象思维就是指人们在认识过程中借助于概念、判断、推理为基本形式,以抽象与概括、分析与综合、归纳与演绎等逻辑方法为其基本方法的一种思维方式。掌握好物理概念是学习物理的关键,也是培养能力、开发智力的重要途径。下面笔者结合高中物理概念课的教学谈谈培养学生抽象思维能力的方法。

  一、重视形成物理概念的一般过程推进学生抽象思维能力

  在高中物理教学中,使学生形成清晰的物理概念,准确地掌握物理规律,并使他们的智力、能力得到充分发展,是中学物理教学的核心问题。在形成物理概念的过程中,应尽可能从具体事物出发,通过分析,抓住现象的本质,使学生从具体的感性认识上升到抽象的理性认识,从而形成物理概念。最后还需要回到实践中去才能得到检验和发展,所以还要使学生运用知识去分析和解决实际问题,以加强对概念的理解。概念建立过程中应注意以下两个方面:

  1.准确性

  在概念建立过程中,如果教师讲得生动形象,概念表述准确无误,学生便易于接受,并且能留下深刻的印象。如:力是物体对物体的作用,短短的几个字就能阐明力的本质。“力是作用”,力是什么作用呢?由“物体对物体的”几个字揭示出力的物体性,说明了力是物它是客观事物共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是客观事物的抽象,是观察、实验和思维相结合的产物。体间相互作用,至少要有两个物体才能产生力的作用。

  2.直观性

  在“压力”的教学中,为了避免学生形成“压力在数值上等于重力”的错误印象,可做如下实验:把物体放在水平放置的台式测力计上,此时它指示出物体的重量,接着把测力计的底座稍抬起,使其平台倾斜,这时示数立刻变小,这样不仅便于学生区别重力与压力,也显示了斜面所受的压力不等于重力,从而使学生对压力的概念有了全面的认识。

  二、通过建立物理模型加强学生的抽象思维能力

  物理概念是客观事物共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是客观事物的抽象,是观察、实验和思维相结合的产物。高中学生的物理抽象思维能力,主要体现在建立物理模型和把实际问题转化为典型物理问题两个方面。中学物理教材中有许多物理知识比较抽象难懂,学生不容易理解和掌握,理想物理模型就是科学抽象方法的一种形式,它是以客观实体为原型经过科学抽象的产物,是客体主要特性的反映。通过抽象,把研究对象和进行合理的简化,摒弃或忽略无关、次要的因素,突出反映事物本质特征的主要因素,从而抽象出物理模型,帮助学生建立起清晰的物理研究对象,达到疏通思维渠道,使物理问题化繁为简、化难为易,起到降低教学难度的作用,易于学生理解和掌握物理研究对象的本质特征及其规律。如质点、理想气体、点电荷、点光源等等。学生在理解这些概念时,很难把握其实质,而建立概念模型则是一种有效的思维方式。高中的物理模型常用的有以下三种:

  1.对象模型

  用来代替研究对象实体的理想化模型。如:质点、刚体、理想气体、轻质弹簧、點电荷、点光源等。

  2.过程模型

  实际的物理过程都是由诸多因素作用的结果,忽略次要因素的作用,只考虑主要因素引起的变化过程的模型。如:匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、圆周运动、简谐运动、变加速运动模型、弹性碰撞模型、人船模型、追逐模型、发电机模型、原子结构模型等。

  3.条件模型

  把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型。如:光滑表面、恒力、真空中等。

  三、通过对物理概念的内涵与外延的理解深化学生抽象思维能力

  要完整地掌握一个概念,既要理解其内涵又要清楚其外延。从而与其它概念相区别。物理概念的内涵是指物理概念所反映的物理现象、物理过程所特有的本质属性。如电场强度是反映电场强弱的一个物理量,与试探电荷的性质无关。物理概念的外延是具有物理概念所反映的本质属性的全体对象。通常所说的物理概念的适用范围就是指物理概念的外延。它说明物理概念所反映的是哪些对象。“物理概念的内涵与外延成反比关系,内涵越大,外延越小,内涵越小,外延越大”。

  四、运用类比法构建概念体系让学生抽象思维能力得以升华

  类比是科学研究中常用的方法之一,从特殊推向特殊的推理。类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理。在物理教学中,注意运用类比教学法进行概念教学,通过类比强调概念之间的相关性和系统性,以帮助学生形成准确、科学、完整的概念。通过概念、规律把物理知识有机地结合起来,形成一个完整的知识体系,比如,在讲“质点”这一概念时,注意跟数学中的几何点对比起来学习,强调它们的不同点,质点是含有质量的,而几何点是没有质量,相同点是都不考虑其形状和大小,在坐标上有一位置。很多物理概念之间既有区别、又有联系,反映了物质的本身的一种属性。如:在电场中的一些物理量E=■,C=■,U=■与初中学习过的概念ρ=■,R=■相类似都是只取决于自身的物理属性。

  高中阶段正是学生各种思维发展的关键期,在物理概念课教学过程中培养学生的抽象思维能力有利于学生对客观事物共同属性和本质特征的认识和促进学生的全面发展。

  [ 参 考 文 献 ]

  [1]田世昆,胡卫平.物理思维论[M],南宁:广西教育出版社,1996年.

  [2]阎金铎,田世昆.中学物理教学论[M],北京:高等教育出版社,1991年.

  [3]丁红明.基于前概念的高中物理错题研究[J],中学物理教学参考,2014年1-2期.

  [4]黄晓健,物理概念教学的几点体会[J],龙岩师专学报,1997年8月第3期.

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