高屋建瓴 思维制胜

摘 要：越来越精细化的社会分工现状对社会个人的综合能力和综合素质有着越来越高的要求，这样的现象也出现在社会的方方面面，当然对于教育领域也不例外。思维能力是个人综合能力的核心体现，同时也是最高体现。现代教育常常强调“授人以鱼不如授人以渔”，其实充分认识和发展学生的思维能力就是最好的实践。本文从思维能力的表现及思维能力的培养两个方面阐述高中物理教学要重视对学生思维能力的培养问题。

关键词：高中物理；逆向思维；模型思维；类比思维

当今社会越来越重视对个人思维能力的培养，究其原因，是在现代社会快速发展的今天，无论是对于个人还是对于整个国家和社会来说，思维能力已经显得越来越重要。思维能力是个人综合能力的核心体现，同时也是最高体现。高中生正处于思维能力的初步形成期和发展期，假使教师在日常教学中重视对学生思维能力的培养，那么学生们将会在以后的学习中受益无穷。

高中物理与初中物理相比，其更多地涉及数字计算、逻辑思维，因此对学生思维能力的要求也越来越高，再加上高中时期正是学生思维能力的形成期和发展期，因此，做好对学生思维能力的培养工作意义重大。既然思维能力如此重要，那么什么样的思维能力是高中物理需要培养的呢？下面笔者就结合自身的教学实践谈谈高中物理涉及的几种思维能力，并简单阐述一下自己对于培养学生思维能力的探索结果，希望能对广大教师和学生有所帮助。

一、四种物理思维能力的简述

1.逆向思维

通常而言，人们是习惯按着正方向的思维过程去思考问题，这样当然可以解决很多问题，不过事实上也存在很多情况，正向思维会令人陷入深潭而无法寻到出路。物理学当中这样的例子不胜枚举。很多问题如果固执地选用正向思维，就会“山重水复”，从而无法找到出路，而若此时能改变策略，灵活思维，果断从逆向入手，也许问题就会迎刃而解，从而一片“柳暗花明”。

物理学史上利用逆向思维取得重大物理学发现的例子比比皆是。如法拉第就是这样一个善于进行逆向思考的物理学家。在经过了“电生磁”的科学洗礼之后，法拉第并没有像一般人一样只是接受这个理论的指引，他积极思考，带着“磁既然能生电，那么电能生磁吗”的疑问，不断研究、论证，终于发现了“磁也能生电”的物理现象，从而提出著名的电磁感应原理，促进了物理学的发展进程。

有时候，用正常的思路想问题可能会陷入困境，而此时若我们能思维逆转，说不准会“倒转乾坤”。物理学中有不少问题都要用到这一思维，如物体沿斜面匀减速上滑到最高点的过程就可以视为物体沿面做匀加速下滑的运动，竖直上抛运动到最高的问题就可以视为物体在最高点做自由落体运动的问题。

例1.做匀减速直线运动直到静止的物体，在最后三个连续相等的时间内通过的位移比是______。

解析：匀减速直线运动直到静止的运动情景可以等同为初速度为零的匀加速直线运动，由初速度为零的匀加速直线运动在最初的三个连续时间内通过的位移比为1：3：5，所以此题应该为5：3：1。

2.模型思维

物理学中有许多模型，所谓物理模型，描述的是对象系统“如何做”“如何实现”系统的物理过程，它是理论知识的一种初级形式，它将我们研究的物理对象或物理情境进行“去次存主”“化繁为简”的处理，然后利用理想化、抽象化、简化和类比的方法把物理对象的本质特征抽象出来形成一个体系。对于这种有关物理模型的问题，模型思维即是突破口。比如爱因斯坦就是受到普朗克量子假设的启发，提出了光子模型和著名的爱因斯坦光电效应方程，圆满地解释了光电效应现象。

物理学中有许多典型的物理模型，现举出匀变速直线运动的“追及与相遇”问题。

（1）解决追及与相遇问题的基本思路如下：

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（2）追和被追的两物体的运动情况一般分为以下两种：一是速度大的物体减速追（这里探讨匀减速直线运动）速度小者（一般是匀速直线运动）；二是速度小的物体加速追（这里探讨匀加速直线运动）速度大者（一般是匀速直线运动）。前者包括以下三种情况：若两者速度相等时恰有相同位移，则后面的物体刚好追上前面的物体，也是两物体相遇但避免碰撞的极值；若两者速度相等时，后面物体的位移小于前面物体的位移，则永远追不上；若位移相同时后面的物体的速度大于前面物体的速度，则后面的物体还可以追上前者一次，二者速度相等时，二者间距最大。后者包括两种情况：两物体速度相等时二者有最大值；二者位移相等时追者追上被追者。

例2.在水平轨道上有两列火车A和B相距x，A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度大小为a的匀加速直线运动，两车运动方向相同。要使两车不相撞，求A车的初速度v0应满足什么条件？

3.类比思维

类比思维就是通过联想之前已有的知识架构对新信息或新对象产生的一种思维感受。这一重要的思维在高中物理的学习中占有十分重要的地位，如在教学“电流”的时候，笔者就是用“水流”来类比的；在教学电场的时候，笔者就是都用重力场来比拟的，这样可以形象地向学生解释电流和电场的特点，形成条件等。利用类比思维，在面对新情境时，我们可以调动已掌握的知识经验对其进行初步判定和推理，而后可以通过进一步的研究不断深化自己对新情境的认知，并不断增加自己的知识丰富度。

二、如何培养学生的思维能力

思维能力的培养并非一蹴而就的事情，但是培养思维能力也并非无迹可寻。笔者对于培养学生的思维能力这一问题结合自身的教学实践做了初步的探究，下面笔者就简单阐述一下对于这一问题的粗浅认识，不当之处还请大家指正。

1.循序渐进训练法

任何一个复杂的整体都是由部分组成的，在解决问题时我们要注意抽丝剥茧，慢慢接近问题的本质。比如对于电磁场的组合问题，教师就要强调一定的模型思维，从受力分析到运动（直线、偏转或圆周运动）分析，然后是电学问题……这个训练方法有助于增强学生的思维严密性和条理性，并能使学生的模型思维得以锻炼和深化。

2.设疑提问训练法

古人曾说：“尽信书则不如无书。”对过去学过的知识，我们不应该只停留在过去的认识上，而要善于运用新学的观点和方法对过去的知识进行重新认识，这也是对学生创新思维的一种培养。对于物理学中的知识内容，不论是学过的还是新接触的，我们都要教会学生善于问“为什么”。长此以往，学生就会养成这样一种思维方式，不断提出疑问，不断解决疑问，又不断提升自己对事物的认识，或发现新的认知角度，从而拓展自身的思维视角，不断丰富自身的综合能力。

以上即是本人对于高中物理教学的思辨，希望本文关于高中物理教学要注意培养学生思维能力的观点能起到抛砖引玉的作用，也希望广大教师同仁一起加入到探索行列。

（作者单位：江苏省如东县岔河中学）