高中物理思维培养的策略

发展思维是高中物理学习的重要目的，本文就如何培养并发展学生的思维结合教学实例谈几点笔者的看法，望能有助于教学实践.

一、问题串导学，发现式学习概念

规律形成是一个需要学生进行思考、探究从而由感性变成理性的过程.新授课中的概念教学，笔者常常采用“发现建构式”的问题设置策略.这期间除了对物理的过程的本质进行理解，还要对实际问题进行解释和应用.

例如：在加速度概念的教学中，关于加速度与速度、速度的变化概念的辨析通过一个例题编制如下几个问题.

某款小汽车经过10s速度增加到30m/s；某型号战头机经过10s速度增加到60m/s；高铁加速到60m/s用了300s.

问题1：计算出小汽车、战斗机、高铁列车的加速度，并通过数据分析三者加速性能有什么不同？

问题2：试分析中最终哪个“速度大”？哪个“速度变化大”？哪个“加速度大”.

问题3：判断下列说法是否准确，请说出判断依据.

①物体加速度大就是说物体运动得快.（ ）

②加速度为零的物体一定处于静止状态.（ ）

③物体加速度为3m/s2，即该物体速度变化为3m/s.（ ）

④加速度大的物体相同时间内速度变化大.（ ）

引导学生通过对上述问题的解答，然后自主小结并反思：“速度”、“速度的变化”、“加速度”各自描述的是什么运动状态或哪个运动过程？

二、充分运用实验进行探究性教学

物理教学离不开实验，物理实验是物理教学的重要内容、方法和手段.要创造条件努力做好各个演示实验和学生实验，加强教学直观性，增强学习的兴趣.通过一些探究性的实验设计，让学生自己去发现问题，去寻找解决问题的方法，培养学生的动手实验能力，加深对问题的理解，学生的思维也在实验设计和实验探究的过程中实现最大化发展.

例如，“探究加速度与力、物体质量的关系”，让学生讨论影响加速度的因素，除课本所介绍的实验之外，自己能否设计一些实验来进行研究.这样既激发了学生的学习兴趣，同时又培养了学生动手能力和创新能力以及对加速度的理解更加深入.

当然，在实验演示和分组实验实施前，也需要用问题来进行思维的激发，让学生带着问题思考可能观察的结果.

例如，《超重与失重》一课，在课堂上可以提出如下几个关键性问题

问题1：“纸带可以承受两个钩码的重力，为什么提拉一个钩码时就断了呢？”

问题2：在观看录像后，“什么情况下发生超重现象，什么情况下发生失重现象？”

问题3：DIS学生实验后，“同学们得出物体加速上升时发生超重现象，加速下降时发生失重现象的依据是什么？”

问题4：教师在肯定学生猜想有一定合理性后，进一步追问“为什么超重发生在加速上升阶段，失重发生在减速上升阶段呢？”

问题5：DIS教师演示实验后，“为什么加速度向上时超重，加速度向下时失重呢？”

三、积极引导学生解题后反思

物理学习不可缺失了习题教学，学生完成习题解答的过程是运用知识解决实际问题的过程，是内化知识、深化理解的重要渠道.对于问题解答的结果通常有两种可能性，一种是正确地解决了问题，一种是解题出现了错误.解决完习题不应该是习题教学的终止，而应看作为一个新的开始.

例如，在牛顿运动定律的应用一章节，有一个典型的例题，如图1所示，一人质量为m，立于一正在向上匀减速的自动扶梯上，已知加速度大小为a，电梯上升方向与水平夹角为θ，求电梯对人的支持力FN及摩擦力Ff.

评析 学生常见的解析式沿着运动和垂直于与运动方向分解，如图2所示，这样做可以完成问题的解答，但是比较麻烦，这时在学生完成问题解答后，应引导学生思考，有没有解决问题的其他办法，将思维引向“分解加速度”的方向上去，如图3所示，这样一来不仅仅实现了一题多解，更丰富了学生对矢量运算的理解.

当然，学生做题还有可能出现障碍和错误，这是学生真实的思维状态，科学处理，能够帮助学生顺利突破思维瓶颈，实现认知上的跨越.

例如，房间里有一只可视作为点光源的白炽灯，距离地面高度为H，现将一小球从紧靠白炽灯的A点以初速度v0水平抛出，如图3所示恰好落在竖直墙面的墙角B点，已知A点于墙壁之间的水平距离为L，试分析小球抛出其影点在墙上做什么运动？

这个问题，有不少学生不假思索通常会做出小球的影子做匀加速运动或变速运动的错误答案，究其原因，并非源于学生对平抛运动规律的不理解，其根源在于在点光源照射下，对做平抛运动的小球产生阴影运动物理图景的想象不完整，致使出现了解题的困难，甚至错解.笔者在学生判断错误后，引导学生应用形象思维，根据平抛运动的规律，调用形象知识，想象产生阴影的物理情景，并要求对应的画出示意图如图4所示，对照示意图进行分析，小球刚抛出时，影点在墙上的F点，AF于墙面垂直，当小球经过时间t到达P点时，它的影点在墙上的Q点，对应着物理图景再结合相似三角形的知识和平抛运动的公式就能够推出影点在墙上的位移FQ=gL2v0t，从位移的表达式可以直观地看到，影点位移与时间成正比，其为匀速运动.

总之，思维训练应该是渗透于高中物理整个学习阶段的，适用于任何一种课型，要想最大限度地提高学生思维，离不开教师主导性作用的发挥，有效的情境能够拉近学生与知识的距离，同时学习反思亦不可忽视，因为及时的反思有利于发现知识应用存在的问题，发现更优的解决方案，促进学生思维更大的发展.