浅谈高中物理建模思维与培养
教师在教学过程中，在重视学生获取知识的同时，更要重视从科学宝库中汲取思维营养，加强科学思维方法的训练，而物理模型在实际问题和物理问题间起到了桥梁作用。物理模型
是一个广义的概念，如物质、长度、时间、空间等基本概念和各类物体及物体所处的状态，
还有状态变化的过程等等，都可称为物理模型，因为它们都是以各自相应的现实原型(实体)
作为背景而抽象概括出来的。实际上中学生在解决每一个物理问题的过程，就是正确选用物
理模型、建立物理模型的过程。物理建模思维方法是解决实际问题的重要途径和方法。
一、理论依据
1.物理模型及物理建模思维。物理模型是指物理学所分析研究的实际问题往往很复杂，
为了便于着手分析与研究，物理学中常常用“简化”的方法，对实际问题进行科学抽象的处理，用一种反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构，去描述实际的事物(过程)。这种理想
物质(过程)或假想结构称之为物理模型。
所谓物理建模思维就是将我们所研究的物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简化和
类比等方法形成物理模型，来研究和学习物理，分析、处理和解决物理问题的思维方法。
2.建模的类型
（1）建立对象物理模型。即把物理问题的研究对象模型化。
（2）建立过程物理模型。即把研究的物理现象的实际运动过程进行近似处理，排除其
在实际运动过程中的一些次要因素的干扰，使之成为理想的典型过程。
（3）建立条件物理模型。即排除物体所处外部条件的次要因素，突出主要方面。
二、物理建模思维在中学物理教学中的作用
1.物理建模思维是物理教学的基础。
（1）使物理教学简单化。很多实际问题是复杂的，很难研究的，如能将其转化并建立
物理模型，将使问题简单化。如研究物体运动时，当物体平动且对研究的问题不影响时，可
以不考虑物体的形状和大小，把物体看做一个点，可以大大简化问题的复杂性。
（2）使教学形象、直观。有些物理问题、现象、过程非常抽象，运用物理建模思维建
立起物理模型，将使问题变得直观、形象。如在研究光的现象时，用光线来形象地表示光，
在研究磁场时用磁感线来描述磁场。
（3）使具体问题普遍化。如在推导液体压强公式时，建立起液柱模型，只需推导出液
柱对其底部的压强，便知此深度处液体向各个方向的压强。液柱的高度即为液体深度，其结
论有普遍性。
2.物理建模思维是学生思维的支柱之一。学生在学习过程中，如不能有效地建立物理模型，问题将变得很难处理，对物理现象和过程认识模糊，这也是许多中学生感到物理难学、
难懂的原因之一。相反，建立了物理模型，学生有了思维的基础和依据，在此基础上，便于
学生发挥抽象思维、形象思维、发散思维和创新思维。
3.高考、竞赛的导向。近年来的高考题、竞赛题出现了不少物理建模能力题，借以考查
学生的物理建模思维能力，因此物理模型的识别、构建和迁移就成了命题的热点。可见物理
建模思维的重要性及命题者对这一思维形式的重视。
高中物理思维方式培养分析 发表时间：2019-05-20T16:53:54.297Z 来源：《中国教工》2019年第3期作者：饶家华 [导读] 在新课改的影响下，高中物理授课的方式应当将学生的自我创新能力作为重点来进行培养，而学生的自我创新能力培养的基础便是先进行学生的思维方法培育．所以，高中物理教师在进行授课时要将学生的思维方法培养当做重点，以此为基础再从引导学生学习兴趣，改变授课方法，加强辩证理论等几个方面进行教育． 四川省筠连县第二中学校 跟随着社会的不断进步，人才评价的重点便是创新能力．高中物理的教学的高中学习中的基础，它直接影响到学生的各方面素质提高，创新型人才是我国目前培养未来花朵的重要目标．高中物理教学对于学生的校园教育有着十分重要的地位，是学生综合能力培养的关键点． 一、高中物理教学中学生创新思维的培养 创造性思维是属于一种具有开创性的思维活动，也是人类对于新兴事物认知和创新中必不可少的思维活动．创造性思维的基础便是思考，想象，在这个基础上再徐徐展开探究性思维活动．每一项探究性思维的成功都是在人们运用大量脑力，经历了重重困难，长时间的尝试，研究才能得到的，而这类思维能力活动是必须要求人才具有长时间的探究以及曾经所累计的知识才能够达成的，并且该思维活动与联想有着密不可分的关系，我们需要透过现象看到其本质才能够真正达成目的． 二、激发学生学习动力，培养其创新意识 创新属于一种思维意识，教师在进行授课时要明确的知道在教学的过程之中培养学生创新意识的重要性．学生只有独自具备创新的意识，才能够独自处理相对比较复杂的问题，也能够在遇到问题时切换思路进行二次分析，以此为基础让学生能够对该问题提出新鲜的解决方法．在平日的教学课程中，教师应当运用多种不同的方法来激发引导学生自主的学习动力，拒绝让学生被动的接受老师传授的知识，而不去思考研究问题，这直接会导致学生的学习效率低下，也不能够真正的开拓学生的思维活动，无法培养创新意识．教师在进行授课时应当循序渐进的将物理学史融入到课程中，以期让学生们了解物理学从古至今的发展史以及现在所学习到的知识点都说各类科学家不断的钻研努力的结果，在学生们了解物理学家发现某些理论的过程中可以激发学生们的思维活动，使其有自主学习的动力，更加愿意自我钻研问题提出创新的想法．例如在讲布朗运动时，教师们便可以让学生们自主的在显微镜下仔细观察悬浮于液体中的布朗离子活动的情况，在学生们经过自主的观察之后，再要求学生进行思考，开展思维活动，自主的去发现总结该运动的特征在那里，在这个基础上激发出学生对学习物理的兴趣，引导学生自主学习的积极性，在此过程期间，教师们要适时的发问，例如布朗运动是如何产生的?是否在液体不干枯的情况下，运动就会永无休止等．从而来激发学生对物理的求知欲望，让学生能够自主的进行思考，并且仔细观察来寻找答案，这样能够帮助教师大大的提升教学效果，并且帮助学生开拓思维活动． 三、改善教学方式，培养学生的创造能力 教师应当积极的改变传统的教学方式，这对开拓学生的思维活动有着莫大的影响．在教师授课时要创立轻松愉悦的课堂气氛，正确引导学生进行发言，大胆的进行想象，教师在引导学生发言时，要做好一个聆听者，具有耐心，学生一旦提出问题不要急于给于否定，要引导学生不断进行思维突破．在这个基础上在增加一些实践试验，在物理的科目中实验非常之多，其中便于很多经典的例子以及运动规律需要用实验来证明，因为我国不断的受到应试教育影响，高中教师在进行授课时需要不断的赶进度，做练习，并不注重实验所能够给学生带来的优势，这严重的影响了学生综合能力的全方面发展，更加使学生思维能力的培养落后．例如，在授课牛顿第一定律时，教师可将静止的小车进行推动，在没有推力后小车便停了下来，以此在向学生提出问题，鼓励学生分析问题，进行讨论，使其自主发现中间所存在的摩擦力，同时引导学生对力是维持物体运动的原因提出质疑，最终得出结论是改变物体运动状态的原因，从而教师进行补充来完善这一结论，总结出牛顿第一定律． 四、加强辩证思考，培养学生的创新思维 学生创新思维的培养最为关键的一点便是引导与自主，引导应当强调的生活之中的现象，可以来源于教师，只有学生受到正确的引导，才能够产生灵感，产生创新的想法．在高中物理教学的过程之中，要培养学生的思维活动能力，可以采用观察法，属性列举法等．学生在创新的思维活动中提出问题，或者是对某一项事物有着自己的想法或者解决方式，都可以提出用自主的方式来进行学习．在这个过程之中，教师应当聆听学生的思维方式是否在正确，或者该想法是否具有内涵，鼓励学生产生不同的想法，一定不要否定学生的创新方式，不论对与错，让学生自我试过后方可知． 五、提高高中物理习题课的教学效果 在高中物理习题课堂上，学生已经对习题中所包含的物理知识进行了简单的记忆与应用，因此教师完全可以在以第一人称进行传统习题讲解授课的基础上邀请学生上台进行讲题，即翻转课堂，翻转课堂的主要意义在于通过学生扮演老师的角色来提升学生对物理习题解答的逻辑性，同时，教师在邀请学生时完全可以选择物理成绩处于不同水平的学生进行同一问题的讲解，通过直观面对使得全班学生学习到物理成绩较好的学生的逻辑思维走向，鼓励学生使用不同的逻辑方式进行解题。 结束语 在高中的物理授课中，教师要将学生的思维创新活动与课堂良好的融合在一起，充分体现出学生的主体作用，积极引导学生进行自我发问，这也能够使学生更好的拓展想象能力，激发学生的灵感，使学生愿意自我思考．除此之外教学之中不应当将教师作为重心，教师需要积极的改变传统的教学方式，有利于学生创新能力的培养，既能够提高学生的学习动力，还可以锻炼学生的自主动手能力．只有这样才能够全方面的提高学生的综合能力，为未来我国的新型社会培养出类拔萃的人才． 参考文献: ［1］赵志成．培养高中学生物理核心素养的教学设计研究［D］．扬州:扬州大学，2018． ［2］李洁如．高中物理教学中学生科学思维能力培养研究［D］．苏州:苏州大学，2018． ［3］张海琦，张平．高中物理实验学习过程培养创新思维的方法［J］．教育现代化，2018，5(05):359－360．［4］李康丽．高中物理习题课教学对学生物理思维能力培养的研究［D］．武汉:华中师范大学，2016
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/dd16905392.html, 谈高中物理核心素养下科学思维能力的养成作者：周幸 来源：《教育界·基础教育》2019年第11期 【摘要】在高中阶段，物理是一门理论与实践相结合的学科，与人们的实际生活联系紧密。学习物理的目的是培养学生的科学思维能力和创新能力。随着我国大力推进新课程改革，并将培养高中核心素养作为教学的一部分，有利于加强学生逻辑思维能力，实现物理教学的新目标。基于此，本文将深入探讨培养学生物理核心素养的重要性、高中物理教学存在的问题及培养学生物理核心素养的方式。 【关键词】高中物理;核心素养;科学思维 高中物理以“实践+理论”为主，理论是实践的基础，实践又在理论的基础上进一步验证理论的真实性，二者紧密联系在一起。对于激发学生对物理的学习兴趣，提升学生的学习能力，挖掘学生的潜能，教师发挥着重要作用。教师在物理教学过程中必须积极引导学生的科学思维，培养学生的实际动手能力，使学生自发形成物理学习意识。新课程改革对高中物理教学提出了新目标，对整个物理教学的意义深远，对提高我国教育质量具有重要作用。 一、高中物理教学存在的问题 第一，教师教学观念落后，跟不上时代步伐。在教学方法上，教师依旧采用单一的形式，教师口若悬河，学生盲目跟从;在思想上，教师未脱离应试教育的怀抱，喜欢直接讲解或简单得出答案;在教育方式上，教师脱离时代步伐，满足自身当下的成绩，不求进取，安于现状，没有及时充实自己，教育水平停滞不前;在教育观念上，教师过于相信自己的教学经验，没有充分认识到科学思维的重要性，不重视、不理会的态度也影响了实际教学质量。 第二，教学模式单一。物理强调知识的全面性和发散思维的重要性，但教师在授课过程中，往往会堆积许多知识点，导致授课内容显得复杂、时间紧迫、知识结构不清晰。同时，高中物理教师喜欢教授理论课，轻实验教学和实践活动，习惯利用更多时间向学生灌输大量知识，繁多的课堂作业、试卷、课后作业堆积在学生的课桌上。有时，教师因重视分数而有意提高课程难度，拓展难度较大的知识点，未等学生充分理解并运用知识点，教师已经开始了下一部分内容。教师忽略了学生的实际水平，导致教学质量低下。 第三，未厘清教学重点。教师倾向于把考试重点放在理论知识上，对物理教学的认识不够深入，所以未将科学思维能力的培养放在首位。同时，教师重视学生的成绩，把成绩作为评价学生的标准。在评定学生的综合表现时，教师倾向于考试分数，极少关注学生的学习能力和思想品质，也未将学生的其他能力纳入评价中。
科学思维系列(一)——卫星变轨及飞船对接问题 1．变轨原理及过程 人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，如图所示． (1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道Ⅰ上． (2)在A 点点火加速，速度变大，进入椭圆轨道Ⅱ. (3)在B 点(远地点)再次点火加速进入圆轨道Ⅲ. 2．卫星变轨问题分析方法 (1)速度大小的分析方法． ①卫星做匀速圆周运动经过某一点时，其速度满足GMm r 2＝mv 2 r 即v ＝ GM r .以此为依据可分析卫星在两个不同圆轨道上的速度大小． ②卫星做椭圆运动经过近地点时，卫星做离心运动，万有引力小于所需向心力：GMm r 2
(2)同一轨道飞船与空间站对接 如图乙所示，后面的飞船先减速降低高度，再加速提升高度，通过适当控制，使飞船追上空间站时恰好具有相同的速度． 【典例】“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，“嫦娥三号”的飞行轨道示意图如图所示．假设“嫦娥三号”在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则以下说法正确的是( ) A．若已知“嫦娥三号”环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度 B．“嫦娥三号”由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速C．“嫦娥三号”在从远月点P向近月点Q运动的过程中，加速度变大 D．“嫦娥三号”在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 【解析】根据“嫦娥三号”环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量可以求出月球的质量，但是由于不知道月球的半径，故无法求出月球的密度，A错误；“嫦娥三号”由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，轨道半径减小，故应让发动机点火使其减速，B错误；“嫦娥三号”在从远月点P向近月点Q运动的过程中所受万有引力逐渐增大，故加速度变大，C正确；“嫦娥三号”在环月段椭圆轨道上运动时离月球越近速度越大，故P点的速度小于Q 点的速度，D错误． 【答案】 C 变式训练 1 如图所示是“嫦娥三号”奔月过程中某阶段的运动示意图，“嫦娥三号”沿椭圆轨道Ⅰ运动到近月点P处变轨进入圆轨道Ⅱ，“嫦娥三号”在圆轨道Ⅱ上做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，已知引力常量为G，下列说法正确的是( ) A．由题中(含图中)信息可求得月球的质量 B．由题中(含图中)信息可求得月球的第一宇宙速度 C．“嫦娥三号”在P处变轨时必须点火加速
第二节转变思维方式学好高中物理 许多同学反映高一的物理怎么这样难，上课能听懂，作业却不会做，同初中的物理完全不同。在学习过程根据中学生的思维特点，掌握学习物理的方法，就能较快适应高中物理的学习。 在整个中学阶段，学生的思维能力迅速发展，其抽象逻辑思维处于优势地位。因此，中学物理学习应遵循思维发展的规律，着力培养思维能力，掌握研究物理的思维方法。 一．建立合理的物理模型和理想化过程——科学抽象法。 合理的物理模型和理想化过程是抽象思维的产物，是研究物理规律的一种行之有效的方法。比如，研究物体的运动，首先要确定物体的位置。物体都具有大小形状，运动的物体，各点的位置变化一般是各不相同的，所以要详细描述物体的位置及其变化，并不容易。但在一定条件下，把物体抽象为质点，忽略物体的大小形状，问题就简单了。如在平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动，就可把汽车当作质点。引入物理模型，可以使问题的处理大为简化而又不会发生太大的偏差。对于比较复杂的研究对象，可以先研究它的理想模型，然后对研究结果加以修正，即可用于实际事物。例如，忽略分子的体积和分子之间的相互作用的理想气体是不存在的，它只是实际气体在一定程度上的近似，对于高温低压下不易液化的实际气体，如氢、氧、氮、氦气和空气等，在常温常压下就可看成理想气体，这样处理误差小，应用简便。“理想气体状态方程”的导出就是把空气当作理想气体，然后在一定条件通过实验观察、研究气体状态变化时，压强、体积、温度三个参量之间的关系，从而得出在不同条件下理想气体的三个实验定律，即玻—马定律、查理定律和盖·萨克定律，再运用逻辑推理和数学方法进行综合，总结出理想气体的状态方程。在常温、常压下，用理想气态方程处理实际问题，带来的误差小且非常简单。但对高压、低温条件下的气体就不适用了。不过，从分子的引力和斥力两方面对理想气体状态方程加以修正、推广，得范德瓦耳斯方程即可应用于实际气体了。 高中教材中，要建立大量的物理模型，如“质点”、“单摆”、“理想气体”、“点电荷”、“核式结构”等都是理想模型，还有大量的理想化过程，如“匀速直线运动”、“简谐振动”、“等压变化”、“绝热变化”、……这就要求同学们反思在初中物理学习过程中了解，建立合理的物理模型和理想化过程，对于学习和研究物理问题的重要性，要提高
高中物理教学中逻辑思维的培养 物理学是高中生必学科目之一，不少学生反映物理学习存在较大的问题．其实，无论是实验探究，还是课堂学习，都离不开逻辑思维．只有具有较强的逻辑思维，才能够在分析解析物理疑难问题时有一个比较清晰透彻的思路．因此，培养高中生的逻辑思维能力是一个重要的任务，这就要求师生之间能够更好地交流，针对每个人的问题，找到不同的方式方法，提升学生的思维能力． 一、培养抽象思维，提高分析能力 对于理科生来说，高中物理是一门比较难的科目．在高中阶段，学生的逻辑思维逐渐由起初的经验性教育转变为理论性教育，一个学生的思维能力是通过之后的学习不断增长的，如果能够在教师的引导之下获得一个比较系统的理念，就能帮助学生获得新知识、新能力．一般来说，高中的前两年是塑造一个学生逻辑思维的最佳时间，这样能够保证其在高三的时候已经具有一定的逻辑思维能力，能够较好地分析出题目原意． 二、培养层次化分析能力，提升思维能力 在处理物理问题时，不仅需要运用所学知识，还要求学生能够具有一定的层次化分析能力．理科科目中彼此之间是相互联系、密不可分的，要想学好物理知识，还要掌握好数学知识，能够处理好数学问题的学生往往都具有较好的逻辑思维能力，所以在学习过程中如果要想较好地提升自己，可以向周围的学生多进行请教，通过不断地比较和学习来完善自身的问题．影响一个人能力的因素有很多，外界环境只是外界因素，更多的时候是靠学生自己的学习能力来决定的．学生的首要任务就是学习，只有在教师有计划有目标的系统带领下，才能够更大化的实现自身的价值，首先需要学生明确自己的学习动机是什么，动机对于一个人的学历思维是有很大影响力的，它是学生思维发展的推动剂．另外，逻辑的思维培养绝对不是单纯的靠拼凑就能够实现的，在学习过程中绝对不能够因为急于实现目标而将知识全面性及整体性提前应用进来，只有等自己的分析研究能力有所提升，并能够有把握地处理问题之后，才能够将它们联系在一起进行问题的分析与探讨．能力的培养是需要有过渡阶段的，切不可操之过急，只有一点一点慢慢进步，将该掌握的技能掌握好，才能确保学习能够更好地进行，如果一开始就急于
科学思维系列——圆周运动中的连接体问题、临界问题 一、圆周运动中的连接体问题 圆周运动中的连接体问题，是指两个或两个以上的物体通过一定的约束绕同一转轴做圆周运动的问题．这类问题的一般求解思路是：分别隔离物体，准确分析受力，正确画出受力图，确定轨道半径，注意约束关系(在连接体的圆周运动问题中，角速度相同是一种常见的约束关系)． 【典例1】在一个水平转台上放有质量相等的A、B两个物体，用一轻杆相连，AB连线沿半径方向．A与平台间有摩擦，B与平台间的摩擦可忽略不计，A、B到平台转轴的距离分别为L、2L.某时刻一起随平台以ω的角速度绕OO′轴做匀速圆周运动．A与平台间的摩擦力大小为F f A，杆的弹力大小为F.现把转动角速度提高至2ω.A、B仍各自在原位置随平台一起绕OO′轴匀速圆周运动，则下面说法正确的是( ) A．F f A、F均增加为原来的4倍 B．F f A、F均增加为原来的2倍 C．F f A大于原来的4倍，F等于原来的2倍 D．F f A、F增加后，均小于原来的4倍 【解析】根据牛顿第二定律，对A：F f A－F＝mω2r A①，对B：F＝mω2r B②.当ω增大到2ω时，由②式知，F增加到原来的4倍；由①式知：F f A＝F＋mω2r A，F f A增加为原来的4倍．故选A. 【答案】 A 变式训练1 如图所示，在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1＝2m2，用细线把两球连起来，当杆匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离r1与r 2之比为( ) A．1:1 B．1: 2 C．2:1 D．1:2 解析：两个小球绕共同的圆心做圆周运动，它们之间的拉力互为向心力，角速度相同．设
高中物理教学逻辑思维 内容摘要:“能力是顺利地完成某种活动的个性心理特征。”而智力是“在各个人身上经常地、稳定地表现出来的认知特点,就是认识能力或认知能力。”智力的核心是思维能力,而思维的核心形态是抽象逻辑思维(包括形式逻辑思维和辩证逻辑思维)。按照思维结构的发展阶段来看,抽象逻辑思维是发展的最后阶段,这个阶段又可分为初步逻辑思维,经验型逻辑思维和理论型逻辑思维,培养思维能力,特别是抽象逻辑思维能力是开发智力的关键。 关键词:高中物理提高学生逻辑思维 在高中物理教学中以提高学生抽象逻辑思维能力,特别是理论型逻辑思维能力,是需要也是可能的。 首先,高中生无论是升学还是就业,随着现代化建设的深入开展,再学习乃至终身学习,更需要的是抽象逻辑思维。同时,高中物理是一门严密的、有着公理化逻辑体系的科学理论,对于高中学生抽象逻辑思维能力的要求,较初中物理有了一个很大的飞跃,这就是当前所谓初、高中物理“台阶问题”的实质。另外,从高中学生心理的年龄特征来看,从初二年级开始的抽象逻辑思维由经验型向理论型水平的转化,在高二年级将初步完成,这意味着他们思维趋向成熟,可塑性将变小。因此,在高中一、二年级不失时机地提高学生抽象逻辑思维能力,以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化是必需的。 其次,从生理上看学生在16岁时已能完成人脑总重量的96%的发育过程,有了必要的物质基础。在心理上,从初二开始了向理论型抽象逻辑思维水平的转化,也有了一定的思维能力的基础。同时,经过初中阶段的学习,他们在语言、文字、数学物理等各方面都有了必要的知识基础,为在高中着重提高抽象逻辑思维能力提供了可能。 广大教师的实践也证明:凡是抽象逻辑思维能力较强的学生,其他方面的能力都比较强。因此,高中物理教改也应把提高学生担负逻辑思维能力放在首位。 高中物理教学如何提高学生的抽象逻辑思维能力呢? 就思维发展来说,学生“在活动中产生的新需要和原有思维结构之间的矛盾,这是思维活动的内因或内部矛盾,也就是思维发展的动力。”环境和教育只是学生思维发展的外因。作为中学生,其主导活动是学习。而学习是在教师指导下有目的、有计划、有系统的掌握知识技能和行为规范的活动,是一种社会义务,从某种意义来说,还带有一定的强制性。它对学生思维发展起着主导作用。主要表现在学习内容、学习动机和学习兴趣对思维发展的影响上,即学习内容的变化,学习动机的发展和学习兴趣的增进,直接推动着学生思维的发展。学生思维发展的过程
高中物理教学应重视学生思维能力的培养 发表时间：2010-10-25T15:37:47.170Z 来源：《魅力中国》2010年5月第3期供稿作者：王彦涛[导读] 学生在高中阶段感到最难学的科目就是物理，许多学生就是因为害怕物理而被迫放弃报考理科。王彦涛河南省新郑市第三中学河南新郑 451150 中图分类号：G632 文献标识码：A 学生在高中阶段感到最难学的科目就是物理，许多学生就是因为害怕物理而被迫放弃报考理科。那么物理真的那么难学吗？其实不是这样的。学生学不好物理的真正原因我觉得是思维能力没有得到充分的开发和利用。物理学是自然科学的基础科学，物理教学中科学思维能力的培养是学生能力培养的主渠道之一。随着思维科学研究的深入和物理教育的发展，对学生进行思维能力的培养已成为物理教育的一个重要课题。 一、要重视抽象思维能力的培养 物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。高中物理实际上还是和初中物理一样在研究力、热、电、光、原子和原子核等物理现象，而物理概念是这些现象中某一类的共同本质属性的反映，物理规律是运用物理概念进行判断、推理得到的。因此，重视物理概念的形成和物理规律的建立过程，从而使学生的抽象思维能力得到培养，关键是抓住物理概念和物理规律的"引入"和"推导"。引入不当、推导呆板、僵化，就可能变为老师武断地把学生往前"拖"，"拖不动就可能抱着学生或背着学生"走"，从而使学生变为死记结论。所以"引入"和"推导"不是看老师说了多少，而是看是否说到点子上，切中要害。如果老师进行了科学合理的设计、引入和推导，则"话不多"而学生更能理解和掌握。在平常的物理教学中，有的东西学生比较熟悉，也很容易理解。比如说重力场，学生天天感受重力的作用，对重力的大小和方向这些问题比较容易理解。但是对于电场和磁场这些东西，因为平时接触的不多，所以对于电势、电势差这些概念的学习时就会产生很大的困难。这时候教师应该想办法让学生张开抽象思维能力的翅膀，让学生想象一个带电小球在电场中的运动和就和一个人在重力场中的运动一样，有很多的相似之处。电势就象重力场中的高度，电势差就象重力场中高度差。而电流就像重力场中的小河一样，总是从高处流向低处，只不过在电场中是从高电势处流向低电势处的。这样一想象学生就会感觉到好像很熟悉一样，理解起来也就容易多了。 二、要重视比喻思维能力的培养 很多东西学生很难理解，但是教师如果能够从实际生活出发，举一些浅显易懂的例子让学生听听。会比较容易记忆也比较好理解。比如在学习热力学第一、第二定律的时候，两种永动机都是不能制造出来的。第一种是违背了能量守恒的原则，第二类虽然不违背能量守恒原则，但是违背了能量转化的方向性原则同样造不出来。对于这两种情况可以给学生举个例子：一头牛不让他吃草，只让他干活是不可能的。这就像第一类永动机。一斗牛已经做成了牛肉，想把它再还原成一头牛，这也是不可能的。这就像第二类永动机。这样一个比喻，马上很清楚的解决了这两个概念。 三、要重视归类思维能力的培养 在物理教学中，许多东西很相似。符合共同的规律，如果能够教会学生归类总结的能力。会达到一通皆通，事半功倍的效果。比如万有引力定律的公式表达和库仑定律的公式表达很相似，因为这两种相互作用力在特点上很相似，所以可以延伸出来一些共同的结论。比如卫星绕地球做匀速圆周运动的速度、周期和半径的关系，与电荷围绕中心电荷做圆周运动的特点完全相同，这些完全可以让学生自己总结。即使在碰到相同的环境，只要他们的特点和万有引力、库仑定律的特点相似，那么圆周运动的规律也会很相似的。还有我们讲述速度图像的时候都会告诉学生速度图像与坐标轴围成的面积代表这一段时间里物体通过的位移。 那么I—t图像、F—t图像、F—s图像与坐标轴围成的面积又代表什么呢？这些问题可以让学生自己去归类总结，不难发现：两个坐标轴代表的物理量乘积是什么那么这个面积就代表什么。学会了这种归类思维，那么再碰到类似的问题学生就不会束手无策了，会在最短的时间里解决掉。 四、要重视创造性思维能力的培养 书本上的东西是死的，但是教师要把他变成活的交给学生。学生学习到了书本上的东西之后也不能只能死记硬背，要学会灵活运用，更要学会创造性的应用。这一点对学生来说是比较难的。也是学生学习物理的最大障碍。培养学生的创造能力可以从以下几个方面入手。 1、逆向思维培养高中生的创造性思维能力。人们的思维活动，按照思维程序的不同，可分为两种：按事物发展的过程先后，从起因分析推断事物发展的结果，称为正向思路；按相反的程序称为逆向思维，即从事物发展的结果追溯起因。比如在学习光学时，利用光路可逆来决定发光体的位置。匀加速直线运动倒过来看就是匀减速直线运动等等。 2、用设计性实验培养学生的创造性思维能力。物理是一种实验性比较强的科学，很多物理规律都是通过实验得出来的结论。所以物理学习对实验的要求是很高的，但是要明白课本上的实验只是教会我们一些实验的方法和思想。我们在学习完这些实验之后，更重要的应该思考怎么创造性的应用这些方法和思想去发现新的规律。这一点是很重要的。油膜法测分子直径的查格法，用电流场模拟静电场描绘等势线的模拟法，测电阻中的替代法等等都是可以迁移到其他实验当中去的。 3、创造性的应用常见的公式定律培养学生的创造性思维能力。有些公式定律，学生常用，记得也很牢固。但是有很多用法学生没有见过，也没有尝试过，很限制学生思维能力的培养。比如滑动摩擦力的公式f=uN 这是个很常见的公式，估计所有的学生都知道。但是很少学生注意到由这个公式还可以得到这样一个结论：如果摩擦因数是一定的，那么f和N这两个力的合力的方向是一定的，取决于摩擦因数的数值。这个结论其实学生只要稍微一推导就会出来的，但是学生很多都是停留在表面现象上了，很少去考虑过。再比如理解数学上的求导的意义之后，完全可以把它用到物理学习中。对位移求导就是速度，对速度求导就是加速度等等。 总之，在物理教学中学生思维能力的培养是个很重要的课题，这个课题需要教师和学生共同的去研究探讨。对于学生思维能力的培养，应该是每个教师放在首位考虑的问题，思维能力的培养应该时刻贯穿于素质教育中。然而，思维能力的培养在实际操作过程中还会出现各种问题，这就需要我们广大教师在工作中时刻总结、分析，坚持与时俱进，更新思维，寻找适合学生的教学方式，真正做好人类灵魂的工程师。
如何培养学生高中物理学习的思维能力 高中物理学习对大多数高中学生而言都是较难的，本人从事高中物理教学工作10多年，发现几乎学不好物理的同学都有一些共同的毛病，就是上课能听懂，习题看答案也能看懂，但是自己做题目或考试时就不知道从何入手。经过和同学讨论和自己的分析研究，发现仍旧不知道物理问题的处理思路，物理思维能力欠缺，还是按照初中物理那一套或其他科目的处理方式来学习高中物理。要想学好高中物理必须养成这一学科的独立思维模式，要想建立高中物理思维模式，笔者个人觉得应从以下几个方面入手。 一激发学生学习物理的兴趣 首先，要学好物理就必须对物理感兴趣，只有有了兴趣才有可能学好物理。激发兴趣是利用生活中司空见惯而又不容易引起人们注意或思索的物理事实和现象激发人们对物理产生浓厚的兴趣，促使人们广泛和深入地学习、探究物理理论的教学手段。具体落实到学生身上，就是激发学生对物理学科的兴趣，使其自觉、主动地学习，在生活中学习、探究物理知识。“让学生在快乐中学习物理”是这一教学手段的核心理念，学生的思维还不够成熟，他们的活动绝大部分受兴趣支配，一切有成效的活动都需以某种兴趣作先决条件。兴趣可产生学习的动机，是学生学习的重要动力源之一，只有学生有了兴趣，教师的教学才能取得良好的效果，学生的能力才能得到提高。物理是一门自然科学，从身边的自然现象和实验入手，往往容易引起学生的兴趣并激发其学习动机。
二学生获得足够的感性认识 感性认识对物理学习尤为重要。作为近似反映物理对象、物理现象、物理过程在一定条件下发生、发展和变化规律的物理规律的建立，离不开观察实验和数学推理，也离不开物理思维，是三者相结合的产物。丰富的感性认识是建立物理规律的基础。 获得足够的感性认识是学习物理规律的基础，也是在物理规律教学中培养学生思维能力的基础。在物理教学中，教师要指导学生通过观察实验，分析学生在生活中熟知的典型事例，或从对学生已有知识的逻辑展开中提出问题，激发学习兴趣，创造便于探索规律的良好环境，提供探索物理规律所必需的感性材料，提供进一步思考问题的线索和依据，为研究物理规律提供必要的感性认识。 三营造和谐的学习氛围，促进学生主动思维 物理课堂教学，要在营造开放性的探索氛围中培养学生的创造性思维能力，这一开放、和谐的课堂应成为学生自己去探索、自己去发展的课堂，应是学生充分发挥自身主观能动性的课堂。教师应在充分把握教材的重点和难点的前提下，精心设计一个由浅入深、由表及里的阶梯式问题系列，从表象到本质，从简单到复杂，给学生充分思考、探求的时间。在问题一个个被解决的同时，学生们的思维也就得到了一步步的升华。作为教师，言词表达要形象化，复杂问题要条理化，疑难问题要通俗化。教师要积极进行课堂教学改革，以一种具有合作、对话和情感交流等特点的态度，与学生建立起和谐合作的关系，营造一种开放性、探索性的课堂氛围，努力保持交
《普通高中物理课程标准》解读 一、修订背景 1.研究制订学生发展核心素养体系和学业质量标准。 ——源于2014年教育部的文件《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，文件研究提出各学段学生发展核心素养体系，对正在修订的《高中课程标准》明确要求，要把学科核心素养贯穿始终。 2.减轻中小学生课业负担;开发特色课程。 ——2010年国务院审议通过的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)，刚要中提出要切实减轻中小学生课业负担，开发特色课程，本次修订也贯彻了该刚要的精神。 课改实验十余年的成果和经验积累。 04开始，宁夏等四省区率先开始新课程改革，之后全国其他省市相继进入课改，到17年经历了十余年的实践，新的教学理念、教学方式已深入人心，这一轮的课改积累了大量的成功经验，也发现了一些问题，对这些问题有了新的、科学的认识，对新课标的修订给出依据。 国际科学教育的最新发展(学习进阶、核心概念、STEM教育……) 1997年国际经济合作与发展组织率先提出核心素养，引发世界范围内的广泛关注，联合国教科文组织，欧盟、美国等进行了研究，我国也是同样，这次修订可以说是与世界同步。 本次修订物理课标内容和变化有哪些？→▲▲ 二、物理课标的修订的主要内容和变化 (一)关于课程方案 1.进一步明确了普通高中教育的定位。 普通高中的培养目标是进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养。 2.进一步优化了课程结构。 (1)将课程类别调整为必修课程、选择性必修课程和选修课程; (2)进一步明确了各类课程的功能定位，与高考综合改革相衔接。 (二)关于学科课程标准 1.学科核心素养贯穿始终 对知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标进行了整合。围绕着核心素养的落实，精选、重组了课程内容，明确内容要求，指导教学设计，提出考试评价和教材编写建议。 2.研制了学业质量标准 明确了学生完成本学科学习任务后，学科核心素养应该达到的水平，各水平的关键表现构成评价学业质量的标准。引导教学更加关注育人目的，更加注重培养学生核心素养。 关于培养目标、课程理念、课程目标与03年对比→▲▲
在高中物理新课程理念下如何培养学生思 维能力 思维是人们对客观事物间接的、概括的反映。所谓思维能力，就是人们在感性认识的基础上，运用比较、鉴别、概括、抽象、分析、综合、归纳、演绎、假设和想象等思维的基本方法，形成概念并进行判断和推理，从而获得对事物的本质和规律性认识的一种能力。因此思维能力是各种能力的核心。 在物理教学中，无论是物理概念的建立还是物理规律的发现、物理基础理论的创立，或是对理性认识的掌握，都离不开思维能力的作用。在现阶段，如何提高物理教学质量，摆脱目前高中物理学科的困境，关键是在教学中加强对学生思维能力的培养。思维能力的培养应贯穿整个教学的全过程，教材的处理、实验的指导、概念和规律的学习、习题的选编、三维教学目标的制定、教学方法的选择以及考查与测评等各个环节都可以进行思维能力的培养。下面就个人的教学经历和感悟，谈谈自己对此的一点感受和体会： 一、教会学生学习物理概念的一般思想方法 众所周知，物理概念是反映物理现象的本质属性，是掌握物理规律的基础。教师要根据物理概念形成的特点，以
及物理概念的不同类型，引领学生认识抽象物理概念的一般方法，从而掌握学习物理概念的基本方法。在学习物理概念时要弄清引入某个物理概念的必要性，掌握定义这个物理概念的思维方法，能否从不同角度去理解这个概念的本质意义。 例如：在研究匀变速直线运动时，必然会涉及到速度的变化。“加速度”这个概念的形成可以通过列举实例：火车开动时，它的速度从零增加到几十米每秒，需要几分钟，急速驶行的火车要停下来，需要几分钟;汽车开动时，它的速度从零增加到几十米每秒，只需几秒钟，正常行驶的汽车要停下来，几秒钟就够了;机枪射击时，子弹的速度从零增加到几百米每秒，仅用千分之几秒，子弹射入墙壁中，千分之几秒就可停止了。 由此可知，常见的诸多变速运动，其速度变化的快慢不同，而且差别也较大。为了表示速度改变的快慢，便引入了一个新的物理概念“加速度”。要让学生知道当速度的变化量相同时，速度的变化快慢与所用的时间成反比;当变化时间一定时，速度的变化快慢又与速度的变化量成正比。运用直接概括方法，综合可得速度的变化快慢――加速度，应由速度的变化量与变化所用的时间的比值来定义，从而得出加速度的公式。 二、在物理规律教学中培养学生的思维能力
案例60 物理学中常用的几种科学思维方法 进入高三，高考在即。如何在高三物理复习中更好地提高学生的科学素质、推进知识向能力转化、提 高课堂教学的效率和质量，是摆在每个老师和学生面前的重要课题。物理教学中不仅要注重基础知识、基本规律的教学；更应加强对学生进行物理学研究问题和解决问题的科学思维方法的指导与训练。英国哲学家培根说过：“跛足而不迷路，能赶过虽健步如飞，但误入歧途的人”。学习也是这样，只有看清路，才能少走或不走弯路。可见，掌握物理学科的特点，熟悉物理研究问题和解决问题的方法是至关重要的。学好中学物理，不只是一个肯不肯用功的问题，它还有一个方法问题，掌握正确的思路和方法往往能起到事半功倍的效果。下面我们从高中物理综合复习教学的角度，通过对典型问题的分析、解答、训练，介绍常用的几种科学思维方法，以期达到减轻学生负担提高复习效率的目的。 1．模型法 物理模型是一种理想化的物理形态，将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本 方法。科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来，形成概念或实物体系，即为物理模型。模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化，突出主要因素忽略次要因素，从而解决物理问题的方法。从本质上说，分析物理问题的过程，就是构建物理模型的过程。通过构建物理模型，得出一幅清晰的物理图景，是解决物理问题的关键。实际中必须通过分析、判断、比较，画出过程图（过程图是思维的切入点和生长点）才能建立正确合理的物理模型。 [例1] 如图1－1所示，光滑的弧形槽半径为R （R>>MN 弧），A 为弧形槽的最低点，小球B 放在A 点 的正上方离A 点高度为h 处，小球C 放在M 点，同时释放，使两球正好在A 点相碰，则h 应为多大？ 解：对小球B ：其运动模型为自由落体运动， 下落时间为 t B ＝g h 2 对小球C ：因为R>>MN 弧，所以沿圆弧的运动模型是摆长等于R 的单摆做简 谐振动，从M 到A 的可能时间为四分之一周期的奇数倍 所以 t C ＝c T n 4)12(+ g R Tc π2＝ 解得：h ＝8 )12(22R n π+． （n ＝0，1，2……） 【评注】 解决本题的关键就在于建立C 小球的运动模型——单摆简谐振动，其圆弧的圆心相当于单摆的悬点，圆弧的半径相当于单摆的摆长，只要求出C 小球运动到A 点的时间，问题就容易解决了 [例2] 在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，其中2、3小球静止，并靠在一起。而1小球以速度v 0朝它们运动，如图1－2所示，设碰撞中不损失机械能，则碰后三小球的速度的可能值是 （A ）v 1＝v 2＝v 3＝30v （B ）v 1＝0, v 2＝v 3＝20v （C ）v 1＝－v 0/3, v 2＝v 3＝320v （D ）v 1＝v 2＝0, v 3＝v 0 解：依题意碰撞无机械能损失，小球之间的碰撞一定是弹性碰撞，这里关键 是如何建立正确的碰撞过程模型。若把2、3两小球看成整体，建立1小球和2、3 小球之间的两体碰撞模型就会得出（C ）答案错误结论。其实2、3小球只是靠在一起并没有连接，加之碰撞过程的位移极小，必须建立三小球之间依次碰撞的过程模型，由两球弹性碰撞得速度依次交换，所以（D ）正确 【评注】 本题关键在于建立正确地符合客观规律的小球碰撞模型——两两依次碰撞，要做到这一点必须掌握好基本概念和基本规律，认真分析题意，抓住问题的本质才行。 [例3] 如图1－3所示，有一根轻质弹簧将质量为m 1和m 2的木块连在一起并置于水平面上，问必须在m 1上至少加多大的压力，才能在撤去压力后，
物理中的科学思维方法 对同一个物理问题，采用不同的方法来解决，其繁简程度可能会有很大的区别。如果遵循一定的科学思维方法，掌握正确的研究物理问题的思路，则会收到事半功倍的效果。下面就通过对一些典型问题的分析，介绍物理模型法、对称法、等效法、逆向法和极端思维法等常用的基本科学思维方法。 1、物理模型法 物理模型是一种理想化的物理形态，是物理知识的一种直观表现。模型思维法是对研究对象加以简化和纯化，突出主要因素、忽略次要因素，从而来研究、处理物理问题的一种思维方法。从本质上讲，分析和解决物理问题的过程，就是构建物理模型的过程，我们平时所说的解题时应“明确物理过程”、“在头脑中建立一幅清晰的物理图景”，其实就是指构建物理模型。 物理模型一般可分为两大类，即实物模型和过程模型。实物模型大致上有：质点、单摆、理想气体、点电荷、电阻、匀强电场、匀强磁场等等；过程模型大致上有：匀速直线运动、匀加速直线运动、竖直上抛运动、平抛运动、圆周运动、简谐振动、等温过程、等容过程、等压过程、电磁感应现象等等。在实际运用中，过程模型使用更多。 *例1：如图所示，竖直放置的平行金属板，两板间距为0.1米，极板间电势差为103伏，一个质量为0.2克、带电量为10－7库的小球用0.01米长的绝缘线悬挂于O点。现将小球拉到与绝缘线呈水平位置的A点后放开，小球运动到O点正下方的B点时线突然断开，以后小球恰能通过B点正下方的C点。求BC间的距离。（g＝10米/秒2） 解析：带电小球从A点开始作圆周运动到B点，用动能定理可得它过B点时的水平速度v，即：mgL－qUL/d＝mv2/2，线断后，它在水平方向作匀减速运动，可得运动时间t，即：t＝2v/a＝2vdm/qu，同时，它在竖直方向作自由落体运动，可的：H BC＝gt2/2＝g(2vdm) 2/2(qU)2，代入数据，即得H BC＝0.08米。 点评：本题中小球从B到C的运动是曲线运动，把它分解后，即可运用匀变速运动的过程模型来求解。 2、对称法 对称法是从对称性的角度研究、处理物理问题的一种思维方法，有时间和空间上的对称。它表明物理规律在某种变换下具有不变的性质。用这种思维方法来处理问题可以开拓思路，使复杂问题的解决变得简捷。如，一个做匀减速直线运动的物体在至运动停止的过程中，根据运动的对称性，从时间上的反演，就能看作是一个初速度为零的匀加速直线运动，于是便可
浅析中学生在物理学习中的思维障碍 河北石家庄市第38中学刘晓利河北省教育科学研究所郭金 摘要：物理学是研究物质的结构、物质间的相互作用和物质运动规律的自然科学，它的研究对象具有客观性，不以人的意志而转移。物理知识具有高度的概括性和抽象性，而物理课的学习过程，实际上就是观察、思维、应用的过程。由此可见，学生学习时若不能真正把握知识的内涵、知识间的联系及其区别，在运用物理知识进行物理思维时，就会产生一些思维障碍，出现各种各样的错误，如乱套公式、张冠李戴、思维混乱等现象,从而影响学生正确应用物理知识解决实际问题。 本文针对学生在物理学习中经常出现的几种思维障碍进行探讨，分析其形成的原因，并提出相应的矫正办法。 关键词：学习；物理；思维障碍 一、引言 谈起物理课程的学习，相当多的中学生都会有一种畏难感。物理课程的学习过程，实际上就是观察、思维、应用的过程．如果学生在学习过程中思维遇到了障碍而又得不到及时解决，时间一长，学生便会觉得物理难学。学生感到物理难学，原因是多方面的，有教材本身内容、学生学习方法和教师教法的原因，也有学生思维特点的原因；但究其根本原因都是在某些主客观条件下，学生的思维在某个环节上出现了障碍，使思维无法正常继续下去，造成物理学习困难。物理学是研究物质的结构、物质间的相互作用和物质运动规律的自然科学，它的研究对象具有客观性，不以人的意志而转移。思维的本质是人脑对客观事物的特性、本质、相互关系的、间接的、概括的和能动的反映。而物理思维是要求人们对自然界物质的运动、相互作用等本质规律和特征在头脑中形成对整个物理世界本质的、完整的、深刻的反映，就要对观察过的物理现象、物理事实、物理过程等在大脑中形成清晰的物理图景，并反复加工、合理改造、去粗取精，把感性认识上升为理性认识。 本文通过对学生产生的思维障碍进行探讨，分析其形成的原因，以便在教学中采取有效措施，帮助学生丰富感性认识，传授科学研究方法，避免和减少学生在物理学习中出现的思维偏差，排除各种思维障碍，使学生真正形成科学的思维方法，养成科学思维的良好习惯，主动、快乐地学习物理。 二、中学生的思维特点与物理思维障碍 物理思维，就是物理学中的科学思维，是具有意识的人脑对客观物理事物的本质属性、内部规律性及物理事物间的联系和相互关系的间接的、概括的和能动的反映。物理思维的主体是具有特殊生理和心理机制的人，物理思维的客体是客观物理事物。物理思维具有深刻性、灵活性、批判性、创造性和敏捷性的特点。物理是以观察和实验为基础，从而形成概念和规律为主要内容的基础学科，由于知识的欠缺、方法的不当和消极心理等因素的影响，学生在物理学习过程中，就会出现物理思维障碍。 分析中学生学习物理的思维障碍，首先要了解中学生的思维特点。中学生，特别是刚刚开始学习物理的初中学生，思维水平虽然已基本达到形式运算阶段，具备一定的逻辑思维能力，但由于他们还没有进行过系统的物理思维训练，其物理知识、经验还有很大的局限性，因而逻辑思维能力和思维品质还比较差。具体表现为：1、思维的组织性、条理性差．他们不善于有目的、有条理地进行思维，遇到问题往往靠直觉经验判断，凭想当然推理。2、思维具有片面性．他们往往只考虑那些能直接从日常生活经验中所构建的事物的意义，而不能全面地分析问题，抓住事物的本质和解决问题的关键。3、思维缺乏灵活性、变通性．他们思维具有惰性，习惯于生搬硬套公式，而不是努力弄懂意义，根据具体问题灵活选择方法，