在物理教学中注重抽象思维培养

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摘要：物理概念、规律比较抽缘，语言高度精确是物理学科的特点。因此，学生在学习物理时，容易产生思维上的障碍与空白。为使学生能够较顺利地学习并掌握物理知识，需要刻意地帮助学生培养抽象思维能力，这同时也将会发展他们的创新能力。

关键词：物理教学；抽象思维；创新能力；

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2013）03-0206-01

物理抽象思维是以物理概念为思维材料，以物理概念、物理判断和物理推理的形式反映物理事物的本质，达到对物理事物的本质特征和内在联系的认识过程。在物理学中，抽象思维具有十分重要的作用，它不仅是提出物理问题、建立物理概念、获得物理规律、系统物理知识以及解决物理问题的重要思维方式，而且也是学好物理知识，培养各种能力的重要手段和必要条件。为此，可以通过以下途径来培养学生的物理抽象思维。

1.在概念教学中培养物理抽象思维

1.1 挖掘概念教学潜能，培养物理抽象思维，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，教师应该刻意地引导学生在感性材料的基础上运用分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎、比较与分类、还有科学推理等抽象思维方法来建立概念。这是一个运用抽象思维建立物理概念的过程，也是一个通过建立物理概念培养抽象思维的过程。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。

1.2 在规律教学中培养物理抽象思维，物理规律是自然界中物理客体本质属性的内在联系，是事物发展和变化趋势的反映。同物理概念相比，物理规律是人们对物理客体的高层次认识，是理性认识阶段的产物。物理学是以为数不多的基本概念和基本规律为主干而构成的一个完整的体系，是由基本概念、基本规律和基本方法及其相互关系构成了学科的基本结构。学生只有学好物理规律，才能掌握好学科的基本结构，才能学好物理知识，才能更好地运用物理知识解决实际问题。因此，物理规律教学是物理教学的关键。

2.创设便于发现问题、探索规律的物理环境

教师要引导学生学习物理规律，首先需要在教学的开始阶段，创设好便于发现问题的物理环境。一般可以从观察、实验、生活实例或者对基础知识的分析引申中发现问题。从培养物理抽象思维的角度来讲，所创设的物理环境，应该有利于引导学生综合运用物理抽象思维的方法，发现问题。

在发现问题，提出问题之后，教师应该激发学生的探索兴趣，引导学生运用抽象思维结合其它思维方式来思考问题，探索规律。具体探索途径可以有如下几种：

2.1 实验归纳，实验归纳法即直接从观察实验结果中主要用分析、综合、抽象、概括、归纳等方法总结出物理规律的方法。例如，在探索电磁感应定律的过程中，可以模仿法拉第当初的方法。在提出"电能生磁，磁能否生电？"的问题之后，开始设计并操作一系列实验，比如让导体切割磁力线，让磁铁通过闭合线圈等。然后，在仔细观察实验现象的基础上，抽象出主要因素并进行分析，最后可以概括出产生感应电流的几种原因：变化着的电流、变化着的磁场、运动的磁铁、磁场中运动的导体等。再对这些因素进行归纳、概括得出：闭合线圈的感应电动势s与穿过这个线圈的磁通量的变化率成正比，此即"磁能生电"的电磁感应定律。

2.2 科学推理，利用已有概念和规律，通过逻辑推理或数学推导，得出新的规律的方法，即理论分析法，这也是探索物理规律的一个比较重要的方法。而且理论分析法与抽象思维的关系非常密切，具体又可以分为理论归纳推理法和理论演绎推理法两种。

2.2.1 理论归纳推理法，根据已经建立的个别的物理规律或者物理概念，通过科学的归纳推理，推导出更为普遍适用的规律，这是非常有效的抽象思维方法。

2.2.2 理论演绎推理法 ，理论演绎法就是在一般普遍规律的基础上，通过科学演绎推理得出特殊的、个别的物理规律的思维方法，这也是一种物理抽象思维的方法。

例如，在普通物理的电磁学中，磁场强度耳与磁感应强度否的一般关系

2.3 运用抽象思维的方法，对物理规律进行评价讨论，在得出规律之后，一般要对规律的物理意义，适用条件与范围，以及相关概念、规律、公式间的关系等进行讨论与评价。在此过程中，应该针对学生在理解和运用规律中容易出现的问题，运用抽象思维的方法，以便使学生对物理规律获得比较正确的理解。

2.3.1 理解规律的物理含义，任何物理规律都是以文字表述或者数学公式的形式来表达。学生应该对有关的物理现象和物理过程深入研究，并严格分析。教师应该以引导学生理解规律的含义，而不是灌输给学生就让他们死记硬背。例如，热力学第二定律的开尔文表述为： "不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不引起其他影响。"这里的"不引起其他变化"暗示了：在引起其他变化的条件下，把从单一热源吸取的热量全部转化为功是可以实现的。比如，"等温膨胀"就是在引起气体体积变化的条件下，使吸取的热量全部转化为功。

2.3.2 明确数学表达形式的适用条件和范围，用数学形式表达的物理规律，应该分析每个数学量的物理意义，使之成为物理量。从它所代表的物理意义的角度去理解，把握各数学量的适用条件、范围。例如，用图线表达的物理规律，它所在坐标系的横轴与纵轴的含义与物理意义，同时应该注意其数值的取值范围，与物理事实进行比较，是否相互附和。

2.3.3 弄清规律与有关概念和其他规律的关系，物理规律一般是建立在物理概念和其它相关规律的基础上的，只有弄清了它们之间的关系，才可能从整体上把握物理规律。例如，惯性定律与惯性虽然有联系，但是两者是有质的区别的。"惯性"是物体的固有属性，而惯性定律描述的是物体受力与物体运动的关系。