浅议物理教学中应提高学生的抽象思维能力

【摘 要】：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。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。

【关键词】：抽象思维 物理学史

高中物理教学如何提高学生的抽象逻辑思维能力呢？

具体到教学中如何培养学生的智力，特别是思维能力这个问题上，必须对物理的教材、教法进行新的处理，必须建立起一套有效的检测、评价系统，对教学过程进行有效的控制。就此想谈几点粗浅的看法。

一、关于教材前述。由于“结构的重要性”，必须要求有一套与之相适应的教材。目前，在物理教学大纲规定的范围内，可以对现行物理教材进行一番加工改造，突出结构，强调对抽象思维能力的培养。为此：

1. 建立高中物理的整体的知识和逻辑的结构和系统；同时建立各部分（力学、热学和分子物理学、电磁学、光学、原子物理等）的子结构和子系统；以及各章、节的结构。并与学生的认知过程相适应。

2. 实验应包含在上述系统中，构成不可少的组成部分。同时应强调通过实验培养学生抽象逻辑思维的能力。改变传统的认为观察和实验是不依赖于理论的观点，改变那种认为实验方法的本质是完全离开理性的体系，单纯起着事实的裁判作用的观点。大家都知道，随着实验研究对象远离人们直观经验的领域，特别是现代物理学实验的发展，使人们愈来愈认识到实验与观察依赖于理论，实验所获得的认识实际上受制于仪器和实验设计中所包含的假设，是不可能摆脱理性思维的指导的。

尤其是高中物理。由于实验设备的限制，学生又没有误差理论的系统知识，往往对于实验原理、实验得到的数值（哪怕是不准的）都抱着轻视的态度，而集注意力于操作上，这对于培养和提高学生抽象思维能力是不利的。为此，高中物理实验的重点，应放在实验的设计思想，仪器的原理以及在中学仪器条件下对实验数据的认识和处理上，而不应仅仅停留在操作和观察上。

3. 例题和习题的配制应包含在上述系统中，构成不可少的组成部分。教学中最重要的任务是概念的形成和问题的解决。概念不仅是学科结构的最基本的要素，是“框架”的“交结点”，而且是思维的“细胞”。而问题的解决，即应用，正是结构中各部分之间联系的建立以及结构的发展所必需经过的阶段。这也就是思维的过程。需要有意识的多加指导和训练。按照提高抽象逻辑思维能力的要求编写例题和习题，并加以适合的配量。

4. 关于物理学史的教育，也应从有利于培养学生抽象思维能力加以组织。大家知道，从物理学发展史来看，“结构”是随着物理思想和对物理概念的理解更加深化而发展的，不是一成不变的。适当地、完整地围绕某一部分物理知识（如力学）介绍这种发展，较之分散地介绍某一部分历史事实，更有利于学生思维的发展。

二、关于教法

1. 从有利于提高学生抽象逻辑思维能力出发，增强学习的目的性、方向性，应该让学生知道学习过程、思维过程、思维的形式和方法，以调动其自觉、主动性。只有自觉地遵循思维规律来进行思维，才能使概念明确、判断恰当、推理合理、论证得法，具有抽象逻辑性，培养出深刻性的思维品质。 这是一切思维品质的基础。

2. 按现代认知心理学的观点，学生在学校的学习的实质就是前述认知结构的“同化”和“顺应”的过程。学习的类型主要是“意义学习”，即在良好的教学条件下，学生理解符号所代表的知识，并能融会贯通，发展了智力，提高了能力。其实质是符号所代表的新知识与学生的认知结构建立了非人为的实质性联系。这是最有价值的学习。学习进行的方式主要是“接受学习”，即要学习的全部内容都是以定论的形式呈献给学生，然后让学生加以“内化”（即与原有知识有机结合），大量的知识和材料都要靠此获得。

从这一点来看，班级授课，以课堂教学为主的教学形式没有改变。具体的课堂组织形式可以各人不同。但从着重思维能力的培养上看，似应更重视每学期一部分“结构”建立开始的绪言课，结束时的复习课。以及对实验课和习题课有关思维方法和物理方法的指导。以与教材处理的原则一致。

3. 因材施教，开展课外活动，培养一些优秀学生。便他们不受思维定式的约束。大力培养他们的直觉思维和创造性思维。直觉思维是创造性思维的基础。探索就得用直觉思维：整体的、跳跃的、猜测的，以知识结构为根据的直接而迅速的认识。

同时，我们对于学习物理有困难的学生，则应加强课外辅导，消除他们心理上，思维上的障碍，以适应面对大多数学生进行的课堂教学。

三、关于教学过程的控制和评价是仍需研究的，在此只提出一点线索

1. 思维的智力品质研究是有客观指标的。我国一些心理学家，所进行的小学数学教改试验，即运用这一套指标。详情请见《思维发展心理学》朱智贤、林崇德著。

2. 教学过程离不开信息的传递，因此也是可以量化的。现代系统科学据现代认知心理学的“产生式”理论，从信息加工的角度，把人的短时记忆的最小单位定为“组块”，多大是一个组块，不是固定不变的。一个数字、字、词、符号、成语、短语等都可以是一个组块。它的存贮时间需要0.5秒，而转化为长时记忆至少需8秒。掌握物理学科，首先要懂得物理语言，大脑中要有一套物理符号系统。即在长时记忆中要存贮一定数量的组块（信息）。仅有组块还不够，还必须把组块组成若干程序，形成产生式系统。一个产生式包括两部分：条件和动作。一定条件做出一定动作就是一个产生式。

如果能仔细地将高中物理教材中必须掌握的组块和产生式统计出来，实行控制是有可能的。

3. 教学方法：教学程序能否事先进行最优化选择，现在也有人用模糊数学的方法，加诸因素进行综合评价，运用计算机进行事先的最优选择。

而考试的标准化已有多种方法。

综上所述：高中物理教学应以提高学生抽象逻辑思维能力为主，既是需要又是可能的；既是可以具体做到的，也是有可能进行控制和评价的。