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摘 要：物理教学的实质是培养学生的科学素养，物理思维能力是学生科学素养的标志。有意识地培养学生的物理思维能力，使学生养成科学素养，对促进学生物理智能和科技能力的提高，都具有不可低估的意义。培养学生的思维能力，是高中物理教学实现素质教育目标的关键。高中物理教学必须转变教学方式，创新教学，提高学生物理思维能力。通过实践检验的基本途径和策略至少有：把握思维的不同阶段特点促其发展；重视想象和联想能力的训练；利用多种形式，引发学生思维；多角度思维训练，促进思维能力的提高。
关键词：高中物理 学生 思维能力 培养
思维能力是主体身心素质的重要组成部分，物理思维能力和习惯是学生科学素养的标志，实质上，物理思维能力就是科学思维能力，加强学生物理思维能力的培养，对学生科学素养的形成，具有关键性的意义。而科学素养直接关联到学生物理思维能力的发展。科学素养（Scientific Literacy, SL）“是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养还还包括一些特定门类的能力。”有科学素养就意味着个体具有对科学信息的选择、理解、质疑、评估、创造和生产的能力，以及思辨和反应的能力，“能识别国家和地方决定所依赖以为基础的科学问题，并且能提出有科学技术根据的见解来。”“科学教育的最终目标是要培养有科学素养的人。因此，把教育机构引进科学传播主体之一很有必要。”物理教学的实质是培植、提高学生的科学素养。显然，培养学生的物理思维能力，使之在人生发展过程中，渗透科学知识，提高科学素养，把物理技能应用到科学探索过程中去，进而主动获取、正确理解、批判思考科学信息，让科学为己所用，这正是物理教学的本质使命。因此，有意识地培养学生的物理思维能力，使学生养成科学素养，对促进学生物理智能和科技能力的和谐发展，都具有不可低估的意义。
我们假设，在高中物理教学过程中，必须与时俱进，创新教学，促使学生在掌握基本物理知识的同时，更好地吸收科学素养，养成物理思维习惯，进而掌握好物理技能，成为高素质的优秀人才。因此，高中学生物理思维能力的培养，直接关系到物理教学质量的问题。加强素质教育，切实提高学生的物理思维能力，已经成为高中物理教学的重要任务。高中物理课堂教学过程，如何培养学生的思维能力，人们提出了许多的方法和策略创新，包括加强重视、培养情感、激发兴趣等等。这些方法确实有助于思维能力的提高。物理思维能力包括了联想和想象能力、形象和抽象思维能力等，我们这里结合教学体会，着重从思维能力提升的相关因素着手，探讨培养学生思维能力的基本途径。
那么，在高中物理教学中，如何培养学生的物理思维能力呢？
一、把握思维的不同阶段特点促其发展
根据人的认识发展阶段，人的思维发展是由具体到抽象、由形象思维过渡到抽象思维。心理学研究表明，小学生的思维是形象思维，高中生的思维需要基本到抽象思维，但由于学生素质发展不平衡，所接收信息的多寡有别、难易不同，因而其思维发展也不平衡。相较小学初中阶段，高中学生的心理变化较大，逐渐成熟。但很多高一高二学生的思维多还停留在形象思维上，根据这些不同阶段和不同特点，可以采取有针对性的办法，训练思维能力。高一物理教学应重视观察、比较、说理和归纳推理方法的等能力的综合培养，着重于定性论述，必须特别注意训练学生的说理表达能力，同时注意使学生的抽象思维形象化。如23g的金可以拉长为65km的极细金丝。而金的直径仍比金分子直径大得多；2500万个水分子一个接一个地排成一行，长约lcm；使分子直径较小变得形象，学生易于掌握，从固体、液体不易被压缩分析分子间存在斥力等实例帮助学生归纳出分子动理论的初步规律，更多地运用数学工具定量地表达物理概念和定律以及进行有关的计算。解题时．要着重题目的分析与综合训练学生正确的思路和方法。要提倡引导学生做章节小结，训练他们归纳分类、分析综合的抽象概括等能力。
二、重视想象和联想能力的训练
想象和联想是思维的基本形式，想象、联想能力的提高，即是思维能力的提高。心理学研究认为，主体思维的发展，总是循序渐进，由简单到复杂，由低级向高级的。高中物理问题多因其抽象性、逻辑性强，而使得许多学生无法适应，通过想象和联想能力的训练，推进思维活跃，有助于提升其思维能力。爱因斯坦曾经说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。”所以，通过想象和联想训练，提高学生的思维能力，是物理教学的一条重要途径。可以在教学中，有意识启发学生的想象和联想，加大训练力度，调动学生表象储备，充实想象基础，促其思考，进而在想象力提高的同时，促进抽象思维力的发展。例如，在质点概念的教学过程中，以火车运动为例，向学生提出几个问题：火车经过某一路标所需要的时间如何计算？是否要考虑火车车身长度？火车通过某一铁路桥所需要的时间如何计算？是否要考虑火车车身长度？火车从河池到北京所需的时间如何计算？是否要考虑火车车身的长度？这里，几个问题经过分析、综合与比较，就可以将实际运动提炼而纯化了，进而想象出新的表象：质点，这就深刻地理解了质点概念的外延和内涵。又如，在摩擦力和重力的教学中，引导学生写专题小论文，讨论“如果没有摩擦力”、“如果没有重力”等问题，这也需要调动学生原有的摩擦力和重力现象的表象，教师把重点放在引导学生展开想象，形成生动逼真的形象，就可以得出思维结论。在学习了分子间相互作用力的内容后，有学生认为，既然分子有引力和斥力，那么地球和月亮之间，除了万有引力职务，也应该有万有斥力。依靠引力和斥力，维持了地球和月亮的相对稳定的运动距离状态。这里，学生通过头脑中形成的月球绕地球周转运行的清晰的表象，为想象奠定了基础。所以，有意识地训练学生的想象和联想能力，就是在本质上提高了学生的物理思维能力。
三、利用多种形式，引发学生思维
学生思维能力的养成，更多的是表现在想象和联想能力的提高，这需要多种形式来训练。在教学中，可根据学生实际，采用富于个性化的训练方法，引发学生的想象和联想。可通过创设想象展现的情境，让学生在教师的启发之下自由想象。例如让学生闭目默想质点、理想气体、原子核结构模型等理想化的形象，这些做法有利于引发学生想象和联想，更好的理解物理概念，提高了思维能力。又如，引入物理史实，也能激发学生的想象热情。在学习万有引力定律的时候，我们介绍牛顿由苹果落地联想到月球、行星的运动，并把这些现象有机联系起来，最后推出科学的概括：宇宙中一切物体之间都有引力，即万有引力。在学习电流概念时，可以介绍富兰克林的思想火花，他把电和水联系起来，他把电力堪称是像水流一样，从高到低运动，是一种流体，由此而提出电流的概念。这类物理史实，反映了想象和联想在科学概念、科学假说的构建中所具有的重要的作用。这样就逐步引起学生的关注和重视，进而模仿想象，养成想象思维和联想思维的习惯。
此外，也可以通过物理实验、小发明、小制作等活动，来引发学生想象和联想，特别是通过活动，让学生把想象和联想的结果，直接付诸实践，接受实践检验，因而更能有效提高思维能力。
四、多角度思维训练，促进思维能力的提高
多角度思维，最适用于联想和想象。发散思维、类比思维、逆向思维等，都属于思维的不同角度、不同形式。在单一思维或原有思维无法解决复杂物理问题时，都可启动多角度思维模式，让思维迸发出灿烂的火花，促成思维的飞跃。
举例来说，在引导学生进行逆向思维时，让学生进行逆向联想。例如眼睛在哪个区域才能从平面镜MN中看到物体AB完整的像？用作图法画出这个区域。如图1，学生在进行思考时多半都是正向联想：找出AB两点发出光线通过平面镜边缘的反射光所围成的共同范围即是能观察A B完整的范围，思路是正确的。但是要付诸实践用作图法画出此范围，这下可就难住了学生，此时学生感到无从下手，正向联想受到阻碍，这时只要教师从逆向联想来引导：平面镜所成的像在哪里？根据像的位置，能否画出A点两条通过平面镜边缘的反射光，能否画出B点两条通过平面镜边缘的反射光，我们观察到的范围在哪？学生通过联系原有知识，自己总结出来。这样逐步引导学生进行逆向联想，开扩了学生的思路，提高了学习的效率，让学生掌握了一条思维受阻时解决问题的方法。
又如，引导学生进行类比联想，可以把相类的知识集中起来，推动新的联想形象的出现。在讲解分子势能、电势能时，可启发学生联想学过的重力势能，在教学过程中注意强调它们的共性而重点比较它们的异性，这样使大家在学完知识后对势能概念更加理解，从而使“重力”势能、“分子势能”、“电”势能形成一条链，而最基本的重力势能是必须要求学生掌握的，这样每当用到势能，在头脑中就会有一系统的联想，并且是在重力势能基础上的类比联想。又如：对场概念的认识，我们学过的有力场、电场、磁场，而实际上电场、磁场都是通过电荷和电流在其中受力表现出其性质，像电场强度E=F／Q；磁感应强度B＝F/IL就可以进行类比联想。在讲解B时，可以这样类比：电场中点电荷受其力，而磁场中一段电流也受其力，在这里有类比：点电荷→（对应）一段电流，即（Q）→（对应）（IL），既然E＝F／Q反映电场强度，类比联想推出：描述磁场强弱的B＝F／IL。所以只要记住E＝F／Q就可以联想出B＝F／IL。事实说明，在知识贯穿形成系统化的时候，只要记住最基本的，就可以类比联想出一系列规律。学生在学习的过程中只要熟练掌握类比联想的正确方法，就能起到事半功倍的作用。
此外，还可以通过由浅入深的引导，促进学生思维的逐步深刻；可通过思维逻辑顺序的训练，让学生的思维有序、符合实际。总之，高中学生物理思维能力的培养，关系到学生科学素养的养成和科学能力的形成，高中物理教学务必在转变学生学习方式的同时，下大力气培养学生的物理思维能力，这样才能符合物理教学和素质教育的本质要求，培养出高素质、高智能的人才。全力培植其物理思维能力，这样才能培养出创新型的人才，这在本质上是符合素质教育目标的。上面提出的几条途径和方法，尽管只是众多策略创新中的小部分，但对于学生物理思维能力的提高，都具有重要的作用，值得在实践中进一步发展创新。
参考文献：
[1][美]国家研究理事会著．戢守志等翻译审校，美国国家科学教育标准[M]（National Science Educational Standard）．科学技术文献出版社，1999
[2]乔际平，刘田珉．物理创造思维能力的培养[M].北京：首都师范大学出版社，2001
[3]李华．探究式科学教学的本质特征及问题探讨[J]．课程教材教法， 2003（4）
[4]杨文彬,赵丙勋,李权.高中物理教材知识资料包[M]．北京教育出版社,2004
[5]王海霞．浅谈高中物理教学对学生创造性思维的培养[J]．吉林教育， 2011（8）
[6]爱因斯坦.爱因斯坦文集(第一卷)[M].北京：商务印书馆,1976.574.
关键词：高中物理 学生 思维能力 培养
思维能力是主体身心素质的重要组成部分，物理思维能力和习惯是学生科学素养的标志，实质上，物理思维能力就是科学思维能力，加强学生物理思维能力的培养，对学生科学素养的形成，具有关键性的意义。而科学素养直接关联到学生物理思维能力的发展。科学素养（Scientific Literacy, SL）“是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养还还包括一些特定门类的能力。”有科学素养就意味着个体具有对科学信息的选择、理解、质疑、评估、创造和生产的能力，以及思辨和反应的能力，“能识别国家和地方决定所依赖以为基础的科学问题，并且能提出有科学技术根据的见解来。”“科学教育的最终目标是要培养有科学素养的人。因此，把教育机构引进科学传播主体之一很有必要。”物理教学的实质是培植、提高学生的科学素养。显然，培养学生的物理思维能力，使之在人生发展过程中，渗透科学知识，提高科学素养，把物理技能应用到科学探索过程中去，进而主动获取、正确理解、批判思考科学信息，让科学为己所用，这正是物理教学的本质使命。因此，有意识地培养学生的物理思维能力，使学生养成科学素养，对促进学生物理智能和科技能力的和谐发展，都具有不可低估的意义。
我们假设，在高中物理教学过程中，必须与时俱进，创新教学，促使学生在掌握基本物理知识的同时，更好地吸收科学素养，养成物理思维习惯，进而掌握好物理技能，成为高素质的优秀人才。因此，高中学生物理思维能力的培养，直接关系到物理教学质量的问题。加强素质教育，切实提高学生的物理思维能力，已经成为高中物理教学的重要任务。高中物理课堂教学过程，如何培养学生的思维能力，人们提出了许多的方法和策略创新，包括加强重视、培养情感、激发兴趣等等。这些方法确实有助于思维能力的提高。物理思维能力包括了联想和想象能力、形象和抽象思维能力等，我们这里结合教学体会，着重从思维能力提升的相关因素着手，探讨培养学生思维能力的基本途径。
那么，在高中物理教学中，如何培养学生的物理思维能力呢？
一、把握思维的不同阶段特点促其发展
根据人的认识发展阶段，人的思维发展是由具体到抽象、由形象思维过渡到抽象思维。心理学研究表明，小学生的思维是形象思维，高中生的思维需要基本到抽象思维，但由于学生素质发展不平衡，所接收信息的多寡有别、难易不同，因而其思维发展也不平衡。相较小学初中阶段，高中学生的心理变化较大，逐渐成熟。但很多高一高二学生的思维多还停留在形象思维上，根据这些不同阶段和不同特点，可以采取有针对性的办法，训练思维能力。高一物理教学应重视观察、比较、说理和归纳推理方法的等能力的综合培养，着重于定性论述，必须特别注意训练学生的说理表达能力，同时注意使学生的抽象思维形象化。如23g的金可以拉长为65km的极细金丝。而金的直径仍比金分子直径大得多；2500万个水分子一个接一个地排成一行，长约lcm；使分子直径较小变得形象，学生易于掌握，从固体、液体不易被压缩分析分子间存在斥力等实例帮助学生归纳出分子动理论的初步规律，更多地运用数学工具定量地表达物理概念和定律以及进行有关的计算。解题时．要着重题目的分析与综合训练学生正确的思路和方法。要提倡引导学生做章节小结，训练他们归纳分类、分析综合的抽象概括等能力。
二、重视想象和联想能力的训练
想象和联想是思维的基本形式，想象、联想能力的提高，即是思维能力的提高。心理学研究认为，主体思维的发展，总是循序渐进，由简单到复杂，由低级向高级的。高中物理问题多因其抽象性、逻辑性强，而使得许多学生无法适应，通过想象和联想能力的训练，推进思维活跃，有助于提升其思维能力。爱因斯坦曾经说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。”所以，通过想象和联想训练，提高学生的思维能力，是物理教学的一条重要途径。可以在教学中，有意识启发学生的想象和联想，加大训练力度，调动学生表象储备，充实想象基础，促其思考，进而在想象力提高的同时，促进抽象思维力的发展。例如，在质点概念的教学过程中，以火车运动为例，向学生提出几个问题：火车经过某一路标所需要的时间如何计算？是否要考虑火车车身长度？火车通过某一铁路桥所需要的时间如何计算？是否要考虑火车车身长度？火车从河池到北京所需的时间如何计算？是否要考虑火车车身的长度？这里，几个问题经过分析、综合与比较，就可以将实际运动提炼而纯化了，进而想象出新的表象：质点，这就深刻地理解了质点概念的外延和内涵。又如，在摩擦力和重力的教学中，引导学生写专题小论文，讨论“如果没有摩擦力”、“如果没有重力”等问题，这也需要调动学生原有的摩擦力和重力现象的表象，教师把重点放在引导学生展开想象，形成生动逼真的形象，就可以得出思维结论。在学习了分子间相互作用力的内容后，有学生认为，既然分子有引力和斥力，那么地球和月亮之间，除了万有引力职务，也应该有万有斥力。依靠引力和斥力，维持了地球和月亮的相对稳定的运动距离状态。这里，学生通过头脑中形成的月球绕地球周转运行的清晰的表象，为想象奠定了基础。所以，有意识地训练学生的想象和联想能力，就是在本质上提高了学生的物理思维能力。
三、利用多种形式，引发学生思维
学生思维能力的养成，更多的是表现在想象和联想能力的提高，这需要多种形式来训练。在教学中，可根据学生实际，采用富于个性化的训练方法，引发学生的想象和联想。可通过创设想象展现的情境，让学生在教师的启发之下自由想象。例如让学生闭目默想质点、理想气体、原子核结构模型等理想化的形象，这些做法有利于引发学生想象和联想，更好的理解物理概念，提高了思维能力。又如，引入物理史实，也能激发学生的想象热情。在学习万有引力定律的时候，我们介绍牛顿由苹果落地联想到月球、行星的运动，并把这些现象有机联系起来，最后推出科学的概括：宇宙中一切物体之间都有引力，即万有引力。在学习电流概念时，可以介绍富兰克林的思想火花，他把电和水联系起来，他把电力堪称是像水流一样，从高到低运动，是一种流体，由此而提出电流的概念。这类物理史实，反映了想象和联想在科学概念、科学假说的构建中所具有的重要的作用。这样就逐步引起学生的关注和重视，进而模仿想象，养成想象思维和联想思维的习惯。
此外，也可以通过物理实验、小发明、小制作等活动，来引发学生想象和联想，特别是通过活动，让学生把想象和联想的结果，直接付诸实践，接受实践检验，因而更能有效提高思维能力。
四、多角度思维训练，促进思维能力的提高
多角度思维，最适用于联想和想象。发散思维、类比思维、逆向思维等，都属于思维的不同角度、不同形式。在单一思维或原有思维无法解决复杂物理问题时，都可启动多角度思维模式，让思维迸发出灿烂的火花，促成思维的飞跃。
举例来说，在引导学生进行逆向思维时，让学生进行逆向联想。例如眼睛在哪个区域才能从平面镜MN中看到物体AB完整的像？用作图法画出这个区域。如图1，学生在进行思考时多半都是正向联想：找出AB两点发出光线通过平面镜边缘的反射光所围成的共同范围即是能观察A B完整的范围，思路是正确的。但是要付诸实践用作图法画出此范围，这下可就难住了学生，此时学生感到无从下手，正向联想受到阻碍，这时只要教师从逆向联想来引导：平面镜所成的像在哪里？根据像的位置，能否画出A点两条通过平面镜边缘的反射光，能否画出B点两条通过平面镜边缘的反射光，我们观察到的范围在哪？学生通过联系原有知识，自己总结出来。这样逐步引导学生进行逆向联想，开扩了学生的思路，提高了学习的效率，让学生掌握了一条思维受阻时解决问题的方法。
又如，引导学生进行类比联想，可以把相类的知识集中起来，推动新的联想形象的出现。在讲解分子势能、电势能时，可启发学生联想学过的重力势能，在教学过程中注意强调它们的共性而重点比较它们的异性，这样使大家在学完知识后对势能概念更加理解，从而使“重力”势能、“分子势能”、“电”势能形成一条链，而最基本的重力势能是必须要求学生掌握的，这样每当用到势能，在头脑中就会有一系统的联想，并且是在重力势能基础上的类比联想。又如：对场概念的认识，我们学过的有力场、电场、磁场，而实际上电场、磁场都是通过电荷和电流在其中受力表现出其性质，像电场强度E=F／Q；磁感应强度B＝F/IL就可以进行类比联想。在讲解B时，可以这样类比：电场中点电荷受其力，而磁场中一段电流也受其力，在这里有类比：点电荷→（对应）一段电流，即（Q）→（对应）（IL），既然E＝F／Q反映电场强度，类比联想推出：描述磁场强弱的B＝F／IL。所以只要记住E＝F／Q就可以联想出B＝F／IL。事实说明，在知识贯穿形成系统化的时候，只要记住最基本的，就可以类比联想出一系列规律。学生在学习的过程中只要熟练掌握类比联想的正确方法，就能起到事半功倍的作用。
此外，还可以通过由浅入深的引导，促进学生思维的逐步深刻；可通过思维逻辑顺序的训练，让学生的思维有序、符合实际。总之，高中学生物理思维能力的培养，关系到学生科学素养的养成和科学能力的形成，高中物理教学务必在转变学生学习方式的同时，下大力气培养学生的物理思维能力，这样才能符合物理教学和素质教育的本质要求，培养出高素质、高智能的人才。全力培植其物理思维能力，这样才能培养出创新型的人才，这在本质上是符合素质教育目标的。上面提出的几条途径和方法，尽管只是众多策略创新中的小部分，但对于学生物理思维能力的提高，都具有重要的作用，值得在实践中进一步发展创新。
参考文献：
[1][美]国家研究理事会著．戢守志等翻译审校，美国国家科学教育标准[M]（National Science Educational Standard）．科学技术文献出版社，1999
[2]乔际平，刘田珉．物理创造思维能力的培养[M].北京：首都师范大学出版社，2001
[3]李华．探究式科学教学的本质特征及问题探讨[J]．课程教材教法， 2003（4）
[4]杨文彬,赵丙勋,李权.高中物理教材知识资料包[M]．北京教育出版社,2004
[5]王海霞．浅谈高中物理教学对学生创造性思维的培养[J]．吉林教育， 2011（8）
[6]爱因斯坦.爱因斯坦文集(第一卷)[M].北京：商务印书馆,1976.574.