摘要：学科结构的学习和思维方法的训练是物理学科能力培养的二条主要途径，前者影响学生的认知结构，对新的学习构成有潜在意义；后者是思维能力培养的必由之路。思维能力在学科能力诸要素中居核心地位，直接决定学科能力。科学思维方法的训练应从四个方面入手，学科能力的考查重点应放在这四个方面上。
高考在“考查知识的同时注重考查能力”，高考主要功能之一是“为高校选拔有学习潜能、培养前途的学生”。这里“学习潜能”意指潜在有学科能力，笔者认为物理学科能力的培养主要靠二条途径：物理学科结构的学习和物理科学思维方法的训练。
学科结构的学习
学科能力的培养不能脱离物理知识的学习，知识与能力尽管不是简单的对应，但知识是能力的载体，能力的培养必须在知识学习中逐步建构。官能主义学说在教育心理学史上的消隐有利佐证了这一点。，现代认知理论的代表人物布鲁纳认为，学习是通过主动发现而形成认知结构的过程。处于学科核心地位的基本概念和基本主题是促进、增进儿童智力所必需的，要突出学科基本的学习。布鲁纳把结构的重要性放在首位。进一步强调指出“不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构”。掌握学科的结构对学生有以下特殊作用，（1）更容易理解学科的内容和本质；（2）利于知识的记忆和再现；（3）有利于迁移，即用一种学习过的模式去理解其它类似的情况或某些特例；（4）能缩小“高级知识”和“初级知识”之间的差距。
物理知识结构是物理学习内容中的基本概念、基本规律、基本观念和基本方法的组织形式和相互联系。在中学物理教学中，应注重引导学生对基本概念、规律的学习、观念的形成和方法的掌握，逐步形成独具风格的认知结构。从迁移的观点看原有认知结构对新的学习与保持的影响，主要取决于它的三个变量：〈1〉在认知结构中是否存在起固定作用的观念可以利用。如果认知结构中具有处于较高抽象、概括水平的起固定作用的观念，对新的学习能提供最佳关系和固定点，同化新知识，利于记忆与重现。〈2〉新的潜在意义的学习任务与同化它的原有观念系统的可辨别程度。〈3〉原有的起固定作用的观念的稳定性和清晰性。由此可见，建立完善的学科结构，形成独具风格的认知结构，对进一步学习具有潜在意义，是一种潜在的能力。目前高考考查的知识面尽管几乎覆盖，〈〈考试说明〉〉知识表中的全部二十个单元，但对考生认知结构的自组织之优劣却是鉴别力极小。笔者在教学中发现，有部分学生基础理论掌握的很浅，但做题很快，分数很高。总结原因是学生在大量的习题训练中，接受模仿教师的类型解法，机械形成了大量的知识组块。在书本习题这种特殊环境中形成了条件反射。象这样的学生进一步学习的潜能实际上极小，必须通过命题改革抵制。另外，正因为存在上述现象，在中学界自然有人不重视基础理论的教学，不重视问题解决的具体思维过程，不重视知识块生成过程的能力，大量灌输知识块。这是“应试教育”，“题海战术”的祸根，必须以高考导向作用，纠正“把总是改组成为适合有知识组块的形式”变为把“问题同认知结构中的某些概念、原理、方法、事实、语言或数学逻辑相联系，把某些知识经验重新加工改组，整理成适合问题的形式”。如果学生在解题后，对组合的知识进行适当抽象、概括，就很可能形成解决这一总是的知识组块而贮存在认知结构中。笔者发现，取第一种联系方式，学生将较快完成问题解决，但收获较少；若取后者联系，学生可能多花些时间并需克服一定的困难，但收获却比较大。
“题海战术”的目的之一是让学生熟悉并记住各种类型习题的解法，以便考试时遇到同种类型题目对号入座。这实质上是通过大量的简单重复，把处于较高认知水平的“运用”降低为较低认知水平的“记忆”。没有真正的运用，就不可能实现认识上的第二知识组块，而并未掌握物理知识的基本结构。机械记忆的知识组块由于不能同认知结构的基本要素建立起较密切的联系，所以这种组块也常有缺陷的，不能有效地在同类问题中运用。长期使用“题海战术”，会使学生利用认知结构中前三种要素生成新知识组块的能力萎缩。
“题海战术”的另一目的是想让学生钥匙达到熟练化、自动化，使解题成为一种技能，以便在答卷时用不着多动脑筋就能迅速完成。这裨上是企图通过超量的练习，把解决物理问题这一高度意识水平的智力活动用意识水平较低技能来代替。技能是活动的方式和经验，但它不是活动的内容本身。技能显著影响智力活动的效率，但技能永远不能代替智力活动中的创造性思维。在解决物理问题的过程中抽象的物理知识向丰富多彩的实际总是中运用，总是或多或少的包含症创造的因素，它需要学生高级思维活动，仅靠熟练的技能不能解决新的问题。因此我们一方面要重视训练学生的解题技能，以便提高解题的效率，另一方面更要注意发展学生在新问题面前生成新知识组块的创造能力，培养进一步学习的潜在能力。
要做好这二方面工作，除一线教师的努力之外，关键要看高考命题的导向，使“题海战术”不能适应现代高考。
学科能力的培养
在诸多能力组成因素之中，思维能力居核心地位。思维能力的培养必须依靠科学思维方法的掌握与训练。
科学方法分为四类：
（1）普遍的哲学方法（2）普遍适用的普遍逻辑方法（3）具体的科学方法（4）解决个别类型的算法。
普遍的哲学方法即马克思辨证唯物主义方法。它对物理学习起重要的指导作用，而
且物理学习也有助于加深对这些方法的理解，并有利于学科渗透与辨证逻辑思想的建立。“分析问题、解决问题”的能力当属于这一范畴。
普遍使用的逻辑思维方法包括比较、抽象、概括、分析、综合、演绎、归纳等，是
物理学中使用最频繁的思维方法，离开了它们，物理学的发展和物理学习将寸步难行，要学好物理必须掌握这些思维方法。
物理方法指物理学的具体科学方法，中学段有观察方法，实验方法，理想化方法，
类比方法，极端分析的方法，近似处理方法等。
中学尽管没有逻辑这门课程，但并不等于没有逻辑，物理学本身就是一个关于物理理
论的严密的逻辑体系。物理思维的主要形式属逻辑思维。
逻辑思维，指能正确合理的运用概念、判断，进行推理的思考能力，会分析、综合、
比较、抽象和概括，会用归纳、演绎的类比方法推理，会用简明准确的物理语言阐述
自己的思想和观点。
〈1〉演绎推理，物理学是一个由概念、定律（判断）组成的严密的逻辑体系。形式逻辑推理是其最基本的方法。概念组成命题，命题组成判断，由判断组成证明。在物理领域只有被严密逻辑证明并被实验所验证的结构，才被认为正确。由此可见，物理是体现逻辑最为彻底的学科，因此物理考试中应首要考查演绎推理的能力。考查重点一般从物理概念、定理出发进行分析、推理、论证，重点考查三段论推理。
〈2〉归纳推理，它是一种由旧事物发现新事物的推理方法，是创造力的一种成分。归纳思维和演绎思维是两种不同的推理方法。物理知识结构是一个严密的逻辑演绎体系，并且演绎推理是物理研究和学习的重在方法，但归纳的方法是获得物理假设的一个重要途径。运用不完全归纳法，通过观察、实验，从特例中归纳出一般结论，形成物理猜想，然后加以证明，变其或然性为必然性，这是物理研究的基本方法，学生应当学习理解的。
〈3〉直觉思维，直觉思维就是在没有经过严格的逻辑推理前，迅速选择问题解决策略，决定解题方向或者迅速作出判断，得出结论的一种思维方法，但这种结构还需要严格的逻辑证明，从本质上讲，直觉思维就是逻辑思维，但思维的操作对象不是概念、判断，而是知识组块，尽管没有严格遵循形式逻辑推理的规则步步展开，但却是逻辑思维过程的高度减缩。因此，直觉思维得出的结论并不是主观臆造，而是以扎实的知识组块为基础，以对事物敏锐的观察、深刻的理解为前提。直觉是学生具备良好学习潜能的一个重在标志。
目前，高考尽管明确指出了能力考查的五大方面，在命题设计上已尽最大努力起到了良好的导向作用，但由于“题海战术”的使用，教师大量灌输类型题知识块，大大影响了考查的测试效度。
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