物理概念反映着人类对物质世界漫长而艰难的智力活动历程，是人类智慧的结晶，是人们把握事物的本质特征。它是物理思维的基本单位和有力工具。借助这种概括化的思维形式，人们找到了支配复杂的物质世界的简单规律，建立了物理学理论和方法体系。
（一）物理概念学习的思维特征
物理学的研究，无论是概念的建立还是规律的发现、概括，都需要思维的加工，与一般的思维过程相比较，在共性之中，物理学科的思维又有其个性。
1.假设与验证
为解决某一问题，必须经历发现问题、认清问题、提出假设、验证假设得出结论等环节。而其中的假设与验证是思维过程的中心环节或关键环节。验证假设的思维是人的认识深化的过程。验证的方法可以是直接的、间接的、推理的，但无论以怎样的方法来做验证，都直接地培养了学生思维的广阔性和深刻性。
2.转换思维
要求个体及时地更换自己的思维方向，转换思维的方式，改变语言表达方式，以更简捷、有效的方式进行分析、综合。研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型与数学模型的转换等是常见的。
3.等效思维
所谓等效，即效果相同。例如，矢量的合成分解、等效电路等，都是简化复杂问题的方法。把复杂的对象等效作为一个模型，以便能够应用已有的知识去处理。这种等效处理的方法本身就是一种思维。
4.多级性
辩证法指出事物发展具有螺旋形上升的规律。中学物理概念和规律的理解都具有阶段性，这就是物理思维的多级性。一个物理问题的提出、解决，其后所牵涉到的问题，可能有许多个环节，问题的解决所经历的思维过程，往往需要分为几个过程、阶段或几个方面、几步。须经历分析、综合的相互转换，往复循环，逐级上升。
5.表述的多样性
表述即表征，中学生的物理表征能力已经成为目前物理教学论研究的一个热点问题。物理问题的表达方式也是多种多样的。概念的每种表述都是一种语言，也都是一种思维。这种表述的多样性，在解决问题的过程中，要求首先对思维的方法要加以选择、优化。选择和优化是对思维的批判性品质的表现，也是思维灵活性品质的表现。物理教学，需要培养学生选择表述方式的意识，学会并掌握物理语言，建立准确地运用适当的语言思考、论述物理问题的习惯和能力。
6.多向性
多向性的思维基础即发散思维或求异思维。许多物理问题的解决，并不只有一种办法。同一个问题，从不同的方面出发，用不同的方法，都可以得到同一个结果。
还有一些问题一般不只有一个结果存在，需要对其做全面的分析，即问题的开放性。而解决这类问题所需要的思维过程，须是开放性的，即依据一定的知识或事实，灵活而全面地寻求对问题的各种可能的答案。这种发散性思维具有灵活性和广阔性，要求个体具有能从常规、呆板或带有偏见的思维方式中解脱出来，把思维从曾经历过的路上转移开来，以探求新的解决办法，能从不同的角度、方向、方面去思考问题。
7.实践性
物理知识的另一个特点是它与实践的紧密联系。许多知识是实践观察的总结。而就概括实践来讲，无论是初级经验的概括，还是高级科学的概括，它都是既具体又抽象的。这就要求解决物理问题的思维，必须具有相应的特点。一些论述需要做抽象的概括，而另一些论述则必须考虑到现实状况，做联系实际的思考。脱离实际必然导致思维的谬误。
8.模型化
物理学科的研究，以自然界物质的结构和最普遍的运动形式为内容。对于那些纷繁复杂事物的研究，首先就需要抓住其主要的特征，形成一种经过抽象概括了的理想化的典型，即理想模型。研究这个模型，建立新的概念，以发现其中的规律性，这种以模型概括复杂事物的方法，是对复杂事物的合理的简化。而抽象概括和简化的过程，也正是人脑对事物的思维加工过程。
在中学物理教学中，模型占有重要的地位。想要把握好物理模型思维，其关键在于引导学生进行合理的分析和抽象概括，有效步入模型这个思维的大门，适应并掌握这种思维形式，具备掌握物理模型的思维能力。
通过对以上物理思维能力的培养，学生既能掌握良好的实验能力又能了解足够的物理知识，并且通过实验不断提高自己的能力。这些能力既能帮助学生学好物理实验，牢固地掌握物理知识，又能激发他们的创新能力，只有足够的积淀才能谈得上创新。
