在物理实验中如何培养学生的思维能力.doc

在物理实验中如何培养学生的思维能力南京市百家湖中学 罗斌内容摘要 物理学是一门与实践结合最紧密的实验科学，物理实验教学的根本目的与任务是通过实验，使学生最有效地掌握进一步学习现代生产与科技所必须的基础知识，培养初步的实验能力、思维能力和创造能力。而实验教学在培养学生的思维能力，尤其是培养学生的创造性思维能力方面有其独特的功能和作用。本文就怎样培养学生的思维能力从不同的层面进行分析，具有一定的实际意义。关键词 物理实验 思维 思维能力 思维能力是人类认识事物本质及其规律的能力，它是智力或一般能力的核心，而物理是以实验为基础的学科，在实验中可以让学生学会一些思维方法，不仅可以使课堂教学生动活泼，大大地调动学生的学习积极性，还可以促进学生在实验中手脑并用，激发创造欲望，培养能力，成为素质教育的真正受益者。怎样培养思维能力呢？杨振宁教授说“我觉得学习有两个办法，一个办法是按部就班的，一个办法是渗透性的，什么是渗透性呢？就是在你还不太懂的时候在好象乱七八糟的状态下你就学到了许多东西”从杨先生的话中我们可以体会到：学生的思维能力的培养和训练，不是一蹴而就的，要在长期的教学中加以渗透，本文仅就以下几个方面着重探索在物理实验教学中如何培养和训练学生的思维能力。一、强化意识，引导积极思维思维是人们最普遍的心理活动过程，而思维能力的获得和提高必须通过思维活动，而要有效地培养和训练学生的思维能力，就必须要增强学生的主体意识。在实验教学中，就需要教师精心安排，全面构建，不能把学生视为知识信息的简单接收体，而应该使实验教学成为“发现教学”的窗口，多设计启发性实验，探索性实验，鼓励学生质疑，并且让学生自己动手，通过问题启发、讨论等方式引导学生积极思维，大胆猜想，在实践中，笔者对课本实验进行扩展，加强实验设计的训练，使学生都能从死搬硬套的教学模式中解放出来，帮助学生以科学的态度参与到整个教学中，使他们获得知识，培养思维能力。例如：初中物理九年级上册（苏科版）学生在设计“伏安法测电阻”实验时，设计出了如右图所示的电路，于是笔者借此机会，让学生分别用“电流表内接”和“电流表外接”实验方法来测量某一定值电阻的阻值，让学生自己测量之后进行比较然后得出结论，然后讨论其中的不同的原因是什么。此题虽不复杂，但题目新颖，灵活，能启发学生，增强学生解决问题的能力。由于学生置于整个实验过程中，学生在生活中发现问题、探索问题，通过探究得到正确结论，使其在认知过程中经历了由感性到理性的飞跃，更有利于培养学生创造性思维的培养。二、创设情境，活跃学生思维创设一个良好的教学情境，营造和谐的教学氛围是我们的教学目标之一。问题是思维的闪光点，实验教学为学生积极思维创设了丰富的问题情境。所谓问题情境是指学习过程中所出现的新问题、新目的和新条件，而已有的知识和能力又不足以应付的情境。人的思维正是在问题情境中得到激发的，正是有了问题情境，学生可以通过实验过程中的各种感官的连动眼观、耳听、手动，自然会形成一种积极向上，令人兴奋的思维。如果没有这种问题情境，就无法调动学生个体的思维积极性。借助于问题情境，人才能努力去发现、寻求、创造解决问题的方式和方法。要培养和训练学生的创造性思维能力就必须让学生处于各种情境问题中，而对自己的各种挑战，和课堂教学相比，实验教学为学生提供的问题情境更加丰富，更富有挑战性，因此，要充分运用各种实验手段，创设情境，以激发学生去观察、去思考、去发现和提出问题的积极性。如为了深化学生对阿基米德定律的理解，可以设计这样一道实验题：在天平的两端的托盘内同样大小的盛满清水的烧杯，其中一个烧杯的水面上浮有一个木块，请用实验验证哪一端重？为什么？由于学生掌握了天平的使用实验技能及强烈的求知欲，他们将会积极主动操作进行尝试，顺利测得天平两端一样重。此时及时启发学生认真领会阿基米德定律，剖析现象，认识现象的本质浮着的木块要排挤掉一些水，且一切浮在水中的物体浸在水中的部分排出水的重力正好是物体受到的重力。通过教学实践，此种教学方式使学生的视、听、做三种活动有机集合起来，强化了学生动手和动脑机会，调动其思维的积极性，有效地活跃了他们的思维。三、优化过程，开拓学生思维实验教学的直观性强，理论与实践联系密切，是开拓学生思维的一种有效方式。实验教学活动中操作思维是互不可分的，操作是前导，思维是关键。学生多动手做实验，能增加感性认识，丰富大脑的表象，促进学生把外界生活实际和感知与内隐的思维活动紧密联系起来，使他们的形象思维和抽象思维协调发展，提高分析问题和解决问题的能力。实验中条件允许时，把有些演示实验改为分组实验，如在滑动摩擦力跟哪些因素有关系的教学中，先引导学生联系生活经验进行猜想，会提出：滑动摩擦力可能跟压力的大小有关滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关。滑动摩擦力的大小可能跟接触面的大小有关。采用控制变量的方法，指导学生从上述实验目的和实验方法出发设计实验，选择器材。进而师生共同动手进行实验，记录拉力的大小，通过分析处理实验数据，推理、概括，不难归纳出“猜想”正确，“猜想”错误。至此，学生通过探索实验，独立的操作和思维，抽象出物理规律，促使其感性认识深化为理性，提高其思维能力。四、深化实验，发展学生思维实验教学注重实验内容的层次性，我们知道无论演示实验，还是分组实验，教师的安排是根据不同的知识点有浅入深，有易到难设计编排的。教师在教学中，要正确理解和掌握每个知识点的横向关系和相关性特点，借助“实验”媒体，沟通不同的知识内容的相关联系，开拓学生思路，发展学生思维，深化学生对思维深刻性的训练和培养，提高其思维的灵活性和广阔性。在初中物理总复习期间，可以选用一些综合性、开放性强的实验题，要求学生根据实验目的，自找实验原理，自选器材，自拟实验步骤，独立完成实验操作。例如：给你一个量筒，问你可以做初中物理的哪些实验？学生看题后，会从多方面、多角度、多层次认识和思考，把所掌握的物理知识联系起来，设计实验方案，创造性进行探索尝试，绝大多数学生能达到教师的预期教学目标。次教学方式既加深学生对物理知识深层次的理解，变单向思维为多向思维，深化思维的训练，也拓宽了学生思维的广阔性及创造劳动的培养。五、言文并进，训练学生思维语言和文字是思维活动的工具，思维借助语言、文字在大脑中进行的一种高级心理活动过程。学生在实验中，问题讨论，实验报告的书写都借助于语言和文字，其语言文字表达能力也丛中得到了培养和训练。语言和文字的表达能力是现代化开拓性人才必备的至关重要的基本素质。因此，在实验教学中，教师应根据学生的年龄和心理特征，有意识的引导和帮助学生运用简洁、规范、准确、严谨的语言文字去分析、比较、综合问题，构思实验方案，设计实验装置、拟订实验步骤、观察实验现象、处理实验数据，分析实验结果、书写实验报告等，只有严格要求，强化训练，才能使学生适应现代化发展的需求。同时，通过一系列的心智操作，使学生各种思维品质得到培养，思维训练受到训练。学生思维能力的培养是一项复杂、艰巨的任务。在实验教学中，教师要有意