【摘要】物理教学通过实验探究来进行物理概念、规律的学习。物理概念、规律是观察、实验、思维相结合的产物,实验探究的过程实际上就是在培养学生的物理思维。培养学生的思维能力是时代的需要、历史的重任。在物理实验教学过程中,必须注重物理思维的训练。要从生活实际引向实验探究,锻炼学生判断推理能力;要用递进设问推进实验探究,增强综合分析能力;要以自主实验主导实验探究,培养创造性思维能力。
【关键词】物理实验探究;生活实际;递进设问;自主实验;思维能力
物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验教学是物理教学的重要的方法和手段,物理教学通过实验探究来进行物理概念、规律的学习。物理概念、规律是观察、实验、思维相结合的产物,实验探究的过程实际上就是在培养学生的物理思维。物理教学离不开物理思维方法,离不开物理思维能力的培养。在物理实验教学过程中,必须注重物理思维的训练。本人从近些年的物理教学过程中总结几条加强学生思维训练、锻炼思维能力的原则方法。
一、从生活实际引向实验探究,锻炼学生判断推理能力
物理来源于生活,新课程强调物理教学必须与生活实际相结合。物理教学过程中,将生活中有关的物理现象引入到物理实验探究过程中,进而引领学生进行真实、形象、生动的实验探究活动,把感性认识上升为理性认识,才能使学生的判断、推理能力不断得到锻炼和提高。例如有关压力作用效果跟哪些因素有关的教学片断如下:
师:生活中有哪些压力的实例?(学生列举实例)
师:今天老师也感受了一把压力的作用,老师一早拎了这么一大袋东西来学校,手指被压得非常疼,形变十分厉害。那么,老师就想求助一下大家了,你有没有什么办法来减轻老师手指的疼痛即减少手指的形变呢?
生:去掉一些重物,将重物分两个袋子装,两只手各拎一个。
师:非常好!那这实际上是改变了什么呢?
生:这实际上就是减少了手指受到的压力。
师:那么,还有其它办法吗?
生:在手提的地方垫些东西,比如毛巾、餐巾纸什么的。
师:那这又是改变了什么呢?
生:增大了手上受压的面积。
师:由此,同学们能不能大胆地猜想一下,压力的作用效果跟哪些因素有关呢?
生:压力的作用效果可能跟压力、受力面积有关。
在这一教学片断中,教师引领学生思考生活实际问题,展开观察和思考,充分利用生活经验,从生活走向物理,从生活经验大胆进行猜想,为实验提供观察和思考的方向,提高实验的目的性,避免盲目被动的开展实验。从感性认识出发,展开讨论,训练学生的判断推理能力,同时激发学生内在的学习动力,促进学生进一步探究实验的欲望。
另外,学生学习物理的一些前概念同样来自于学生的生活,是学生生活实践过程中的经验或直觉思维的体现。在《电路连接的基本方式》这一节中就有较多的前概念。如:串联电路逐个顺次连接,闭合开关,灯可能是逐个亮起来的;并联电路再加接一条支路,原来的灯可能会变暗,断开一条支路,其余灯可能会变亮;马路上的路灯同时亮同时灭,所以应该是串联的。这些猜想在学生进行实验探究前普遍存在于学生的头脑中。学生错误的前概念不容易纠正,不能靠刻意回避或者简单的正面讲授来纠正,首先需要教师耐心和真诚的鼓励学生充分暴露这些前概念,再通过动手实验、仔细观察、理性分析,去伪存真,去发现科学规律。充分重视和利用学生的前概念,尤其是错误的前概念,将大大激发学生学习和探究的欲望,并对物理概念和规律产生深刻的印象。
二、用递进设问推进实验探究,增强学生综合分析能力
物理探究学习往往是从问题开始的,课堂上既可以由教师提出问题,也可以引导学生提出问题,或是教学中形成生成性问题。关键要注意的是学生的思维发展是需要过程的,探究实验问题的设计要针对学生的思维过程渐进式的来合理设计。问题设计层层递进,有利于把学生的思维逐步引向新的高度,促使学生的综合分析能力得到增强。例如:实验探究液体压强的特点教学片断如下:
问题1:将去掉底的容器底部包上橡皮膜,先放入一个小球。你观察到什么现象?这是为什么?
问题2:将小球换成水,逐渐向容器内加水。你观察到什么现象?这说明什么?
问题3:容器侧壁开孔,包上橡皮膜,逐渐向容器内倒水。你观察到什么现象?这说明什么?
问题4:将薄膜手套戴在一个手上,手逐渐伸入水中。你的观察和感受是什么?这说明什么?
问题5:将手继续往下伸,你的感受和发现又是什么?
由以上设问和体验,引领探究液体压强的特点。从这一课堂教学设计可以看出,用条理清晰、富有逻辑性的问题来引领探究实验,引导探究的方向,让学生充分动起手来,边实验边思考分析问题。教师用高质量的“问题”来引领物理探究实验,就能吸引学生的注意力、促使学生关注每个探究环节的细微之处,引导学生积极思考得到理想的实验探究效果。在边思考、边实验、边观察的过程中,学生实验和观察的能力得到提高,探究的主动性得到发挥,综合分析能力得到充分训练。
三、以自主实验主导实验探究,培养学生创造性思维能力
新课程环境下,教材突出了学生个人能力的培养,创新能力的培养仍然是教学的中心。物理实验探究活动的目标以培养学生的创新意识和实践能力为核心,新课程倡导的教学设计是要从学生的“学情”出发,研究
如何给学生一个学习的环境,指导、组织学生自主的学习。在探究活动中,教师应安排足够多的学生自主实验。实验资源除了实验室现有的设备,还可以随手取材,自制教具、学具。用自主实验主导实验探究,不但有利于学生获取知识,发展实验技能,更有利于培养学生的创造性思维能力。例如磁现象的教学设计如下:
开门见山,提出问题:生活中有哪些地方应用到磁呢?你了解磁体有哪些性质呢?你知道指南针吗?你觉得要成功制作指南针关键要解决哪些问题呢?在学生讨论交流的基础上,教师提供选用器材:磁体、钢针、钢锯条、泡沫、细线、烧杯、水等,要求学生展开自主实验:体验制作简易指南针。然后由学生进行交流,提出制作过程的关键点或者碰到的困难。
在这一教学设计中,教师让学生领受真实的任务,教师引导学生自制指南针,展示作品、汇报制作过程,交流和反思,由学生在问题讨论中,在活动中发现磁体特性,总结物理规律。教师在具体的问题情境中适当点拨,让学生亲身实践、交流合作,体会方法过程,鼓励学生实践和创造。学生在自主活动中,体验科学研究的方法和过程。充分体现学生学习的自主性,学生真正成为学习的主人,课堂的主体。在物理实验中不仅要让学生掌握实验的具体操作和一些实践技能,还要引导他们学会研究物理实验方法,培养他们的创造性思维。
物理实验教学过程中,引导学生体验和观察,猜想和设计,实验和分析,归纳和总结,交流和反思,增加思维训练量,掌握物理思维方法,注重从知识技能的训练转向学生能力的发展,就能最大程度地发挥出实验探究的作用。对于教师而言,培养学生的思维能力是时代的需要、历史的重任。学生是千差万别的,物理思维能力的培养途径是多渠道的,我们应该结合学生的年龄特点和思维特征,因材施教,努力提高学生的物理思维能力。这需要我们全体教师积极投身于教学改革的实践,在实践的过程中不断探索,反思和总结。
参考文献:
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