重视物理探究过程 培养学生猜想能力

贾立敏

中学物理教学,不仅仅是把物理知识传授给学生,更重要的是要培养学生的学习物理的能力,使他们拥有敏捷的物理智慧,猜测和想象是物理智慧中最活跃的成分,对学生猜想能力的培养,是物理探究过程中的一个重要环节。

一、猜想与假设是学习物理的重要方法

中学生学习物理的过程与物理学家探索物理世界的过程在认识上应该是相似的,中学物理学习中的探究活动是引导学生获取物理知识、进行类科学研究探索,培养科学探索创新能力的重要途径。在探究活动中,根据已知的一些物理现象,进行猜想与假设,然后制定计划与设计实验,这本身是科学探究的内容和要求。牛顿说过:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现。 事实上,在物理学史上很多伟大的发明和发现都是源于猜想。在奥斯特发现了电流的磁效应之后,“电能生磁,磁应该也能生电吧?”法拉第就是在这样的猜想下,经过整整十年的实验,最终发现了电磁感应现象。物理天才霍金的时空观让人感觉玄妙无比,令人不能不惊叹他的想象能力。物理学发展至今日,还有许多的猜想有待人们去证实,相信在今后的日子里,会有更多的猜想不断的衍生,发展。进行课程改革,就是要大胆摒弃传统教学中不利于学生发展的老套套,跳出框框,打造全新的物理教学模式。 物理教学的一个最重要的任务,就是要教会学生学习方法,培养他们的创造能力,使他们形成一定的物理思想。假如物理教学过程中回避了直觉、猜想、假设,实际上就是剥夺了学生创造的机会,他们自己的想法和主张得不到应有的重视,他们的想象力没有了驰骋的空间。教师应该在学习物理的过程中让学生知道,物理科学不仅仅是观察现象,理解公式,还可以根据现象充分发挥自己的想象,提出自己的观点,从而能够通过想象看到事物的本质,最后推导出物理规律。

二、鼓励学生敢于猜想

在传统的课堂教学中,学生往往是被动的,接受式的进行学习,学生除了认真听讲还是认真听讲,根本不能体现学生的主动学习,他们的好奇心受到了压制,他们想象的空间受到挤压。 在这样的情况下,一开始时,学生往往不敢猜,一方面由于他们习惯了老师说什么就是什么,另一方面他们怕自己说错了,受到老师的指责,或同学的嘲笑。这时就需要教师的鼓励和引导,不管他们的猜测是否准确合理,教师都要持肯定的态度。培养他们的猜想要从最容易的入手。比如在学习串联电路中电流的关系时,猜想串联电路中点的电流有什么关系这是比较容易的,又比如在演示自制温度计时,盛水玻璃瓶放入热水中时,不妨先让学生猜猜,细玻璃管中的水柱会怎样变化,尽管学生大多数都能猜到,但不能因为容易就忽视猜想的这一环节。要知道根据已有的经验作出合理的猜想,这是科学探究中最具创造性的一环。只有从细微之处有意识地养成学生积极思维,积极猜想的习惯,才能逐步使他们形成良好的物理学习方法。

三、让学生学会正确的猜想方法

在课堂教学中,教师放手让学生猜想,可能会遇到两种尴尬的局面,一是学生怎么猜也猜不到点子上,二是学生的猜想漫无边际。怎样避免这两种情况的发生呢?这有赖于教师在教学过程中不断摸索。笔者在教学实践中进行了一些尝试,在此抛砖引玉,与大家共同探讨。 在物理教学中科学猜想与假设过程其实和科学研究一样应该有两种基本的方法,第一种是实验方法,另一种是理论分析方法。 实验方法可以有下述几个步骤: (1)明确研究本课题的目的和要求;(2)大胆进行“科学猜想;(3)对猜想结果进行讨论,去伪存真,去繁求精。比如说在探究滑动摩擦力的大小可能与什么因素有关的过程中,在让学生进行猜想时,如果教师引导不够,学生的猜想往往会出乎教师的意料。学生不仅猜想可能与压力大小有关,可能与速度大小有关,可能与摩擦面的粗糙程度有关,可能与接触面的面积有关,还猜想到了可能与质量大小有关,可能与材料有关,可能与密度有关,可能与形状有关等等……这样学生的猜想放得太开,不容易猜到关键的点子上,如果所有的猜想都要设计实验进行验证,实际上在课堂教学的有限时间里也不可能做到,这时可以借助于简单得演示实验进行引导,比如,让学生体验一下推重一些得箱子和轻一些的箱子,或者让学生体验怎样抓牢泥鳅,然后进行猜想,学生的猜想有了明确的指向性,就能做到有的放矢,有助于学生学习任务的顺利完成。 而理论分析方法应该有以下步骤: (1)有关物理定义的阐述;(2)定义中关键词的分析;(3)针对定义中的关键词进行猜想;(4)对猜想进行结果讨论,去伪存真,去繁求精。比如在探究物体动能的大小可能与哪些因素有关时,在猜想的环节中,可以这样进行操作 首先给出动能的定义:物体由于运动而具有的能叫动能。筛选关键词:物体,运动。根据关键词进行猜想:有关物体可以猜想到:密度,体积,质量有关运动可以猜想到:速度。分析:体积相同时密度越大质量越大,因此密度和质量其实都是与质量有关,而密度相同时,体积越大质量越大,因此其实也是与质量有关。接下来再设计实验进行验证,也就水到渠成。

总之,作为老师,尽量要多动些脑筋,多创造一些机会,不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等手段提出种种假设或猜想,使学生逐步学会运用假设或猜想的方法解决问题,要让学生善于模仿科学家进行科学的探究。探究的过程应当有悬念,有波澜,要让学生感受到成功的喜悦与失败的痛苦,并从中培养学生科学的、正确的情感、态度和价值观。还要在猜想的同时发动学生进行交流、讨论,培养发散性思维。中学物理的探究过程实际上再现前人是如何创造、发明的,让学生在前人走过的轨迹上,亲自体验科学探究的过程与方法,使它们真正成为善于学习的人。