培养学生物理探究能力刍议

2015-04-29 00:00:00滕志林
初中生世界·初中教学研究 2015年3期

【摘 要】新物理课程标准强调要培养学生科学探究的能力。初中物理中的科学探究是一个系统过程,我们物理教师应该熟知科学探究的各个环节,在日常教学过程中,有意识地在每个环节上提升学生物理探究的能力。经过多年的教学实践,笔者认为应该从这六个方面入手,去培养学生的物理探究能力。

【关键词】物理探究 能力 提升

课堂教学中探究性学习的开展,关键是要把探究性学习的思想渗透到学科教学中,充分发挥师生的主观能动性,引导学生通过自己的亲身体验来主动提高创新实践能力,注意让学生体会某一知识或规律的发现过程,让学生体会到发现问题、分析问题、解决问题的乐趣,进而掌握处理问题的方法,提高学生的探究能力和创新意识,这正是物理教学的最终目标。作为一名初中物理教师,如何通过自己的教学引导,使这一教学目标最终实现呢?笔者认为要教学生六个“学会”。

一、学会方法

“授学生以鱼,不如授学生以渔”, 教学过程中教师可以利用自己的智慧打一些恰当的比喻帮助学生理解,比如采用类比法促使学生将所学到的新知识与自己生活中的经验进行类比,扩大他们思维的空间,加深他们对新知识的理解。如在学习导体电阻大小的影响因素时,就有学生在讲解电阻随导体横截面的增大而减小时,打了这样一个比方:将电荷通过导体比作千军万马过桥,若桥越宽则军队越容易过桥,阻碍越小。相似的,电荷通过导体时导体横截面积增大,电荷通过时受到的阻碍也会越小,电阻越小。经过许多这样的训练既可以锻炼学生的思维能力和类比能力,同时还可以检验学生的理解是否出现偏差。物理方法除了类比法,还有很多,诸如:控制变量法、建模法、转换法等,我们要经常在教学中渗透这些物理方法,这对学生将是大有裨益的。

二、学会提问

“提出一个问题比解决一个问题更重要”,在初中物理教材中有许多内容都可以用来培养这一能力,如采用控制变量法研究的一些问题:音调高低的影响因素、滑动摩擦力大小的影响因素、液体内部压强大小的影响因素等,对于这一类问题的研究,首先应该引导学生分析出对于一个问题的最终结果可能产生影响的因素有哪些,比如八年级物理教材中“研究滑动摩擦力大小的影响因素”这一问题,引导学生首先通过自己的猜想列出可能存在的影响因素,如物体重力的大小、物体接触面的粗糙程度、接触面的面积、物体运动的速度等。学生提出的猜想中可能有一些是不正确的,还有可能某些真正的影响因素他们没想到,教师不能单纯地为赶进度,将这一过程流于形式,而应该耐心仔细地引导学生根据日常的生活经验和所学的物理知识进一步分析,从而提出更多的猜想,这样才能提升学生提出问题的能力。

三、学会分析

新课程标准强调科学探究精神的培养,物理教学中的科学探究是指学生在教师的指导、帮助、监控下,经历与“大师们”进行科学探究时相似的过程。教师要引导学生在提出问题的基础上自主选择解决问题和验证猜想的方法、途径和工具,学会分析验证猜想的可行性。比如,刚才提到的,有的学生认为滑动摩擦力的大小与运动速度有关,而这一实验又不便直接验证,那么我们还可以采用极端假设的方法来反驳,假想滑动摩擦力的大小随速度的增大而减小是正确的,那么必然会存在这样一种可能性,当速度达到一定的程度滑动摩擦力的大小将等于零,物体的运动将不再需要动力装置来克服阻力,这显然是错误的。对于滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关也可采取这样的分析方法来反驳,假设滑动摩擦力的大小随接触面积的增大而增大是正确的,那么反过来说,滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,也应该是正确的,试想,当我们推一重物很费力时,是不是只要将它与地面的接触面积缩小就可以实现省力的目的呢?显然这样的设想是荒谬的。通过正反分析论证,指导学生分析问题的方法,逐步提高独立解决问题的能力。

四、学会归纳

学生在提问和分析的基础上想方设法去验证自己的猜想,最后不管他们的猜想是否正确,都应该鼓励他们大胆地把亲身体验小结成结论或经验。还以上面的内容为例,开始讨论“滑动摩擦力大小的影响因素”时有部分同学认为其大小与物体的重力有关,后来他们通过自主设计实验发现滑动摩擦力大小有时与物体重力有关,有时与物体重力无关,这时教师就应该引导他们进一步分析得出何时滑动摩擦力与重力有关,何时滑动摩擦力与重力无关的结论,虽然这样的结论并不是非常全面,但对于提高学生分析总结的能力是非常有帮助的。

五、学会设计

实验是初中物理实验教学的重要组成部分,而实验步骤的设计与评估尤为关键。如,在做“用天平和量筒测液体的密度”实验时,充分把握学生设计实验环节和选择实验仪器的过程,是培养学生思维能力的好时机。在步骤设计上,有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入,还有些学生在步骤上先称空杯的质量,再称倒入盐水后的总质量,教师应肯定学生将盐水全部倒入的合理性,并让学生充分讨论先称空杯后,再倒入盐水称总质量的做法是否可取,学生通过分析后得出这种方法在理论上是可以的,但在将杯中的盐水倒入量筒测体积时,由于杯底和杯壁还粘有盐水,使测得的体积小于杯中原盐水的体积,会造成较大误差。学生最终会找到减小误差的好办法。这个实验方案取舍对比的过程,会占用一定的时间,但是,学生在这个思考、分析、设计、否定、再思考、再设计、再评估的过程中,增强了减少误差的意识,变思维的单向性为多向性,培养了学生的创造性和发散性思维能力。

六、学会动手

影响实验能否发挥最活跃的因素应该在实践过程中,因此,教师必须关注给予学生实践体验的机会,在实践过程中丰富体验,构建知识。如,1牛顿的力是多大?20牛顿的拉力是多大?这完全可以让学生自己去体验:用手托起两只鸡蛋所需的力约为 1牛顿,用手拉开易拉罐所需的力约为20牛顿。再如力的作用效果与力的三要素有关,我们也可以让学生在开关门的过程中体验力的作用效果与三要素的关系;用弹簧测力计测量物体重力时测力计要保持静止,这一点也可以让学生将测力计加速上升或加速下降进行具体体验,这种“真正的体验活动”不仅可以让学生获得对知识的真正理解,而且还可以让学生得到“如何去获得知识”的能力,而这正是探究性学习的一个很重要的宗旨。

(作者单位:江苏省高邮市甸垛初级中学)