试论物理实验教学中学生研究性思维能力的培养.docVIP

试论物理实验教学中学生研究性思维能力的培养 山东寿光潍坊科技职业学院　韩瑞功 ? 　　关键词：物理实验　思维能力　培养 ? 　　物理是一门以实验为基础的自然科学，实验教学能帮助学生形成严密、科学的物理概念，理解和巩固物理知识，提高学生的操作技能，培养学生观察现象、分析问题、讨论辨析疑难问题、应用物理知识解决实际问题的综合能力，培养学生严肃的科学态度和研究问题的能力以及创新才能。物理实验教学是实施物理教育的重要载体，是物理课堂教学所不能替代的，是教育教学进行素质教育的重要组成部分，应引起广大从事物理教学工作者的高度重视。因此，教师在物理教学中应重视和改进实验教学，通过实验教学培养学生的研究思维能力，提高物理教学质量。 ? 　　一、通过演示实验培养学生的研究性思维能力 ? 　　教育心理学家普遍认为，物理演示实验能为学生提供感性认识素材，并在此基础上引导学生探求新的知识和技能，学生在观察的同时会有意识地伴随教师的演示而积极思考，它是培养学生研究性思维的重要契机。所以物理教师应善于利用或积极开发，从物理演示实验的现象中获取有价值的感性素材引导学生进行思维加工，经过科学的抽象，严格的辨析、讨论，形成物理概念，并进一步推理、延伸，从而实现由感性认识到理性认识质的飞跃。 ? 　　学生的思维活动是从他们感到迫切需要解决问题时开始的，因此，在物理演示实验教学中还应充分发挥实验的设疑作用，并物理的实验内容和所学的知识具体化、条理化、问题化，具有引导、启发作用，激发学生强烈的求知欲，使学生始终处于有效的积极思维状态。通过设疑问题情境，调动学生动手、动脑的积极性，提高学习兴趣的同时，培养了学生独立的研究性思维能力。 ? 　　如物理学的中“动量定理”，不论是中学教材，还是大学教材都是经过分析而引进的，知识体系虽然严密，结论正确，但不利于学生逆向思维、想象思维和研究性思维的培养。如果，我们引进演示实验，先做一个演示实验再通过分析，寻找到动量的概念就十分理想了。实际教学中，我们是先做了一个如下图1所示的演示实验，将弹簧、木块联结在一起，放在水平的实验台上，用实验枪打出一颗子弹（一胶体）让其射在木块上，让学生注意观察，弹簧、木块的运动状态，此时教师启发学生（1）弹簧、木块的速度是如何获得的？（子弹给的）（2）弹簧、木块的速度会受到哪些因素影响？（获得的速度和本身的质量）（3）由弹簧、木块受到速度影响的因素，你对子弹的作用会有什么启示？（将自身的能量，速度、质量等传递给了弹簧、木块）子弹的作用与子弹的什么因素有关？（速度和质量）（4）子弹入射弹簧、木块时，弹簧、木块的表面会发生什么变化？（体积增大，温度升高）。一系列的启发、引导，加上学生的观察、分析和表象思维的活动，会大大激发学生的逆向思维和研究性思维活动的展开，并为学生学习能量的转换、动量守恒定律、能量守恒定律提供了思维保障。 ? 图１ ? 　　又如中学物理中的磁场，它既抽象，又不直观，学习起来不仅困难较大，其理解得也不够透彻，为分化课堂教学难点，除认真做好课本上的奥斯特定律外，我们如果做好通电磁场的演示实验其效果会更好。如图2根据通电电流磁场的特性，特别是两根带电导线的相互排斥和吸引，使对于磁场的本质学生认识更加深刻。通过演示，教师可一方面引导学生认识电流磁场的特性，进一步提示电流磁场的本质，同时对于认识磁场能量、动量以及电场和磁场的转化，具有重要的意义。 ? 图2 ? 　　二、通过设计学生实验，培养学生的研究性思维能力 ? 　　在学生掌握了一定物理基础知识和基本实验技能的基础上，教师应根据新课程物理实验教学的要求，有目的、有计划地设计一部分学生实验，要求学生按照实验目的和要求，根据已学习过的实验原理和方法，设计出符合要求和具有创新思路的实验，在此过程中，物理教师应对学生的实验方案提出具体的指导性要求，这也是对学生进行科学思维方法训练，培养实事求是、独立思考、开拓创新和研究性思维能力的一种有效途径。 ? 　　例如，学习了热敏电阻和传感器后，可以给学生一个探索性的实验题目，要求学生设计一个自动控制充电器的电路实验方案，并积极引导学生思考下列问题后再进行设计： ? 　　1．热敏电阻有哪些特性？这些特性与什么因素有关？ ? 　　2．传感器的主要零部件是什么电子元件？这些电子元件还有什么重要的用途？ ? 　　3．根据热敏电阻和传感器的特性，本实验重点突破哪些技术要点？为什么用热敏电阻来进行控制，通过学习你还有什么新的发现？ ? 　　4．设计电路时，导线的电阻以及构成电路的其它因素会产生怎样的影响？ ? 　　5．本实验需要哪些原理，其操作步骤如何？需用的器材有哪些？其实验顺序和注意事项有多少？实验过程会有怎样的用电事故发生？作为学生如何防范？ ? 　　6．通过设计本实验，你有什么体会？