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怎样有效提高学生思维和探究能力 　　摘 要： 对一些在课堂上不可能进行相关实验的物理规律，本文探讨以创设问题为切入点，以探究发现物理规律的内在逻辑为主线，以科学合理的假设为要点，以科学方法为工具，实现在物理教学中以培养学生思维能力为核心，以提高学生探究能力为重点的目标。 　　关键词： 库仑定律 思维能力 探究能力 提高科学方法 　　 　　物理教学理论的核心内容是：“物理教学要坚持以创设问题为切入点，以观察实验（事实）为基础，以培养学生思维能力为核心，以提高学生探究能力为重点。”在高中物理教学中，我们说到探究物理规律往往是指通过实验进行相关探究，培养学生思维能力，提高学生探究能力。似乎离开了物理实验就不能对物理规律进行相关探究，通过实验对物理规律进行相关探究固然重要，但对一些在课堂上不可能进行相关实验的物理规律，往往忽视了对学生思维能力和探究能力的培养，由于库仑定律是应用精密仪器库仑扭秤，通过精确实验才能得到的定量物理规律，不可能在课堂上进行探究实验。我通过以创设问题为切入点，以探究物理规律的内在逻辑为主线，以科学合理的假设为要点，以科学方法为工具，探究对库仑定律一节的教学设计，探讨对学生思维能力和应用科学方法进行探究能力的培养。 　　一、传统的库仑定律教学设计［１］ 　　1.简单复习 　　使物体带电的方法：摩擦起电、接触带电、感应起电。 　　2.点电荷的模型 　　指带电体本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多。 　　3.探究静电力 　　用一个固定摆放的带电导体小球A，用细线悬挂B，C两个相同的带电轻质导体小球，当轻质导体小球B，C与导体小球A靠近时，轻质导体小球的偏角越大，表明两电荷的静电力越大。 　　利用变量控制法： 　　（1）研究相互作用力F与距离r的关系 　　使A、B、C带同种电荷，且B、C的电荷量相等，观察B、C的偏角，思考r增大时，F的大小如何变化。 　　结论：r增大时，F变小。 　　（2）研究相互作用力F与电荷量的关系 　　保持A、B的距离r不变，观察B的偏角，思考当B球带的电荷量减小时，F的大小如何变化。 　　结???：B球带的电荷量减小时，F变小。 　　4.库仑定律 　　在前人工作的基础上，法国物理学家库仑用实验研究了电荷之间的相互作用，总结出了如下规律，人们把这一规律称为库仑定律。 　　F=k，K=9.0×10N#8226;m/C（静电力恒量） 　　例：利用库仑定律计算氢原子中质子和电子之间的静电力，利用万有引力定律计算氢原子中质子和电子之间的静电力，比较静电力和万有引力的大小。 　　此教学设计存在如下问题： 　　1.具体从事物理教学的教师都知道高中物理实验中成功率最低的是静电实验，所以此实验不要说学生探究实验，就是教师演示实验成功率也不高，与天气和绝缘情况等因素有很大关系。 　　2.由于静电力很小，用导体小球做实验观察导体小球B的偏角是观察不到的，用通草球实验偏角明显，但通草球带的电荷量不易改变。 　　3.即使此探究实验能成功也只片面地得到r增大时，F变小。B球带的电荷量减小时，F变小的结论，没有形成一个完整逻辑思维链，就是应用精密仪器库仑扭秤，学生也将不可能找到探究库仑定律的科学方法。 　　4.没有再现库仑探究的逻辑思维过程和采用的科学方法，以及探究过程的难点和库仑的创新之处。 　　二、创设问题的库仑定律教学设计 　　1.简单复习 　　使物体带电的方法：摩擦起电、接触带电、感应起电。 　　2.点电荷的模型 　　指带电体本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多。 　　3.探究静电力 　　问题一：静电力与我们过去学过的哪种力比较类似？ 　　经过分组讨论比较后，由于弹力和摩擦力是接触力，在教师引导下学生很容易得到静电力与重力（万有引力）相似。 　　问题二：万有引力常数是采用什么精密仪器精确测量得到的？ 　　学生经过分组讨论回忆后很容易得到：采用卡文迪许扭秤。 　　教师总结：库仑正是应用类比法模仿卡文迪许扭秤制成库仑扭秤来探究静电力的。 　　问题三：怎样利用库仑扭秤研究两个带电体（点电荷之间的）相互作用力F与距离r的关系？ 　　学生经过分组讨论后很容易得到：采用变量控制法，保持两个带电体（点电荷）的电荷量不变，改变两个带电体（点电荷）之间的距离r进行实验。 　　教师总结：库仑正是应用变量控制法利用库仑扭秤通过精确实验得到F∝，以上问题我们经过讨论就能找到解决的办法。库仑当初要得到上面的结论并不难，因为并没有多少创新，当时的一般学者都能想到。 　　由于当时人们对带电体所带电荷量多少的认识并不清楚，我们先来讨论物体所带电荷量的问题。 　　问题四：教师引导：我们利用使物体带电的哪一种方法能改变带电体的电荷量？ 　　学生经过分组讨