淺談物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生研究性思維能力的培養(yǎng)

韓小強(qiáng)

摘 要：教師在物理教學(xué)中應(yīng)重視和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的研究性思維能力，努力提高物理教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)；思維能力；培養(yǎng)

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能幫助學(xué)生形成嚴(yán)密、科學(xué)的物理概念，理解和鞏固物理知識(shí)，提高學(xué)生的操作技能，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問(wèn)題、討論辨析疑難問(wèn)題、應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度和研究問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新才能。因此，教師在物理教學(xué)中應(yīng)重視和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的研究思維能力，提高物理教學(xué)質(zhì)量。

一、通過(guò)設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的研究性思維能力

在學(xué)生掌握了一定物理基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)根據(jù)新課程物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，有目的、有計(jì)劃地設(shè)計(jì)一部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，根?jù)已學(xué)習(xí)過(guò)的實(shí)驗(yàn)原理和方法，設(shè)計(jì)出符合要求和具有創(chuàng)新思路的實(shí)驗(yàn)，在此過(guò)程中，物理教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案提出具體的指導(dǎo)性要求，這也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維方法訓(xùn)練，培養(yǎng)實(shí)事求是、獨(dú)立思考、開(kāi)拓創(chuàng)新和研究性思維能力的一種有效途徑。

例如，學(xué)習(xí)了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系后，可以給學(xué)生一個(gè)探索性的實(shí)驗(yàn)題目，要求學(xué)生設(shè)計(jì)一些驗(yàn)證流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方案，

學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一：用紙做一個(gè)漏斗，準(zhǔn)備一個(gè)乒乓球，將漏斗倒置，一只手抓住漏斗，一只手拖好乒乓球，用嘴向下吹氣的同時(shí)，放開(kāi)拖住乒乓球的手，發(fā)現(xiàn)乒乓球會(huì)懸停在空中，不會(huì)下落。

學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)二：找一個(gè)瓶口和熟雞蛋大小相當(dāng)?shù)钠孔樱瞄_(kāi)水涮一下瓶子后迅速將開(kāi)水倒掉，然后立即將熟雞蛋放在瓶口，過(guò)一會(huì)，雞蛋被吸進(jìn)了瓶子，即瓶口吞蛋。

學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三：準(zhǔn)備兩張大小相同的紙，平行豎直放置，用嘴對(duì)著兩張紙的正中間吹氣，發(fā)現(xiàn)兩張紙會(huì)靠攏。

學(xué)生根據(jù)以上問(wèn)題設(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)方案，再經(jīng)過(guò)教師審查，然后讓學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室中已有的器材獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，教師及時(shí)做好總結(jié)，使學(xué)生對(duì)流速越大，流體壓強(qiáng)越小的理論知識(shí)得到鞏固，實(shí)驗(yàn)技能迅速提高，逐步掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的要領(lǐng)和基本規(guī)律，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造才能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、抽象思維能力、創(chuàng)新思維能力和探索性研究思維的能力。

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，掌握自然科學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)方案是物理教學(xué)的重要任務(wù)，也是新課程的重要體現(xiàn)，項(xiàng)目繁多的學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)，只是前人實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，要想培養(yǎng)學(xué)生的探索性研究能力，必須加強(qiáng)和重視設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最大優(yōu)勢(shì)在于：它體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)掌握基本技能的積極性；體現(xiàn)了素質(zhì)教育的新內(nèi)涵，以人為本，自然和諧；體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)模式下的探究性實(shí)驗(yàn)原則，是一種全新的、具有開(kāi)發(fā)能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新方法。中學(xué)物理中的力學(xué)原理、光學(xué)原理、電學(xué)、電磁學(xué)、機(jī)械振動(dòng)、壓強(qiáng)及熱力學(xué)等，都能成為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最好素材。

二、通過(guò)課外小實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的研究性思維能力

教學(xué)的實(shí)踐使我們深深體會(huì)到，課堂教學(xué)除了要重視學(xué)生的思維訓(xùn)練、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量外，還要配合新課程物理教材，倡導(dǎo)學(xué)生密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活、建設(shè)、服務(wù)、流通等實(shí)際，深入開(kāi)展力所能及的物理小實(shí)驗(yàn)和利用物理知識(shí)解釋社會(huì)生產(chǎn)、生活中的某些物理現(xiàn)象，尤其是要加強(qiáng)物理學(xué)科與其它學(xué)科實(shí)驗(yàn)的橫向聯(lián)系。這樣，一方面，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，增大思維培養(yǎng)空間；另一方面，通過(guò)有效的激勵(lì)與擴(kuò)展，使學(xué)生的逆向思維更加趨向創(chuàng)新，達(dá)到課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)所不能達(dá)到的教學(xué)效果，事半功倍。

例如，結(jié)合我校周圍棚戶區(qū)改造改擴(kuò)建工程，可在學(xué)生中深入開(kāi)展樓房力學(xué)結(jié)構(gòu)、供水供電工程、太陽(yáng)能熱水器等方面的調(diào)查和小發(fā)明、創(chuàng)造活動(dòng)，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到力學(xué)原理，尤其是平衡、加固、壓力和壓強(qiáng)的重要性，認(rèn)識(shí)到供水、供電的實(shí)際操作與設(shè)計(jì)的重要性，認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)能的科學(xué)轉(zhuǎn)換與環(huán)保的重要作用。激勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)、發(fā)明創(chuàng)造類似于平衡加固、節(jié)水和節(jié)電、用電安全、太陽(yáng)能利用、綠色環(huán)保方面的小實(shí)驗(yàn)、小創(chuàng)造，賦予實(shí)驗(yàn)教學(xué)以新的內(nèi)涵。

結(jié)合棚戶區(qū)改造和城市樓房的裝修工作，組織學(xué)生參觀、觀察、學(xué)習(xí)、實(shí)踐樓房裝修的技術(shù)要點(diǎn)，深入解釋裝修板，尤其是方木的科學(xué)利用，用物理學(xué)中的力學(xué)原理，結(jié)合拉伸、收縮、變形造成的原因以及克服的方法，嘗試技術(shù)改進(jìn)與廢物利用，節(jié)約能源。進(jìn)一步了解綠色、環(huán)保油漆的使用，推廣健康能源和再生能源的利用。

結(jié)合農(nóng)村糧食生產(chǎn)的附帶原料，指導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)、生物、物理方法進(jìn)行能源制造和提取實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，如玉米桿制取草酸、廢物發(fā)電、制取沼氣、自制小型太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)等等，都是有效和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)課外教學(xué)好方法。

初中物理知識(shí)中的杠桿滑輪、平面鏡成像、平衡力、電動(dòng)機(jī)、輸電照明、交直流轉(zhuǎn)換等知識(shí)是日常生活中十分密切的具體應(yīng)

用。教師可以通過(guò)電學(xué)的學(xué)習(xí)組織學(xué)生進(jìn)行安全用電條件下的小發(fā)明、小創(chuàng)造活動(dòng)，通過(guò)自制充電器、高容量直流照明電器、自動(dòng)發(fā)電器等方法，嘗試電動(dòng)車自動(dòng)發(fā)電、節(jié)約電能等方面的技術(shù)研究與改進(jìn)；通過(guò)廢舊電池的利用和鑒別，學(xué)習(xí)電池的原理和鑒別方法，科學(xué)使用和回收廢舊電池，參與到綠色環(huán)?；顒?dòng)中來(lái)。

通過(guò)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，運(yùn)用物理知識(shí)和物理原理積極開(kāi)展思維活動(dòng)，逐步提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，活躍思維，培養(yǎng)逆向思維，帶動(dòng)創(chuàng)新思維的形成，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性研究思維的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

張肇豐.試論研究性學(xué)習(xí)[J].課程·教材·教法，2000（6）.