物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)科研思維的探索

曹杭云

【摘 要】科研思維是一種重要的物理實(shí)驗(yàn)思維，是提升高中生物理實(shí)驗(yàn)操作能力的重要保障，強(qiáng)化其在教學(xué)中的專項(xiàng)培養(yǎng)研究意義重大。本文立足于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就如何滲透科研思維培養(yǎng)理念進(jìn)行了深入探索。

【關(guān)鍵詞】高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);科研思維;培養(yǎng)對(duì)策

物理是一門重實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)教育學(xué)科，產(chǎn)生和發(fā)展于實(shí)驗(yàn)。離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)，物理知識(shí)就成了無(wú)源之水，無(wú)法實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。物理實(shí)驗(yàn)課是高中生開(kāi)啟科學(xué)研究的一個(gè)初級(jí)發(fā)展平臺(tái)，在物理課上，教師除了要注重提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作技能，還要注重培養(yǎng)他們的自主科研能力，所以，如何有效地在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透科研思維培養(yǎng)理念是當(dāng)下值得深入探討的重要課題。

一、基于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)學(xué)習(xí)，滲透科研思維

科學(xué)思維培養(yǎng)的基礎(chǔ)與前提是良好的自主學(xué)習(xí)能力，尤其是要使高中生具備充足的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)，在其中滲透科研思維培養(yǎng)理念。高中物理實(shí)驗(yàn)涉及許多經(jīng)典的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)等，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋了光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)以及電磁學(xué)等各方面的物理知識(shí)。為了使學(xué)生順利開(kāi)展科研探索，提升他們的實(shí)驗(yàn)操作能力，教師在向?qū)W生滲透科研思維的過(guò)程中，要重視引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程方面的知識(shí)。比如，教師要為學(xué)生講授實(shí)驗(yàn)器材等相關(guān)知識(shí)，使他們提前了解這些必要的物理實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的基本操作及注意事項(xiàng)，這是提升學(xué)生科研能力的重要保障。

例如，在學(xué)習(xí)“彈力”部分物理知識(shí)期間，為了提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，深化學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的理解，教師可在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生做一個(gè)示范，引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)這一基本物理概念。比如，教師可以先為學(xué)生準(zhǔn)備彈弓和弓箭等玩具，引導(dǎo)學(xué)生自己拉一拉這些玩具，使他們切實(shí)體會(huì)和感受橡皮筋形狀改變過(guò)程中對(duì)應(yīng)彈力的變化情況，或者引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)捏一捏橡皮泥感受物質(zhì)的“彈性”，借助這種動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作能夠幫助學(xué)生了解“彈性”這一基本物理概念，深化他們對(duì)這些物理知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)，可為提升學(xué)生的科研能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，教師在引導(dǎo)學(xué)生理解與掌握相關(guān)數(shù)學(xué)概念、公式和規(guī)律的過(guò)程中要加強(qiáng)教學(xué)引導(dǎo)，期間滲透科研思維意識(shí)，逐步提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，這對(duì)提升他們的科研能力會(huì)產(chǎn)生積極影響。

二、基于自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，滲透科研思維

在以往的高中物理教學(xué)中，許多教師都是對(duì)照著物理教材開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生在這種按部就班的實(shí)驗(yàn)操作下無(wú)法有效發(fā)揮自己的思維，也影響了實(shí)踐動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)，更不利于提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和科研能力。因此，為了促進(jìn)學(xué)生科研思維的發(fā)展，提升他們的科研能力，教師在平時(shí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中同樣要注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，具體包括自主探究能力和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力等，避免重復(fù)、僵化的機(jī)械化實(shí)驗(yàn)操作，否則會(huì)限制學(xué)生科研思維與能力的發(fā)展。

例如，在學(xué)習(xí)“摩擦力”部分物理知識(shí)期間，為了發(fā)展學(xué)生的科研思維，提升他們的自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，教師要注意為學(xué)生設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)探究話題，如可以以“摩擦力大小和哪些因素之間有關(guān)”為探究性實(shí)驗(yàn)的主題，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式展開(kāi)探究，鼓勵(lì)他們大膽思考，提出自己的實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的想法。比如，有的學(xué)習(xí)小組會(huì)提出在粗糙地面和光滑玻璃片上進(jìn)行小木塊滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)，由于木塊在光滑玻璃片上的滑動(dòng)比較容易，學(xué)生會(huì)得出接觸面是影響摩擦力大小的一個(gè)重要因素;有的學(xué)習(xí)小組會(huì)在同一個(gè)地面上推空箱子和裝滿砂子的小箱子來(lái)驗(yàn)證壓力是影響摩擦力大小的一個(gè)因素等。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)方案，可以促進(jìn)學(xué)生科研思維的發(fā)展，也能有效提升他們的自主探究能力、創(chuàng)新能力及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

三、基于學(xué)生科學(xué)分析能力培養(yǎng)，滲透科研思維

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析是科研思維的一個(gè)重要體現(xiàn)。離開(kāi)了科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，會(huì)影響學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)或現(xiàn)象的理解，也無(wú)法發(fā)揮科研思維在提升高中生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫娴姆e極作用，所以，為了培養(yǎng)高中生良好的科學(xué)思維，教師在平時(shí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要重視對(duì)學(xué)生科學(xué)分析能力的培養(yǎng)。特別是在高中物理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要重視鍛煉學(xué)生的科學(xué)分析能力以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力。

例如，在平時(shí)開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間，教師要注意將一些常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)分析方法或數(shù)據(jù)分析和處理方法傳授給學(xué)生，并使學(xué)生掌握Excel等一些統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算軟件，以此幫助學(xué)生快速處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這對(duì)提升他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理能力會(huì)產(chǎn)生積極影響。比如，針對(duì)“平拋運(yùn)動(dòng)”“自由落體”等一些運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的物理實(shí)驗(yàn)，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生利用“v-t”“s-t”等坐標(biāo)圖示輔助處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這樣可以深化他們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解和認(rèn)識(shí)，提高他們的科研能力。

總之，科研思維是高中生需要具備的一種基本思維方式，也是提升他們實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ胁豢苫蛉钡囊?。為了在物理?shí)驗(yàn)教學(xué)中順利滲透科研思維培養(yǎng)理念，教師可以從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和科學(xué)分析能力培養(yǎng)等方面入手，持續(xù)滲透科研思維培養(yǎng)意識(shí)，不斷提升學(xué)生的物理科研思維能力。

【參考文獻(xiàn)】

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