孫勇 王晶
摘要:初中階段學生學習物理目標為:培養(yǎng)全體學生的科學素養(yǎng)。物理來源于生活,而應(yīng)用于社會。與生活密切相關(guān)的一門學科,學好物理對學生來說意義重大。實驗是物理學科的基礎(chǔ)和特色,也是物理教學的主要手段。實驗可使學生對物理現(xiàn)象獲得鮮明生動、印象深刻的感性認識,也為學生理解物理概念提供事實依據(jù),是培養(yǎng)學生良好的思維品質(zhì)和科學素養(yǎng)的重要途徑。根據(jù)實踐探索,就如何加強初中物理實驗教學,培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)和科學素養(yǎng)淺談幾點體會。
關(guān)鍵詞:實驗;思維;敏捷;創(chuàng)造
一、通過對比性實驗,培養(yǎng)思維的敏捷性
思維的敏捷性是指思維活動的反應(yīng)速度,也是指不生智力的敏銳程度,其集中表現(xiàn)為思路清晰,能迅速抓住事物或現(xiàn)象的本質(zhì),從而解決問題。在實驗教學中,通過對比性實驗,可以消除思維定勢的負面影響,縮短領(lǐng)悟時間,培養(yǎng)思維的敏捷性。
比如,比較燈泡的亮度與實際功率關(guān)系時,可以演示實驗:將兩只分別標有“PZ220--100”(設(shè)為L1)和“PZ220--40”(設(shè)為L2)字樣的燈泡并聯(lián)后接入220伏的照明電路中,讓學生觀察兩燈泡的亮度,發(fā)現(xiàn)L1比L2亮,之后演示:將兩只燈泡串聯(lián)后接入220伏的照明電路中,會發(fā)現(xiàn)L2亮,L1暗。通過這樣的對比實驗,學生能夠很快地從現(xiàn)象的變化中掌握燈泡的亮度取決于實際功率而與額定功率無關(guān)。進一步分析總結(jié)還可以得出:1.額定電壓相同的兩燈泡,若串聯(lián)在額定電壓相同的電路中,額定功率小的燈泡的電阻大,分壓多,做功快,做功多,產(chǎn)熱多;2.額定電壓相同的兩燈泡,若并聯(lián)在額定電壓的電路中,額定功率大的燈泡的電阻小,分流多,做功快,做功多,產(chǎn)熱多。通過這樣的實驗很好地培養(yǎng)了學生思維的敏捷性。
二、通過相似實驗,培養(yǎng)思維的深刻性
思維的深刻性是指思維的抽象程度、邏輯水平和思維活動的深度,其集中表現(xiàn)為能深入地鉆研和思考問題,善于區(qū)分事物本質(zhì)和非本質(zhì)的特征,能抓住事物的主要矛盾,正確認識和揭示事物的本質(zhì) ,不易被一些表面現(xiàn)象所迷惑。由于物理實驗所展示的物理現(xiàn)象并非一定能獨占鰲頭,表現(xiàn)非本質(zhì)特征的現(xiàn)象倒有可能喧賓奪主。因此通過相似性實驗,有助于揭示和發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)特征,培養(yǎng)思維的深刻性。
例如,對裝開水的燒瓶抽氣或澆冷水,使開水重新沸騰的實驗,都演示了壓強減小,沸點降低。但抽氣是使瓶內(nèi)空氣稀薄而導(dǎo)致壓強減小,澆冷水是由于瓶內(nèi)空投降受冷溫度降低收縮,而使壓強減小,抓住本質(zhì)分析能使學生對兩個裝置反映的物理現(xiàn)象理解得更為透徹。
三、通過對實驗異?,F(xiàn)象的認識,培養(yǎng)思維的獨立性
思維的獨立性是指思維活動中獨立分析問題的能力,其集中表現(xiàn)為能獨立地發(fā)發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題。在實驗過程中,有時往往會出現(xiàn)一些意想不到的異?,F(xiàn)象,教師要鼓勵學生根據(jù)已有知識去分析和思考產(chǎn)生異?,F(xiàn)象的原因。通過引導(dǎo),讓學生自己找到解決問題的方法,培養(yǎng)學生思維的獨立性。
例如,學生在連接串聯(lián)電路過程中,L1和L2分別標有1.5v和3.8v,電路連接完成,閉合開關(guān)后,有的學生會發(fā)現(xiàn)其中一只燈亮,另一只燈不亮。學生提出問題:為什么在串聯(lián)電路中一只燈泡壞了,另一只燈泡還亮?盡管學生的判斷是錯誤的,但是教師應(yīng)當不失時機的引導(dǎo)學生根據(jù)串聯(lián)電路的特點獨立地去分析問題,找到其真實原因,即電壓較低。
四、通過開放性實驗,培養(yǎng)思維的廣闊性
思維的廣闊性是指思維發(fā)揮作用的廣闊程度,其集中表現(xiàn)為思路寬廣,善于把握事物各方面的聯(lián)系和關(guān)系,善于全面地思考和分析問題。在實驗教學中,教師可借助一些拓展性實驗,來促使學生全面地看問題,認清事物的本質(zhì)特算征,培養(yǎng)思維廣闊性。
例如,在做托里折利實驗時,教師不能貪圖省力僅僅演示玻璃管豎直置于水銀槽中的情況,否則會導(dǎo)致學生誤認為大氣壓只與管內(nèi)水銀柱的長度和水銀的重力有關(guān),而應(yīng)將實驗稍作拓展:1.演示玻璃管傾斜放置;2.不同玻璃管對比演示;3.向水銀槽中加少量水銀;4.使玻璃管上提和下插(管口不能離開水銀面)等內(nèi)容,使學生通過托里折利實驗充分認識到所測出的大氣壓數(shù)值僅僅取決于管內(nèi)外水銀面的豎直高度差這一本質(zhì)特征。甚至可以利用課外時間去演示用水做實驗,讓學生明確為什么不能在教室里用水做托里折利實驗的道理。這樣既激發(fā)了學生學習的興趣,又培養(yǎng)了學生思維的廣闊性。
五、通過小實驗、小制作培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性
思維活動的創(chuàng)造性,是指思維活動的內(nèi)容、途徑和方法的自主程度,其集中表現(xiàn)為能獨立思考,通于探索,不僅善于求同,更善于求異。在教學中,聯(lián)系教材,引導(dǎo)學生做一些與教學內(nèi)容有關(guān)的小實驗、小制作,用學生所熟悉的生活用品做實驗,瓶瓶罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗。在完成小實驗、小制作的過程中,學生必須弄懂實驗原理,尋求合適器材,進行部分加工、組裝,在這個過程中,不僅培養(yǎng)了學生的動手能力,更重要的是培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性思維。
例如,在學習托盤天平后,要要求學生利用均勻的小木條或直尺、瓶蓋、鐵絲、橡皮泥、細線等自制一架簡易天平,用它來稱量一些物體的質(zhì)量,并與標準質(zhì)量進行比較,在小實驗、小制作的過程中,應(yīng)培養(yǎng)學生做一物多用的實驗,充分發(fā)揮學生的獨創(chuàng)能力,如運用一次性針筒就能做我們初中所學的十幾個實驗。諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧教授說得好:“自制的儀器永遠比買來的好”。
六、通過實驗條件變化,培養(yǎng)思維的靈活性
思維靈活性是指思維活動的靈活程度,其集中表現(xiàn)為思考和解決問題時,能隨機應(yīng)變,思路靈活,善于發(fā)散思維。在實驗教學中,教師可在學生已完成實驗的基礎(chǔ)上,適當改變實驗條件,促使學生及時改變思維角度去考慮問題,培養(yǎng)學生思維的靈活性。
例如,在“伏安法測電阻”的實驗中,課本上給定的器材有:待測電阻一個、電壓為1.5v的干電池3節(jié),電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一只,導(dǎo)線若干 ,請利用以上器材測值電阻。待學生完成實驗后,提出問題:1. 滑動變阻器本實驗中的作用是什么?2.如本實驗中沒有電壓表,而又給了一個已知的定值電阻,那如何去測待測電阻?3.如果沒有電流表又如何去測?4.如果滑動變阻器的阻值是已知的,而電流表和電壓表只給一個,你又有幾種方法去測待測電阻呢?通過改變一系列的實驗條件,學生思維的積極被充分調(diào)動起來了,大膽、主動地去分析、計論,靈活地應(yīng)用所學的知識去解決問題,進一步加深了對電阻測定的認識。
在進行物理實驗教學,培養(yǎng)學生思維品質(zhì)的過程中,還要注意以下問題:1.充分發(fā)揮科學探究的重要作用。學生在科學探究的活動中,通過經(jīng)歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領(lǐng)悟科學的思想和精神。2.教師要根據(jù)不同的實驗,不同的知識,不同的層次要求去設(shè)計不同的實驗,有針對性地培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)。3.在實驗的全過程中要充分調(diào)動學生的積極性,讓他們主動參與,學會合作與交流,激發(fā)學生們學習物理的興趣,從而更主動地、積級地參與學習過程中。
參考文獻
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