摘 要:物理學(xué)科能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、物理思維能力、物理想象能力、物理運(yùn)算能力。如何在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理能力?需要培養(yǎng)哪些能力?針對(duì)此問題簡要闡述。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);學(xué)生能力;觀察
在“過程與方法”維度中,新課標(biāo)的能力要求是:培養(yǎng)觀察能力與提出問題能力、信息收集能力、分析概括與信息處理能力、信息交流能力、分析問題與解決問題的能力、自學(xué)能力以及掌握科學(xué)研究方法等能力。結(jié)合中考要求以及初中物理學(xué)科的特點(diǎn),我認(rèn)為初中物理能力培養(yǎng)具體實(shí)現(xiàn)的手段有:
一、利用現(xiàn)場觀察法培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
楊振寧教授認(rèn)為:“很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中形成一種印象,認(rèn)為物理學(xué)就是一些演算。其實(shí)演算是物理學(xué)的一部分,但不是最重要的部分,物理學(xué)最重要的部分是與現(xiàn)象有關(guān)的。絕大部分物理學(xué)是從現(xiàn)象中來的,現(xiàn)象是物理學(xué)的根源。”現(xiàn)象是物理學(xué)的根源,良好的觀察力是物理學(xué)習(xí)成功的條件之一。在蘇科版物理教科書中有各種各樣的實(shí)驗(yàn)探究,無論是教師的演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師都要注意指導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象,使學(xué)生的觀察全面、準(zhǔn)確、深刻,能夠抓住物理現(xiàn)象的關(guān)鍵特征。在這個(gè)過程中使學(xué)生逐漸掌握觀察的方法、發(fā)展觀察能力。
觀察能力的提高會(huì)使學(xué)生的觀察更深刻、更敏銳。如在學(xué)習(xí)“變阻器結(jié)構(gòu)”時(shí),教師可以首先要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)桌上滑動(dòng)變阻器的實(shí)物認(rèn)識(shí)變阻器的主要構(gòu)造,并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)觀察4個(gè)接線柱和表面涂有絕緣漆的合金線所繞成的線圈,觀察、思考并回答:電阻絲什么位置的絕緣漆被刮去了?為什么要刮去?哪兩個(gè)接線柱之間的電阻是不變的?哪兩個(gè)接線柱之間的電阻很小,幾乎為零?
當(dāng)觀察到的現(xiàn)象和自己頭腦中已有的物理概念、規(guī)律發(fā)生沖突時(shí),會(huì)激起學(xué)生實(shí)驗(yàn)的欲望。學(xué)生有了實(shí)驗(yàn)的興趣,就會(huì)認(rèn)真地對(duì)待實(shí)驗(yàn),進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)的過程中培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。如探究壓?qiáng)的影響因素時(shí),讓學(xué)生用兩食指同時(shí)頂住鉛筆(一端削尖)的兩端,問:“兩手有什么感覺?”學(xué)生:“兩手感覺不一樣,與筆尖接觸的食指痛?!苯又寣W(xué)生用力壓,又問:“與剛才相比,感覺如何?”學(xué)生答:“第二次更痛?!薄盀槭裁吹诙闻c筆尖接觸的食指更痛?”實(shí)驗(yàn)中,教師要充分注重發(fā)展學(xué)生的探究能力和實(shí)驗(yàn)技能,引導(dǎo)學(xué)生注意相關(guān)物理現(xiàn)象的關(guān)鍵特征,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
二、培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力
學(xué)生能力的培養(yǎng)之一是思維能力的培養(yǎng)??梢哉f思維能力是物理能力的核心。在物理探究中要用到大量的“猜想和假設(shè)”,需要學(xué)生在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)科學(xué)原理和事實(shí)進(jìn)行理性思維加工,對(duì)未知的現(xiàn)象及其規(guī)律作假定性解釋和說明。“猜想和假設(shè)”的提出是一個(gè)思維的過程,在此過程中,怎么科學(xué)地“猜”或“假設(shè)”,這就涉及科學(xué)思維方法的問題。
教師要根據(jù)情境拋出問題,盡可能讓學(xué)生提出更多的猜想,放手讓學(xué)生討論和表述,發(fā)散學(xué)生的思維,提高學(xué)生的表達(dá)能力和思維能力,但在實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上要做些處理,通過設(shè)置一些“問題串”,使學(xué)生有思維的梯度和難度,同時(shí)以實(shí)驗(yàn)輔助、多媒體輔助等教學(xué)手段突破重難點(diǎn),以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。如在探究“物質(zhì)的比熱容”時(shí),教師首先拋出問題:“同一時(shí)刻,為什么海水和沙子的溫度不一樣呢?白天海水比沙子涼,怎么到了晚上海水比沙子暖和呢?”學(xué)生討論后猜測:(1)可能是水蒸發(fā)吸熱;(2)可能是海水和沙子的質(zhì)量多少不同;(3)可能是因?yàn)楹K蜕匙拥膶?dǎo)熱能力不同……
根據(jù)學(xué)生的猜想,如果要在課堂上用實(shí)驗(yàn)?zāi)M當(dāng)時(shí)的環(huán)境,從而驗(yàn)證我們的猜想是否正確,首先應(yīng)考慮白天吸熱升溫的情況。為引導(dǎo)學(xué)生的思維,筆者設(shè)計(jì)了一些“問題串”:提問1:“用哪些方法比較海水和沙子升高溫度的快慢呢?”學(xué)生答:“升高相同的溫度比較所需加熱時(shí)間,時(shí)間短的升溫快;加熱相同的時(shí)間比較升高的溫度,升溫大的升溫快?!碧釂?:“實(shí)驗(yàn)中用什么器材來代替太陽?”學(xué)生:“浴霸、燈泡、熱得快、酒精燈。”提問3:“若實(shí)驗(yàn)中我們選用酒精燈,該怎么做?”學(xué)生答:“用相同的酒精燈給他們加熱;或用同一酒精燈前后加熱兩次。”提問4:“實(shí)驗(yàn)中還有哪些因素會(huì)影響水和沙子吸熱升溫的快慢?”學(xué)生:“控制水和沙子的質(zhì)量相等?!?/p>
三、培養(yǎng)學(xué)生的物理想象能力
愛因斯坦說:“想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?!蔽锢韺W(xué)發(fā)展離不開想象。同樣,物理學(xué)習(xí)也離不開想象,它需要學(xué)生有豐富的想象力。在引入電流時(shí),由于電流是一種存在但看不見摸不得的東西,所以首先想象其中存在著什么樣的物理圖景,再把頭腦中形成的物理圖景概括成一種反映物理問題的新形象,然后把新形象轉(zhuǎn)化為物理模型。在這里我們讓學(xué)生觀察水輪機(jī)和電燈發(fā)光的圖片,把電源類比成抽水機(jī),把電流類比成水流,把導(dǎo)線類比成水管,把用電器類比成水輪機(jī),形成電流的初步概念。
當(dāng)然,學(xué)生原有知識(shí)比較薄弱,閱歷缺乏、實(shí)踐機(jī)會(huì)不足,他們的想象不一定符合邏輯,甚至是幼稚可笑的,作為老師,我們要鼓勵(lì)學(xué)生想象,不要去打擊學(xué)生的積極性。為讓學(xué)生能想、感想、敢說,培養(yǎng)學(xué)生的物理想象能力,在物理課堂教學(xué)中可以采取一些措施:(1)鼓勵(lì)法,經(jīng)常使用“真不錯(cuò)”“很好”“你怎么想到的”等評(píng)價(jià)詞;(2)引導(dǎo)法,對(duì)未知的知識(shí),教師要加以引導(dǎo):“從某某方面想想看?”或創(chuàng)設(shè)情景,增設(shè)思維臺(tái)階,誘導(dǎo)同學(xué)想象;(3)討論法,老師根據(jù)實(shí)際情況也可以直接拋出問題,讓學(xué)生討論、認(rèn)同、辨別和判斷,一人拾柴眾人幫,發(fā)揮集體的力量;(4)推理法,針對(duì)學(xué)生提出的假說和想法,教師要引導(dǎo)學(xué)生推理,逐步提出關(guān)于現(xiàn)象本質(zhì)特征方面的見解。
四、培養(yǎng)了學(xué)生的物理運(yùn)算能力
習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。課程標(biāo)準(zhǔn)中說:“解答習(xí)題是學(xué)生學(xué)習(xí)自主解決問題的一種方式,這對(duì)鞏固所學(xué)知識(shí)、發(fā)展分析和解決問題的能力都有好處?!睆奈锢韺W(xué)的學(xué)科特點(diǎn)看,物理學(xué)中的一些定律與公式,是函數(shù)關(guān)系在一定物理?xiàng)l件下的規(guī)律性反映,這說明物理學(xué)和數(shù)學(xué)的關(guān)系是極為密切的。
物理的運(yùn)算并不是單純的數(shù)學(xué)計(jì)算,它要求考慮運(yùn)算的過程和結(jié)果是否符合物理現(xiàn)象,是否符合現(xiàn)實(shí)生活,是否有意義。如要估計(jì)一個(gè)人從一樓走到三樓,大概要做多少功,需要學(xué)生估計(jì)人的體重、一層樓的高度,運(yùn)用公式求解,得到做功在2500焦到3500焦范圍內(nèi)是比較合理的。
參考文獻(xiàn):
[1]楊振寧.楊振寧文集.華東師范大學(xué)出版社,1998.
[2]孫偉平.關(guān)于假說的形成過程、方法及原理的探討.北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999.
作者簡介:潘洪,男,本科,出生年月:1973年11月,江蘇省昆山市淀山湖中學(xué),研究方向:課堂教學(xué)實(shí)效。