讓物理課堂中的“估算能力”煥發光彩

【摘要】估算是一種十分重要的物理思考方法，也是發展學生思維的潛在動力。但在平時的教學中，很多老師有意忽視估算能力，導致學生的估算能力發展有失衡的傾向，所以，我們物理教師需要重新認識估算能力的重要性，這就需要我們教師在課堂教學中設置一定的物理情境，啟發和引導學生進行估算，使學生養成估算的習慣，本文結合自己的教學實踐，來具體闡述這個問題。

【關鍵詞】估算能力；教學目標；習題；實驗

計算能力是學生個體能力的基礎和核心部分，如何科學有效的提高學生的計算能力是我們教師關注的問題。目前在我們的物理教學中，很多教師只是關注學生的精算能力的發展，但對估算能力關注的遠遠不夠，對于估算能力的內在機制、它在物理能力發展中的作用、它與精算能力的關系、如何有效的促進學生的估算能力等問題上還缺少系統、深入的認識。

而在平時的教學中，所謂的精算能力主要是一種程序化、精確化、相對更外部化的認知能力，其認知過程表現出較強的線性特點，各步驟之間有著嚴格的先后順序，學生個體往往需要運用紙和筆或語言幫助計算，所得結果比較精確；而估算能力的認知操作更類似于一個并行式的加工過程，表現出較強的直覺化、跳躍化和內隱化的特點，其所得結果也只是在一定范圍內對答案的估計。學生利用估算能力，可以節約認知步驟，提高問題解決的效率，并可以幫助個體探索問題解決策略、估算問題的合理性，因而在我們的日常生活中使用較為頻繁。本文擬根據近年來的教學實踐，對學生的估算能力的特點，以及提高估算能力的策略，提出自己的體會，以期更有效的促進學生的計算能力的發展。

一、建立科學合理的教學目標

在近幾年的中考試題中，估算型題目已經成為一種固定的題型。這一類題目主要是依據一定的物理概念和規律，運用物理方法和近似計算方法，對所求物理量的數量級或取值范圍，進行大致、合理的推算。它要求學生在分析和解決問題時，要善于抓住問題的本質特征和影響事物的主要因素，忽略次要因素，從而使問題得以解決。所以從目前的教學情況來看，估算能力在個體計算能力發展中均具有十分重要的作用，但是，在教學中，很多教師有意無意的忽視學生的估算能力，就有可能使學生的計算能力片面發展，從而影響了學生綜合素養的提高，致使學生的思維缺乏必要的靈活性和變通性，甚至只會機械計算，缺乏必要的直覺，成為所謂的“物理盲”。為此，我們在教學中，應該建立一套合理的教學目標來積極的引導學生進行發展估算。

在物理教材的習題中，有很多關于估算的習題，主要是在新課的教學中可以同步進行習題的估算，以培養學生對計算或測量的結果能有概括性、整體性的認識和理解，并且要對數量關系進行合理的判斷和推理，以達到提高學生解決實際問題的能力。下面我們就從力學、熱學、電學三方面來闡述估算題的解決。

1.在力學估算題目中，需要估算的物理量有很多，比如長度、質量、面積、壓強、浮力、功、功率等。而在估計的物理量中，最基本的估計當屬長度和質量的估計，其他物理量完全可以在這兩個物理量估算的基礎上結合公式進行估算。因此，解答估算題時必須認真審題，仔細推敲，從為數不多的字里行間挖掘隱含條件，理出簡明合理的思路，作為估算的依據。比如估算一位中學生站立時對地面的壓強，我們需要從公式p=F/S=mg/S來進行，因此我們可以取m=50kg，g=10N/kg，站立雙腳可以看成一個長方形，s=25cm10cm，這樣我們就可以進行壓強的估算了。

2.在熱學估算題中我們需要關注一些常見的估計量，比如人的正常體溫是37℃，家中溫水的初溫為20℃。比如讓學生估計家里的一壺水燒開，大約需要吸收多少熱量？本題要求同學們先估算一壺水的質量和水的初溫，然后再利用熱量公式進行計算。家里一壺水的質量大約為3千克，初溫在20℃左右，把這樣的一壺水加熱到100℃，在不考慮熱損失的情況下，需要的熱量為Q＝cmΔt＝4.2103J／（kg℃）3kg80℃＝1.008106J。

3.在電學估計題中，一般是估算家用電器的功率和正常工作的電流，要求同學們了解常用家用電器如電風扇、電視機、空調機、電冰箱、白熾燈等的功率和正常工作的電流。要解決這類問題，需要引導學生關注家用電器的銘牌。比如讓學生估計電冰箱的電功率。我們可以讓學生從公式p=UI來想，U=220v，I=1A，這樣，學生很容易估計出來。

二、緊抓實驗，培養估算能力

初中物理教材中，許多重要的定律、概念、公式都是通過實驗推理出來的，具有很強的客觀性，如光的反射定律、二力平衡條件、歐姆定律等。學生由于親身經歷和學識限制，對書本內容不可能一聽就懂，并且會懷疑其客觀性。而實驗就起了幫助他們發現規律，掌握規律，理解獲取知識的橋梁作用。所以，教師應盡最大努力做好一切實驗，切忌不做實驗或少做實驗而講實驗。在物理實驗中，無論在設計實驗方案，還是在測量過程中，都要粗略估算被測量的數值范圍或數量級，以便選擇適當的儀器。

比如在伏安法測量電阻的實驗中，需要用電流表測出通過電阻的電流I，用電壓表測出電阻兩端的電壓U，再利用R=U/I就可以計算出電阻的阻值。而在實驗之前，我們需要估計電路中的電流和電壓值，以選擇合適的量程，如在實驗中有兩節干電池，意味著電壓表要選擇0—3v的量程，燈泡的電阻大約是10Ω，這樣，我們可以根據I=U/R算出電路的最大電流，以此來選擇合適的電流表量程。

所以，在今后的物理教學改革中，作為一名有先見的物理教師，不應該忽視學生的估算能力的培養，而應該探討有效的教學方法，有效促進學生估計能力的發展，培養學生解決實際問題的能力。

【參考文獻】

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[2]郝貴有.做好初中物理實驗教學中的幾個環節[J].科技資訊.2006.（02）

（作者單位：江蘇省江都市郭村中學）