物理猜想與中學物理教學

【摘 要】闡述物理猜想在中學物理教學中的意義及教師在物理課堂教學中引導學生進行物理猜想的方法。

【關鍵詞】中學 物理猜想 物理教學

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2014）11B-0076-02

隨著基礎教育課程改革的逐步深入，在新課程標準中，對高中生在學習物理過程中的學習能力提出了更高的要求，由此教會學生運用物理猜想方法可以讓學生更有效地學好物理。為了促進中學生學會運用物理猜想方法，新課程的物理教材刻意設計了許多研究物理現象的活動。以此增進學生對物理知識的理解，提高學生學習物理知識的能力，例如提出問題、猜想與假設、合作與交流等能力。這些基本能力是確保科學研究各種物理現象得以順利進行的前提和基礎。只有通過猜想、假設，并經過許多的研究活動，才能使研究物理現象過程順利完成。根據筆者這十多年的教學經驗，總結出物理猜想對高中物理教學的作用以及如何通過物理猜想提高物理教學的經驗，現淺談自己的看法。

一、物理猜想對中學物理教學有著重要的意義

新課標義務教育階段的物理課程中，提出要鼓勵學生積極大膽地進行科學研究，使學生從基本的科學研究過程中學到科學研究的方法，最終達到提高他們的科學研究能力的目的。使學生養成尊重事實、大膽想象的科學習慣，發揚研究真理的科學精神；培養學生敢于質疑、勇于創新、戰勝困難的信心和決心。在中學物理教學中教師的作用是引導學生進行科學猜想，引導學生進行科學探索活動，提升他們的科學探索創新能力。鼓勵他們在研究活動過程中，根據已經了解的物理知識和物理現象，進行猜想與假設，然后設計實驗，通過親自動手做實驗來驗證自己的猜想與假設。因此，要達到新課標中的要求，筆者認為猜想在新課程標準的教學過程中的運用起到了關鍵的作用。物理猜想的運用是教育教學發展的要求，也是促進物理教育教學改革和發展的需要。筆者認為運用物理猜想法在中學物理教學中有以下幾個重要的意義。

1.提高學生學習興趣和增進學生學習主動性

學生往往對新生事物比較好奇，都希望能夠盡快了解其中的知識、規律和奧秘。如果在中學物理教學過程中多鼓勵學生對所要學習的物理現象猜想出其可能出現的某些現象或規律，那么不但能增強學生的新奇心，而且還能激發學生的探究意識和能力，使他們更能積極地深入到學習新知識當中。鍛煉和培養中學生的物理猜想能力，能提高學生對研究物理問題的興趣和欲望。興趣和欲望正是學生學習物理知識的動力。因此，物理猜想是提高學生學習興趣和增進學生主動學習的好方法。

2.提高學生的思維能力

在中學物理教學過程中，教師要經常通過提出問題并引導學生根據他們現有知識和理解問題的能力進行猜想，經過觀察、實驗、歸納、總結等進行嚴格推理和驗證，使學生在學習物理知識的過程中逐漸提高他們的發散思維能力，也使他們思想更加靈活。因此通過猜想法不僅使學生容易理解和掌握物理知識，而且有利于提高學生的思維能力。

3.有利于學生鞏固所學的物理知識

物理猜想是學生根據自己的思維意識進行推測，是開放性的思維方式。經過對事物仔細觀察和辯別認識，提高了學生對事物整體性的研究，促進學生的思維進程，使學生迅速地理解和掌握新知識。如果這些新知識是由學生自己主動猜想后經過驗證推理得來的，那么學生就比較容易接受。因此，這些物理現象及規律就會深深刻印在學生的心里，鞏固這些新的物理知識。

4.培養學生創新能力

在新課程標準中，特別著重對中學生創新能力培養。科學的物理猜想是培養中學生創新能力的主要方法之一。科學的物理猜想對中學生創新能力的培養起著積極的作用，它能提高學生的反應能力和靈活解題能力。因此，科學的物理猜想能夠非常有效地提高中學生的創新能力。

二、教師在物理課堂教學中引導學生進行物理猜想的方法

教師在教學過程中為了盡可能地發揮學生的想象能力，要根據學生現已掌握的物理知識、興趣愛好和想象能力等引導學生提出猜想。教師如何更好地引導學生運用已掌握的物理知識和技能來構建出新的物理猜想呢？筆者認為，教師在實際教學過程中需要講究提出猜想一些方法。

1.啟發學生根據自己各種經歷、各種經驗和已學的知識提出猜想

科學發展的經驗告訴我們，科學的猜想并非胡亂猜測，它需要有科學依據，要根據學生的經歷、經驗、生活常識等提出猜想。愛因斯坦創立的“相對論”起初就是根據前人的經驗、自己的經歷以及自己掌握的科學知識提出的猜想，然后通過觀察、推理、推導、證明，才提出了理論依據，最后才建立了舉世聞名的“相對論”。例如，在學習“自由落體運動”時，先讓學生觀察羽毛和鐵片在有空氣的玻璃管中同時下落的情況，再啟發他們猜想如果將玻璃管中的空氣抽出后，再讓羽毛和鐵片同時下落會出現什么情況。讓學生猜想并記下這些猜想，然后通過演示實驗讓學生觀察，最后得出結論。這種通過啟發學生猜想和實驗演示相結合的教學方法，更能加深學生理解所學的物理知識。

2.激勵學生討論，誘發物理猜想

在教學過程中學生引導學生進行猜想時，應該將學生分成幾個組，讓各組提出各自不同的猜想，并由他們各自陳述自己猜想的理由和依據。激勵他們討論、爭辯，經過討論和爭辯提高他們對物理猜想的興趣和對物理猜想的積極性。例如，在學習“牛頓第二定律”時，將同學們分成兩個小組，一組猜想物體的加速度與力的關系，另一組猜想物體的加速度與質量的關系，然后讓他們分別做實驗，得出結論。教師在課堂中認真聽取各組學生的觀點后，引導誘發他們討論并猜想加速度與力及質量的關系，最后總結出牛頓第二定律。這樣能更好地完成教學任務，取得更好的教學效果。

3.鼓勵學生大膽猜想

在教學過程中許多學生由于害怕自己提出的猜想被其他同學取笑或者自己提出的猜想不正確被老師責怪而羞以啟齒，這時教師應該鼓勵、引導學生大膽猜想，消除他們的顧慮。例如，研究玻璃的折射率時，可以猜想單色光通過平行玻璃磚后傳播方向是否發生改變。先鼓勵學生大膽進行猜想其出射的方向，并記下來。不管他們的猜測是否合理、準確，教師都要持平和的態度，讓實驗驗證結果。只有這樣才能提高學生的學習積極性，增強學生科學猜想的意識。

4.創造良好的猜想條件

在教學過程中，當教學到有利于培養學生猜想能力的內容時，教師應該積極引導鼓勵學生進行猜想。例如，在“楞次定律”教學中，教師在課堂演示讓磁體的N極靠近閉合的鋁環的實驗之前，先啟發學生猜想讓磁體的N極靠近閉合的鋁環時會看到什么現象，讓磁體的N極去靠近有缺口的鋁環時又會看到什么現象。然后通過實驗引導學生注意觀察實驗現象。同樣，讓磁體的S極去靠近閉合的鋁環時又會出現什么情況。總之，教師要盡最大可能為學生進行猜想創造條件。

物理猜想既是一種自由嘗試，也是一種嚴謹的創造，因此，在教學過锃中，教師要善于抓住每一個有利于提高學生猜想能力的機會，鼓勵學生大膽猜想，從而提高他們的思維能力，增加他們學習物理的興趣，進而提高物理教學的效率。

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（責編 盧建龍）