論在物理分組實驗中學生思維能力的培養

林運勝

初中物理很多知識是通過觀察現象或做實驗得出結論，分組實驗教學對培養學生的探究能力、思維能力、動手能力、合作能力、科學態度和精神等方面有重要且無可替代的作用，是培養學生核心素養的重要載體。本文重點探討如何在物理分組實驗教學中培養學生的思維能力的方法與實施策略。

一、調動思維的能動性

在分組實驗中，要讓學生明確實驗的目的，要求老師問題設計針對性強，才能有效引導學生思考，調動思維的能動性。例如在《探究壓力作用效果》一節中，可以設計以下問題：（1）利用桌面的器材，仔細觀察當物體受到壓力作用時，有什么變化？（2）你認為影響壓力作用效果的因素是什么？（3）如果請你設計一個實驗，你會怎么做？你將會用到什么器材？如何判斷壓力效果是否明顯？（4）通過實驗，你得到的結論是什么？

二、善于培養良好的思維方法

思維方法是思維能力的的核心，也是物理學研究方法的基礎，正確地指導學生運用各種思維方法，對于發展學生的智能是極其重要的。例如：學生分組做覆杯實驗，觀察到塑料片把倒置的水托住，老師僅僅通過推理得到這是由于大氣的作用，那就會把思維活動停滯下來，不利于培養學生的思維方法。因為學生可能質疑是因為水把塑料片吸住了，如果再提出是否真的是大氣壓的作用才使塑料片和水不會掉下來？你能否設計一下并演示驗證？如果只是裝半杯水呢？實驗結果又如何呢？ 學生做實驗，發現塑料片不能托住水。老師再引導學生解釋原因。這樣，又促使學生的思維有新的發展。

三、巧設問題、 提高思維能力

人們對于事物的認識總是有序的，由感性到理性，由易到難，由淺入深，由此及彼，由表及里。因此，要求老師要優化教學設計，巧設問題，設計的問題有梯度，層層深入，抽絲剝繭，才能充分調動學生的思維能動性，提高學生的思維能力。如在《神奇的升力》一課中，學生做分組實驗：向兩張紙中間吹起，兩張紙向中間靠攏。從這個現象中，可以引導學生通過以下問題分析：1. 吹氣前紙張是否受到力？方向如何？大小如何？2. 向兩紙中間吹氣時，紙張會互相靠攏，紙張是否受到力？方向如何？大小是否變化？3. 什么原因導致向外的力變小了？4. 說明流體的壓強與流速有什么關系？

四、多鼓勵進行設計性實驗，培養創新能力

設計性實驗的教學對學生實踐能力和創新能力的培養有著不可替代的作用。它要求學生靈活運用學過的知識，親自動手做實驗，并從中總結規律。有效地促進學生學習和思考的積極性與主動性。在進行實驗的整個過程中，需要運用歸納、分析、判斷等思維，在頭腦中形成直覺和想象，確定實驗方案。因此方案的形成過程是充分發揮科學想象力和創造力的過程。如：講授《探究壓力作用效果》一節中，筆者給每一小組提供了小方桌模型、海綿塊、細砂、肥皂塊、鋼尺、磚塊、鉤碼、細線、彈簧測力計，讓每一小組自選器材、討論設計實驗方案。在學完力學后，我布置了《雞蛋撞地球》的課外實驗，要求學生自主設計實驗、找材料、做實驗，目的使雞蛋從空中掉下來而不摔破，比一比誰的下落高度最高，所用的材料最輕。

五、培養質疑意識，發展創新思維

學會發現問題和提出問題是學會創新的關鍵，因此，我們要鼓勵學生質疑，培養質疑問難的品質，開啟創新思維之門，使學生在探究中善于發現問題，敢于提出問題，精于分析問題，巧于解決問題。如在分組做壓力可以使物體發生形變的實驗時，有人提出手握玻璃瓶，玻璃瓶是否發生形變，筆者讓學生用手擠壓裝滿水的帶有細玻璃管的圓形玻璃瓶，觀察到細管中水會上升從而得出結論。但在實驗中，有學生提出，手握著玻璃瓶，導致瓶中的水受熱膨脹而使液面上升。此時，我肯定學生的質疑精神，并提出如何解決這個問題，啟發學生創造新的實驗方法。有的人提出戴手套或用木板擠壓，還有的同學提出把圓玻璃瓶換成橫截面為橢圓的扁玻璃瓶。實驗時，先沿短軸擠壓玻璃瓶，觀察到細管中水面上升；然后，沿長軸擠壓玻璃瓶，觀察到細管中水面下降。如此截然不同的兩個現象，引導學生通過幾何知識討論分析得出結論。這樣，通過實驗器材的改進，不僅解決了學生所疑惑的問題，還可以培養學生的發散思維能力、嚴謹的科學態度和創新精神。

責任編輯龍建剛