初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)思維能力培養(yǎng)策略

梁波

摘要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中非常重要的組成部分。在物理教學(xué)中要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，使學(xué)生形成自主探究的意識，這是每一個物理教師研究的重要課題之一。下面，筆者結(jié)合物理教學(xué)實(shí)際就初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)思維培養(yǎng)的策略談幾點(diǎn)做法

關(guān)鍵詞：初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);思維能力

中圖分類號：A 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

初中物理教育肩負(fù)的使命是：提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、增強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)社會發(fā)展的應(yīng)對能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為初中物理教學(xué)的重要組成部分，旨在讓學(xué)生像科學(xué)工作者一樣，經(jīng)歷探究過程，主動獲取一些物理知識與技能，解決生活中的常見問題，從而增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造力。由此可見，開展優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計對有效提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力會產(chǎn)生重要作用。針對上述目標(biāo)，筆者及其所在團(tuán)隊(duì)對優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計、提升學(xué)生創(chuàng)新思維能力做出初步的探索，具體案例如下。

一、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)器材的投資力度，提高器材和教學(xué)內(nèi)容的匹配程度

首先，學(xué)校在補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材之前，應(yīng)組織學(xué)校的物理教師進(jìn)行協(xié)商討論，在討論中將物理教學(xué)中可能會用到的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行羅列，防止后面在補(bǔ)充器材的過程中，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材和課本不同步的情況。其次，學(xué)校在補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)器材的過程中，可以派遣相應(yīng)的管理人員對市場上的物理實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行調(diào)查，在調(diào)查中器材的型號、質(zhì)量、價格以及公司名稱以表格的形式進(jìn)行羅列，在調(diào)查結(jié)束之后及時反饋給學(xué)校，學(xué)校可以根據(jù)管理人員的市場調(diào)查結(jié)果，挑選最合適的物理實(shí)驗(yàn)器材。但是在這里需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，有的物理器材價格比較昂貴，僅僅依靠學(xué)校的資金難以承受這樣的價格，學(xué)校可以適當(dāng)減少器材的數(shù)量，積極與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)進(jìn)行洽談，引入一些企業(yè)資金進(jìn)行購買，最大限度補(bǔ)充學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)器材。

二、科學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展

在當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多數(shù)教師會提前為學(xué)生設(shè)計好實(shí)驗(yàn)步驟，并提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生只需要按部就班地完成即為完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。但物理實(shí)驗(yàn)的根本目的其實(shí)是通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，這也是學(xué)生在將來從事科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)能力。因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)注重對學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)自主設(shè)計能力的培養(yǎng)。要讓學(xué)生結(jié)合書本理論知識和操作注意事項(xiàng)，自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)，通過科學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟有效的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。例如，在“探究阻力對物體運(yùn)動的影響”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為學(xué)生提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，引導(dǎo)學(xué)生先在稿紙上畫出實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計圖，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，最終獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計，然后再按操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在這一過程中教師發(fā)揮引導(dǎo)者的作用，給予學(xué)生相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)，指出實(shí)驗(yàn)設(shè)計中存在的問題并提出改進(jìn)意見，但主動權(quán)還是要掌握在學(xué)生手中，真正實(shí)現(xiàn)以物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展。

三、注重對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集推動學(xué)生科學(xué)論證思維發(fā)展

初中物理實(shí)驗(yàn)的初衷是將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與猜想進(jìn)行對比，驗(yàn)證科學(xué)理論的嚴(yán)謹(jǐn)性。因此，在物理實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論與分析，推動學(xué)生科學(xué)論證思維的發(fā)展。例如，在研究“阿基米德原理”時，教師首先提出設(shè)想：物體所受到的浮力是否是決定物體能否漂浮在液體表面的關(guān)鍵？隨后教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，利用小球在水中浮沉的現(xiàn)象推斷出：當(dāng)浮力小于重力時物體下沉，當(dāng)浮力大于重力時物體漂浮于液體表面，最終推導(dǎo)出“物體能否漂浮在液體表面是由浮力與重力共同決定的”結(jié)論。如此通過實(shí)際操作幫助學(xué)生驗(yàn)證科學(xué)理論，一方面加深學(xué)生對于理論知識的印象，幫助學(xué)生深入理解知識要點(diǎn)，另一方面還可以使學(xué)生養(yǎng)成利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究與論證的習(xí)慣，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

四、開展實(shí)驗(yàn)活動，培養(yǎng)科學(xué)操作思維

部分物理實(shí)驗(yàn)所涉及到的實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較復(fù)雜，在教學(xué)指導(dǎo)活動中，學(xué)生需要學(xué)習(xí)多種實(shí)驗(yàn)知識，實(shí)驗(yàn)流程繁瑣。故此，為了保障正常的教學(xué)進(jìn)度，部分教師選擇將實(shí)驗(yàn)剔除，借由語言敘述描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在這種情況下，學(xué)生無法觀察到客觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對于教師所給出的真理依舊“存疑”。要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，必須強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)性特點(diǎn)，在教學(xué)活動中引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，才能為學(xué)生科學(xué)思維的萌發(fā)創(chuàng)造條件。對于一些較為復(fù)雜、繁瑣的實(shí)驗(yàn)，教師更應(yīng)該對其進(jìn)行保留，鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，使其形成科學(xué)思維。

五、培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神

引導(dǎo)學(xué)生從質(zhì)疑中提高科學(xué)思維的品質(zhì)在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師以口頭傳授的方法將理論知識灌輸給學(xué)生，學(xué)生的任務(wù)就是將理論知識記住并運(yùn)用到實(shí)際做題中，這樣的填鴨式教育導(dǎo)致學(xué)生對理論知識一知半解，有疑問也無法得到論證。物理實(shí)驗(yàn)恰好解決了這一問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會對理論知識產(chǎn)生質(zhì)疑，教師此時就可以利用學(xué)生的質(zhì)疑引導(dǎo)其對科學(xué)理論進(jìn)行思考，改變以往全盤被動接受的局面，促進(jìn)學(xué)生自主思考。例如，在探究焦耳定律實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生往往會提出以下疑問：電壓大小能否影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量？此時教師就應(yīng)對學(xué)生的問題重視起來，利用當(dāng)前實(shí)驗(yàn)設(shè)施和生活常識進(jìn)行驗(yàn)證。教師可以以家用電器為例提出問題：什么情況下家用電閘空氣開關(guān)會自動跳閘？學(xué)生經(jīng)過討論最終得出“并聯(lián)電器越多導(dǎo)致傳導(dǎo)溫度變高最終跳閘”的結(jié)果，教師提示“并聯(lián)家用電器在使用過程中電壓始終為220V，并沒有變化”，最終學(xué)生得出“電壓并不能影響電流通過導(dǎo)體時的熱量”的結(jié)果。如此，學(xué)生在質(zhì)疑之中加深了對于理論知識的印象，教師也在論證之中培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維。

結(jié)束語

總之，科學(xué)思維包含歸納、實(shí)操、分析、求知等多種重要素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，對于學(xué)生的順利發(fā)展、教學(xué)活動的順利落實(shí)有著不可忽視的重要意義。教師可對實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動進(jìn)行優(yōu)化，借由自主設(shè)計、小組合作、歸納反思、實(shí)驗(yàn)精解等渠道重新規(guī)劃教學(xué)活動，開發(fā)學(xué)生的智力與能力，使其在犯錯、改正、嘗試、積累的過程中獲得物理學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，為科學(xué)思維的發(fā)展提供助力。

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