初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)思維發(fā)展的策略研究

梅姍姍

摘 要：心理學(xué)家指出：思維品質(zhì)是可以通過后天訓(xùn)練提高的。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在物理教學(xué)中，特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，往往會(huì)針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問題、分析問題和解決問題，在此過程中會(huì)有一定的設(shè)計(jì)、交流與評(píng)價(jià)過程。因此，物理實(shí)驗(yàn)是很好地發(fā)展學(xué)生思維品質(zhì)的載體。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，筆者通過實(shí)踐研究，獲得了很好的效果。

關(guān)鍵詞：初中物理;思維品質(zhì);深度學(xué)習(xí)

一、發(fā)展思維的敏捷性

思維的敏捷性是指在限定時(shí)間內(nèi)，利用已有的知識(shí)積極地思維，大膽地假設(shè)，全面地思考，迅速且準(zhǔn)確地得出所要解決問題的方法和手段。它反應(yīng)的是智力的敏銳程度，亦即思維活動(dòng)的速度，它的特點(diǎn)是：迅速、準(zhǔn)確。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，表現(xiàn)為運(yùn)用大腦中建構(gòu)的知識(shí)及所掌握的實(shí)驗(yàn)技能和手段，能迅速而準(zhǔn)確地得出所要解決問題的方案或結(jié)論。

例如，教師在限定時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生設(shè)計(jì)“礦泉水瓶系列”實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過思考，設(shè)計(jì)出很多有關(guān)礦泉水瓶的實(shí)驗(yàn)，如加一個(gè)小藥瓶可以做浮沉子實(shí)驗(yàn);里面加酒精和傳感器，可以做氣體對(duì)外做功和外界對(duì)氣體做功實(shí)驗(yàn);里面加冷熱水和紅墨水，可以做擴(kuò)散快慢跟溫度的關(guān)系實(shí)驗(yàn);里面加水且水面留一個(gè)大氣泡后，橫向運(yùn)動(dòng)可以探究氣泡跟水慣性大小實(shí)驗(yàn)等。通過限時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生思維的敏捷性得到提高。在訓(xùn)練思維敏捷性時(shí)，教師可以限時(shí)、定向地讓學(xué)生選擇一定的實(shí)驗(yàn)儀器，如上面的礦泉水瓶，可以設(shè)計(jì)出一系列有關(guān)礦泉水瓶實(shí)驗(yàn)。在具有一定競爭性和一定趣味性的實(shí)驗(yàn)氛圍中，既滿足學(xué)生的好勝心、好動(dòng)心，同時(shí)激活已有的知識(shí)，通過一題多法、一題多變、一題多解等途徑，多維度地發(fā)展學(xué)生思維的敏捷性。

二、發(fā)展思維的靈活性

思維的靈活性是指思維的發(fā)散性、多變性，它主要表現(xiàn)為針對(duì)所面臨的問題，利用所學(xué)知識(shí)，多途徑、多方法、多角度地解決問題。它與思維的敏捷性所呈現(xiàn)的方式最大的不同在于沒有時(shí)間上的限制，空間上表現(xiàn)得更廣闊、更發(fā)散。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師最好把生活化情景直接呈現(xiàn)在學(xué)生面前，利用其復(fù)雜性、非良構(gòu)性的特點(diǎn)，讓學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)，通過遷移應(yīng)用，多方位、多角度、多思路，發(fā)散性地思考問題，利用多種方法解決物理實(shí)際問題，做到舉一反三、多向思維，發(fā)展學(xué)生思維的靈活性。

三、發(fā)展思維的批判性

思維的批判性是指個(gè)體在思維過程中，通過自己獨(dú)立思考，全面檢查整個(gè)思維過程，對(duì)捕捉的反饋信息進(jìn)行分析、處理后，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和矛盾，同時(shí)能自覺修正錯(cuò)誤的一種思維品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)本身所具有的嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性正是批判性思維的內(nèi)涵之所在。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，具體表現(xiàn)為對(duì)老師或?qū)W生提出的問題或說法不“人云亦云”，不“隨聲附和”，而是在進(jìn)行獨(dú)立自主思考后，敢于批判質(zhì)疑所提的問題、所發(fā)表的說法和所操作的實(shí)驗(yàn)等，并提出自己的觀點(diǎn)和想法。

例如：在探究物體浮沉條件時(shí)，教師在演示浮沉子上浮下沉后，讓學(xué)生交流浮沉子上浮下沉的主要原因是什么。有學(xué)生認(rèn)為小藥瓶下沉是其重力大小改變所致，即把瓶子和進(jìn)入的水當(dāng)作一個(gè)整體考慮，當(dāng)手?jǐn)D壓礦泉水瓶時(shí)（如圖1所示），礦泉水瓶中的水進(jìn)入小藥瓶后，使得小藥瓶的總重（進(jìn)入的水加瓶的重量）增加，重力大于浮力，導(dǎo)致小藥瓶下沉，反之上浮。但有好多同學(xué)質(zhì)疑此種說法，他們認(rèn)為小藥瓶下沉的原因是浮力改變所致，即把小藥瓶和小藥瓶上端封閉著的那段空氣柱作為一個(gè)整體考慮，當(dāng)手?jǐn)D壓礦泉水瓶時(shí)，礦泉水瓶中的水進(jìn)入小藥瓶中后，使得小藥瓶上部空氣柱減少，導(dǎo)致排開水的體積減小，浮力小于重力，所以小藥瓶下沉，反之上浮。批判性思維是所有思維的前提和基礎(chǔ)，特別是創(chuàng)新思維是建立在批判性思維基礎(chǔ)上的。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上質(zhì)疑所呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或問題，通過交流、討論和評(píng)價(jià)，提出自己的獨(dú)特看法和見解，發(fā)展批判性思維。

四、發(fā)展思維的深刻性

思維深刻性是建立在深度理解基礎(chǔ)上的，它是指對(duì)事物表象的觀察、分析、歸納后排除表象的迷惑及干擾，通過抽象思維，透過紛雜的現(xiàn)象，抓住問題的核心，把握事物的本質(zhì)，預(yù)測事物發(fā)生發(fā)展的規(guī)律和趨勢。能否透過物理呈現(xiàn)的表象揭示事物的本質(zhì)及核心，是思維是否深刻的主要表現(xiàn)。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要多利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入而仔細(xì)的觀察，通過一定的科學(xué)方法，如對(duì)比法、控制變量法及正反論證法等，讓學(xué)生自己揭示事物的本質(zhì)及核心，對(duì)物理概念和規(guī)律達(dá)到深入理解，真正做到知其然并知其所以然。

五、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)——發(fā)展思維的創(chuàng)造性

創(chuàng)造性思維是布魯姆目標(biāo)分類中高階思維中的最高層次，它是指遇到新情境或新問題時(shí)，能利用已有知識(shí)快速思考，創(chuàng)造性地找出具有一定價(jià)值和一定新穎性結(jié)論的品質(zhì)。它具有發(fā)散性、獨(dú)特性和新穎性三個(gè)特點(diǎn)，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要表現(xiàn)為：通過現(xiàn)象觀察，大腦思維，創(chuàng)造性地提出自己的看法和想法，并利用一定的手段和方法解決問題。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)過程中，特別是針對(duì)問題解決時(shí)，教師要多留給學(xué)生一定的時(shí)間，讓他們針對(duì)問題提出自己的想法，然后根據(jù)猜測設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)他們思維的靈活性、敏捷性和創(chuàng)造性。在方案設(shè)計(jì)過程中，讓學(xué)生先利用量表對(duì)自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一定的評(píng)價(jià)和改進(jìn)，然后再生生互評(píng)、師生互評(píng)，通過評(píng)價(jià)、交流，將方案進(jìn)行一定的修正和完善，同時(shí)在評(píng)價(jià)、交流及改進(jìn)過程中發(fā)展他們的批判性思維和創(chuàng)造性思維。

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，以上思維品質(zhì)基本都是以實(shí)驗(yàn)為載體培養(yǎng)發(fā)展的，所以物理課程中的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該多注重“三做”，即多做、真做和巧做。通過多做和真做實(shí)驗(yàn)，找出實(shí)驗(yàn)所存在的問題，包括材料、方法、步驟等問題，進(jìn)而通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)或創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)達(dá)到巧做的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1][3][4]沈偉云.基于科學(xué)思維品質(zhì)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究[J].物理教師，2016，37（9）：14-16.

[2]陳懋.基于發(fā)展學(xué)生思維品質(zhì)的教材課后習(xí)題評(píng)析策略[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2019，48（4）：23-26.

[5]黃建林.初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與教學(xué)研究[M].杭州：浙江工商大學(xué)出版社，2021：158-159.