在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)

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1、在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)楊生民（澧縣職業(yè)中專學(xué)校湖南常德415500）摘要：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就是通過典型案例，多角度、深層次地揭示概念、原理的木質(zhì)屬性，揭示事物發(fā)展的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。木文探討了物理實(shí)驗(yàn)中學(xué)生思維品質(zhì)培養(yǎng)的方法。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)思維品質(zhì)培養(yǎng)培養(yǎng)思維品質(zhì)是高中物理教學(xué)的重要任務(wù)之一。物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的基礎(chǔ)，具有融科學(xué)觀察、動(dòng)手操作、物理思維于一體的特點(diǎn)，既是實(shí)施物理教學(xué)任務(wù)的重要方法和必要手段，也是有意識、有計(jì)劃地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)的主要途徑。教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。一、洞悉實(shí)驗(yàn)原理，培養(yǎng)思維

2、的深刻性首先應(yīng)針對實(shí)驗(yàn)的目的，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)己有的物理知識經(jīng)驗(yàn)，得出制約實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在依據(jù)：實(shí)驗(yàn)原理。在高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)原理主要表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)依據(jù)的物理規(guī)律。比如測量性實(shí)驗(yàn)中待測物理量的量度公式、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中所要驗(yàn)證的物理定律等。其次應(yīng)在學(xué)牛.全面理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，引導(dǎo)學(xué)生通過具體分析，明確實(shí)驗(yàn)的研究對象，選取恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟，確定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵：如何控制實(shí)驗(yàn)條件，知道實(shí)驗(yàn)誤差的可能來源，以及減少誤差的只體辦法等等。通過這些積極的物理思維，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中各個(gè)環(huán)節(jié)的因果關(guān)系有了全面、深刻的認(rèn)識，從而有效地培養(yǎng)了學(xué)生物理思維

3、的深刻性。二、掌握實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)思維的靈活性教學(xué)中有意識地使學(xué)生掌握各種常用的實(shí)驗(yàn)方法，并用以解決新的實(shí)驗(yàn)問題，能有效地培養(yǎng)學(xué)牛.物理思維的靈活性。1.領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想。作為實(shí)驗(yàn)方法的精華，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想是物理智慧的集中體現(xiàn)。在教學(xué)中教師應(yīng)通過對一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的全面剖析，引導(dǎo)學(xué)生概括出其中獨(dú)特的設(shè)計(jì)、巧妙的構(gòu)思，以奮效地啟迪物理智慧，為培養(yǎng)學(xué)生物理思維的靈活性奠定基礎(chǔ)。1.變換新的實(shí)驗(yàn)情境。諸如改變實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?，改變?shí)驗(yàn)的器材等，要求學(xué)生運(yùn)用己掌握的實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑯?gòu)思新的實(shí)驗(yàn)方案，解決新的實(shí)驗(yàn)問題。例如，學(xué)生從測定光的折射率實(shí)驗(yàn)中掌握了用插針法確定光線的

4、方法后，可將其靈活遷移到驗(yàn)證光的反射定律、測定玻璃的臨界角、測定透鏡的折射率等新的實(shí)驗(yàn)情境中。2.遷移多種實(shí)驗(yàn)方案。要求學(xué)生根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)B的，提出盡可能多的實(shí)驗(yàn)方案，或者運(yùn)用同樣的實(shí)驗(yàn)裝置，完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)，以冇效地培養(yǎng)學(xué)生物理思維的發(fā)散性和靈活性。例如在測量重力加速度實(shí)驗(yàn)中，可啟發(fā)學(xué)生提出多種實(shí)驗(yàn)方案，如用打點(diǎn)計(jì)吋器的自由落體法、滴水法、斜面上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)法、單擺法、圓錐擺法等等。三、反思實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)思維的批判性對實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，教師要引導(dǎo)學(xué)生用批判性的眼光加以全面審視，從中發(fā)現(xiàn)問題，分析其中的物理原因，提出新的見解，以奮效地培養(yǎng)學(xué)生物理思維的批判性。有一些實(shí)

5、驗(yàn)（如用小球在斜面上滾動(dòng)驗(yàn)證力和加速度成正比），盡管實(shí)驗(yàn)顯示的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)原理預(yù)想的相吻合，但未必說明此實(shí)驗(yàn)原理就一定沒奮問題。另一些實(shí)驗(yàn)，課本中的敘述并不嚴(yán)密準(zhǔn)確（如驗(yàn)證機(jī)械守恒定律實(shí)驗(yàn)中要求用前面兩打點(diǎn)的間距為2mm的紙帶）等等。對這些似是而非的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生往往會(huì)被實(shí)驗(yàn)的假象所迷惑。教師要引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用己有的物理知識，對此進(jìn)行周密、深刻的分析，找出其中的問題，有效地培養(yǎng)學(xué)生物理思維的批判性。四、探索性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)思維的獨(dú)創(chuàng)性在物理實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)方案的構(gòu)思與設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)獲得成功的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生思維創(chuàng)造力的關(guān)鍵。探索性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生獨(dú)立構(gòu)想實(shí)驗(yàn)方案，能奮效地培養(yǎng)

6、學(xué)生物理思維的獨(dú)創(chuàng)性。1.提出課題。在創(chuàng)設(shè)?-種有利于學(xué)生探索與研究的情境的基礎(chǔ)上，可以直接向?qū)W生提問或由學(xué)生自己提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課題。比如：“如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量電源的電動(dòng)勢、內(nèi)阻？”“如何探索試管（內(nèi)置重物）在水中處于穩(wěn)定平衡的條件？”2.自主設(shè)計(jì)。針對提出的課題，學(xué)生要獨(dú)立地對已有的知識、方法加以新的組合分析，提出理論假設(shè)，構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案。如在“探索浮體（內(nèi)置重物的試管）的穩(wěn)定性”實(shí)驗(yàn)中，首先，學(xué)生利用已有的相關(guān)知識，提出浮體在水中處于穩(wěn)定平衡的假設(shè)：物體整體重心位于浮心下方；接著，根據(jù)假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)步驟。3.觀察操作。學(xué)生根據(jù)自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案

7、，運(yùn)用儀器獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)際操作，控制實(shí)驗(yàn)條件，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如在“探索浮體穩(wěn)定性”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)條件：改變試管中硬幣的個(gè)數(shù)，用懸掛法測得試管相應(yīng)的重心位置，用穩(wěn)定平衡法測得試管的浮心位置，并將測得的結(jié)果填入相應(yīng)的表格中。4.分析歸納。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作中觀察到的現(xiàn)象、測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行思維操作、理性加工，從中概括總結(jié)出規(guī)律性的結(jié)論。如在“探索浮體穩(wěn)定性”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生對已測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，采用圖線法，得到反映試管重心及浮心隨硬幣個(gè)數(shù)變化的圖線，再對圖線加以外推，總結(jié)得到試管穩(wěn)定平衡（重心低于浮心）吋硬幣個(gè)數(shù)應(yīng)滿足的條件。當(dāng)然，在實(shí)驗(yàn)中放

8、手讓學(xué)生去探索、去領(lǐng)悟，更多地重視學(xué)生探求知識的過程