論在物理分組實驗中學生思維能力的培養(yǎng)

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(yǎng)學生的探究能力、思維能力、動手能力、合作能力、科學態(tài)度和精神等方面有重要且無可替代的作用，是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)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(yǎng)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(jié)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(yǎng)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(fā)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(yǎng)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(fā)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(fā)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(yōu)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(yǎng)創(chuàng)新能力

設計性實驗的教學對學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)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(guī)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(fā)揮科學想象力和創(chuàng)造力的過程。如：講授《探究壓力作用效果》一節(jié)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(yǎng)質疑意識，發(fā)展創(chuàng)新思維

學會發(fā)現問題和提出問題是學會創(chuàng)新的關鍵，因此，我們要鼓勵學生質疑，培養(yǎng)質疑問難的品質，開啟創(chuàng)新思維之門，使學生在探究中善于發(fā)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(fā)生形變的實驗時，有人提出手握玻璃瓶，玻璃瓶是否發(fā)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(fā)學生創(chuàng)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(yǎng)學生的發(fā)散思維能力、嚴謹的科學態(tài)度和創(chuàng)新精神。

責任編輯龍建剛