淺談初中物理電學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)策略

周 菁

(福建省石獅市第八中學(xué),福建 石獅 362700)

思維能力指的是人們從一般客觀現(xiàn)象中提取出本質(zhì)和事物發(fā)展一般規(guī)律的能力.在初中物理電學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力主要通過物理概念與規(guī)律的教學(xué)、電學(xué)實驗的設(shè)計與操作、物理方法的理解應(yīng)用、物理模型的建立等.在此過程中,引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜的電學(xué)物理現(xiàn)象進(jìn)行簡單化、理想化的處理,使學(xué)生對物理知識有深刻認(rèn)識,對客觀事物的本質(zhì)進(jìn)行更好的把握.通過對電學(xué)概念、規(guī)律進(jìn)行模擬、對比、聯(lián)想等,使學(xué)生對客觀事物的共同性、差異性進(jìn)行把握,找到事物的共同之處和差異之處,真正地讓學(xué)生實現(xiàn)從單純掌握物理知識到提高思維能力的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)思維能力的有效培養(yǎng).筆者根據(jù)多年的物理教學(xué)實踐,談?wù)勗诔踔形锢黼妼W(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)策略.

1 突出學(xué)生主體地位,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力

初中物理電學(xué)教學(xué)中,對于學(xué)生思維方法及思維能力的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)要以學(xué)生為中心,對物理教學(xué)工作進(jìn)行科學(xué)、合理的安排,使物理教學(xué)的針對性、有效性得以提升.在課堂上,要轉(zhuǎn)換師生的角色,凸顯學(xué)生在物理課堂的主體地位,對教學(xué)方式進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新和改變,并聯(lián)系思維方法運(yùn)用,讓學(xué)生積極、主動地參與到電學(xué)知識的學(xué)習(xí)及探索當(dāng)中,實現(xiàn)對物理電學(xué)知識點(diǎn)更深層次的理解.

例如,在開展《連接串聯(lián)和并聯(lián)電路》知識教學(xué)時,教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是掌握串、并聯(lián)電路的不同特點(diǎn).教師可以先對串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的概念進(jìn)行簡單介紹,再向?qū)W生提供簡易手電筒、發(fā)光小貓玩具等器材進(jìn)行分組實驗,如圖1所示.讓學(xué)生通過手電筒和玩具貓操作使用,進(jìn)行電路拆解,分析手電筒和玩具貓在使用過程中的不同特點(diǎn)以及兩者電路設(shè)計的不同之處.通過實驗探究讓學(xué)生自主討論、分析總結(jié)出類似手電筒這種電流路徑為單條,且電路中有一處損壞則整個電路都斷路的電路即為串聯(lián)電路,類似發(fā)光玩具貓這種電流路徑復(fù)雜為兩條以上,且電路中一處損壞,如一個燈泡損壞,另一個燈泡仍能繼續(xù)發(fā)光的電路為并聯(lián)電路.讓學(xué)生在自主探究中真正成為課堂的主人,建構(gòu)出串、并聯(lián)電路的知識框架.在分析電路時,教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將串并聯(lián)電路的實物圖與電路圖做好轉(zhuǎn)化結(jié)合,使學(xué)生能將復(fù)雜實物圖轉(zhuǎn)化為簡明電路圖,實現(xiàn)抽象邏輯思維的發(fā)展.同時,還要利用串并聯(lián)電路的知識對生活中的各種電器進(jìn)行分析,讓學(xué)生清楚生活中用電器絕大多數(shù)為并聯(lián)電路的原因.

圖1

以上這樣以學(xué)生為主體的課堂,能讓學(xué)生在自我探究中掌握電路的基本原理,了解生產(chǎn)、生活中電路器件正常工作的條件,從而提升初中物理電學(xué)知識教學(xué)的實效性,同時培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.

2 設(shè)計問題探究情境,培養(yǎng)學(xué)生探究思維能力

問題探究是物理學(xué)習(xí)中的一種重要學(xué)習(xí)方式,探究思維能力也是學(xué)生物理核心素養(yǎng)的體現(xiàn).將問題情境融入初中物理教學(xué)中,可以使學(xué)生在問題解決過程中,對物理知識點(diǎn)的掌握有更深層次理解,讓學(xué)生的探究思維能力得到提升.在物理課堂上,教師要通過合理的提出主問題,利用一個個子問題引導(dǎo)學(xué)生思考,并進(jìn)行學(xué)生自主探究,這個過程,既可以是實驗操作、分析論證型的實驗探究,也可以是對生活現(xiàn)象查閱資料型的科普探究.兩種探究式的教學(xué)方式都能使學(xué)生的思維更加活躍,讓學(xué)生對物理電學(xué)知識的探索保持高漲的熱情,在一個快樂、輕松、愉悅的氛圍下,學(xué)習(xí)物理電學(xué)知識點(diǎn)并加深思考.

如圖2所示,講授電阻大小的影響因素相關(guān)內(nèi)容時,教師可以在課堂引入時創(chuàng)設(shè)問題情境,提出問題,有長度、材料、粗細(xì)都不同的導(dǎo)體,如何比較它們的電阻大小,能否直接測量?再利用問題導(dǎo)學(xué)的方式引導(dǎo)學(xué)生一步步選擇實驗器材,設(shè)計電路圖,并對不同類型的電路圖進(jìn)行課堂展示和討論點(diǎn)評,排除錯誤的實驗設(shè)計思路后,讓學(xué)生進(jìn)行分組實驗操作和分析論證,最終得出導(dǎo)體的電阻大小與長度、材料、橫截面積、溫度等有關(guān)的正確結(jié)論.

圖2

再例如進(jìn)行摩擦起電教學(xué)時,很多學(xué)生對靜電充滿了疑問和興趣,教師就可以以靜電的“靜”為突破點(diǎn),提問學(xué)生為什么有些電要叫作靜電,讓學(xué)生課后查閱資料,真正搞清楚原來靜電是由于摩擦或感應(yīng)產(chǎn)生在物體上保持不動“靜止”的電荷,只有接觸到金屬或皮膚等時,才會急速移走的電荷.讓學(xué)生明白原來靜電和電路中定向移動的電荷是有區(qū)別的.

這樣的問題情境探究教學(xué),可以幫助教師用一連串的問題,將物理知識、實驗探究以及學(xué)生的生活經(jīng)驗進(jìn)行緊密聯(lián)系,如此引導(dǎo)學(xué)生積極、主動地思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,既加深了物理電學(xué)知識點(diǎn)的理解,也科學(xué)地培養(yǎng)了學(xué)生的探究思維能力.

3 拓展多種教學(xué)途徑,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維能力

初中物理電學(xué)教學(xué)具有一定的實踐操作性,教師要以此為基礎(chǔ)積極拓展教學(xué)途徑,不斷更新課堂情境設(shè)計,使教學(xué)設(shè)計既符合初中學(xué)生抽象思維能力較弱,但好奇心強(qiáng)、愛實驗、愛動手的心理特點(diǎn),又要與生產(chǎn)生活實際以及科技緊密聯(lián)系,讓學(xué)生認(rèn)識到生活中處處有物理有科學(xué),以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究興趣,使學(xué)生在物理知識探索學(xué)習(xí)中,發(fā)揮自身的主觀能動性,提高創(chuàng)造思維能力.

如圖3所示,在教學(xué)《電流的磁場》這節(jié)課時,教師不要拘泥于講授知識、講解實驗、灌輸前人的探究歷程,而是可以改變教學(xué)途徑,采用自制電磁鐵比賽的方式來進(jìn)行教學(xué).電磁鐵制作的材料簡單易得,制作原理容易理解,教師可以在介紹完奧斯特實驗之后,引導(dǎo)學(xué)生自主探究,分小組制作簡易電磁鐵,進(jìn)行一場課堂自制電磁鐵大賽,比一比誰制作的電磁鐵磁性更強(qiáng).在自制電磁鐵的過程中,既可以幫助學(xué)生了解電流的磁效應(yīng),掌握安培定則,又可以讓學(xué)生自主探究出影響電磁鐵磁性大小的多個因素,還可以對比電磁鐵與傳統(tǒng)磁鐵的優(yōu)缺點(diǎn),讓學(xué)生真正體會到物理對人類科技進(jìn)步的重大意義.

圖3

在課堂上可以通過多種途徑對物理實驗進(jìn)行課堂創(chuàng)新,也可以結(jié)合視頻資料進(jìn)行拓展教學(xué),這樣不僅可以幫助學(xué)生更加全面地學(xué)習(xí)物理知識,同時也提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力.

4 應(yīng)用物理圖像,培養(yǎng)學(xué)生圖像思維能力

圖像思維能力是現(xiàn)今社會對學(xué)生的一種新的能力需要.使用圖像思考,可以簡化信息理清事物間的關(guān)系,讓學(xué)生更易理解、記憶,也便于向他人表達(dá)闡述,可以有效地提高我們學(xué)習(xí)和工作的效率.在初中物理電學(xué)課堂教學(xué)中,圖像處處存在,如電路圖、實物圖,探究歐姆定律時的電流與電壓、電阻的關(guān)系圖像和測小燈泡電功率時的伏安特性曲線等內(nèi)容都有大量物理圖像.在有物理圖像的課堂教學(xué)中,教師要注重對多媒體信息技術(shù)進(jìn)行充分運(yùn)用,發(fā)揮信息技術(shù)的作用,直觀地展現(xiàn)圖像.

例如,在進(jìn)行復(fù)雜電路分析時,教師可借助多媒體信息技術(shù)對復(fù)雜電路進(jìn)行簡化,在如圖4的復(fù)雜電路中,我們可將串聯(lián)在電路中的電流表當(dāng)作導(dǎo)線,用單線條圖形代替電流表圖形;將并聯(lián)在電路中的電壓表當(dāng)作斷路,用白色圖塊將電壓表支路覆蓋,進(jìn)行圖形重設(shè),展示出等效電路圖,讓學(xué)生一下就能判斷出這個復(fù)雜電路竟是一個簡單的串聯(lián)電路,并在此基礎(chǔ)上分析出電流表電壓表的測量對象,這樣就能極大降低學(xué)習(xí)的難度,提高教學(xué)的有效性.

圖4

再例如圖5所示,在進(jìn)行探究歐姆定律中電流與電阻關(guān)系教學(xué)時,應(yīng)用二維直角坐標(biāo)圖像描點(diǎn)畫圖就能非常直觀的表達(dá)出電流與電阻的關(guān)系.通過畫出待測電阻的I-R圖像,用橫坐標(biāo)表示電阻,縱坐標(biāo)表示電流,描出數(shù)據(jù)點(diǎn),得出了一個非常明顯的反比例函數(shù)圖像.利用這個圖像除了能讀出每個時刻電流與電阻大小,還能夠找出電流與電阻這兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系:在電壓不變時,電流與電阻是反比關(guān)系.

圖5

培養(yǎng)物理圖像思維能力要注重引導(dǎo)學(xué)生對圖像進(jìn)行認(rèn)真觀察,對圖像中包含的物理規(guī)律、知識點(diǎn)進(jìn)行把握,這樣有助于學(xué)生圖像思維能力的培養(yǎng)和發(fā)展,更能實現(xiàn)由圖像思維能力向邏輯思維能力的轉(zhuǎn)化.

在“雙減”和新課改的大背景下,要實現(xiàn)初中物理教學(xué)工作的高效開展,必須要對學(xué)生的物理思維方法、思維能力進(jìn)行有針對性的培養(yǎng).在初中物理電學(xué)的課堂教學(xué)中,只要我們堅持以課標(biāo)為基礎(chǔ),以學(xué)生為課堂主體,把握學(xué)生實際學(xué)情,并在課堂教學(xué)中科學(xué)合理創(chuàng)設(shè)問題情境,拓展創(chuàng)新教學(xué)方法,應(yīng)用好物理圖像解決實際問題,就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、探究興趣,使學(xué)生能夠積極、主動地參與到物理知識學(xué)習(xí)及思考當(dāng)中,真正促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升和思維能力的提高.