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摘要: 在初中物理教学中,学生的观察、实验、逻辑思维、直觉思维能力是学习物理的基础。因此,教师在初中物理教学过程中,要注重培养学生的这些能力。
关键词: 初中物理 观察与实验 逻辑思维与直觉思维 培养
众所周知,科学是建立在事实基础上的,学生只有通过观察和实验,才能得到客观世界的信息。教师只有让学生知道了客观世界的实际情况,才能为他们的思维活动提供材料。所以,观察与实验是掌握物理知识的最基本的方法,逻辑思维与直觉思维能力是学好物理的重要能力。
一、培养学生的观察能力
当前的初中物理教材为培养学生的科学方法提供了良好的材料。科学方法在发展的过程中,大体上是按观察—实验—科学的逻辑思维—直觉与灵感这样的顺序进行的。科学方法虽然属于认识领域中的最高层次,但人们对它的理解与掌握也是由浅入深、由简单到复杂的。只要我们把握好教学的分寸,就完全可以让学生理解并掌握科学的方法。观察是最基本的科学方法,教材中是用渐进的方法让学生的能力不断加强的,教师每讲授一个重要的物理内容,都是让学生从观察物理现象开始的。
有观察就一定有测量,观察的结果必定要以测量的数据表达出来。从某种意义上讲,测量就是精确的观察。中学物理与小学科学的一个显著区别在于,很多的规律不再用定性的语言来表达,而是用量化的计算公式来表示。因此,在初中物理教学中,对学生观察能力的培养应该沿着以下的几个方面进行:1.观察对象的增加与被测量之间存在一定的联系。如测速度、密度等只要测量两个量,而在研究机械效率的过程中,需要测量的量就有四个,而且量与量之间存在着一定的联系。再如,物体温度升高时吸收的热量,就与物体的质量、温度变化、比热容有关。这样的训练,能更好地培养学生观察时注意力的分配能力。如果能使学生知道从一个量与更多量之间的联系,那么学生对这个量的了解就能更全面、更深刻,观察水平就越高。2.随着学生学习物理的深入,观察也从直接的观察上升到通过仪器进行的间接观察。如,在初二,无论测量长度、时间、质量、力等,都是通过直接测量得到的。但在初三物理学习中,电流的磁场等量是确实存在的,但我们是无法直接观察到的。我们只能借助仪器去证明它的存在和发现它的性质。这种通过仪器去感知客观世界的方法是抽象的,只有通过抽象才能抓住事物的本质。教师指导学生从直接观察到间接观察的发展,不但提高了学生的观察水平,更刺激了学生思维水平的提高。3.在对学生观察的引导上,开始只是说明观察对象和观察步骤,逐渐过渡到只提要求,由学生自己明确观察对象和步骤。如滑动变阻器的使用、直流电动机模型的安装就是如此。
二、培养学生的实验能力
实验是一种人工控制条件下的观察,不过实验受理论的指导更多一些。凡是重要的规律,如牛顿第一定律、欧姆定律等都是在实验后,再根据实验总结得出规律的。物理教材中,学生实验是这样安排的:由测量性实验(如长度测量、密度的测量等)到验证性实验(如杠杆的平衡条件)再到探索性实验(如串联电路的电流特点、电磁铁的优点等)。虽然初中物理的探索实验仍带有验证的性质,但是对学生来说,这就是一个探索未知世界的过程,与科学家发现这些规律的过程是类似的。学生通过这样的练习,就能得到发现科学真理的心理体验。
中学物理实验的另一个重要意义在于能通过实验把单调枯燥的物理课变得生动活泼起来,这是激发和维持学生学习物理兴趣的重要方式。同时,学生在分组实验中,各具特点的操作技术都能得到比较。这就使学生真正成为学习的主人,极大地促进了学生知识和能力的发展。
三、培养学生的逻辑思维能力
目前,在初中物理教学中,对学生逻辑思维能力的训练量是很大的。众所周知,从生活经验、观察与实验带来的感性材料,如果不经过大脑的思维加工,就很难形成知识体系。初中物理教材培养学生对感性材料的思维加工,也是由浅入深的。如,教材用牛顿第一定律、欧姆定律等重要规律作为学生认识过程的突破口,全面地向我们展示了从事实观察—实验—逻辑思维加工—形成客观规律的过程。
中学物理对逻辑思维方法的训练,还体现在大量的习题上,下面就是一个应用三段论解题的例子:
题目:一人用80牛顿的力,推着木箱在地面上匀速运动,问木箱受到的摩擦力是多大?
解:大前提:作匀速直线运动的物体都受平衡力作用
小前提:木箱作匀速直线运动
结论:木箱受平衡力作用
所以木箱受到的摩擦力的大小等于推力,是80牛顿。
由于习题的数量很多,所以学生的逻辑思维方法得到了很好的锻炼与培养。
四、培养学生的直觉思维能力
直觉思维的过程通常按如下步骤进行:问题的发现和提出;不经逻辑推理,由经验、事实作出直观的判断;实验验证。这种思维方式的第三部分,与前面两部分是一个不可分割的整体。直觉思维中所要解决的问题,并不是随意地乱说一通,而是在长期的科学实践中提出来的。如,初三电流磁场那一节的教学活动,就较好地体现了这一过程:1.电和磁是两种不同的物质和现象,它们之间有联系吗?可以相互转化吗?2.因为磁和电都是同名相斥,异名相吸,所以应该是相互有联系的。3.奥斯特的实验验证。在学习这一内容时,由于电磁现象相对学生其它已学过的物理现象存在着独立性,这使学生在回答问题时,只能根据自己已有的经验与知识,根本没有理论作逻辑思维的依据。而直觉思维的特点与优势是能摆脱习惯思维的约束。物理教材上有不少内容,如电磁感应等都有类似的思维过程。
在对学生进行直觉思维的培养时,我们不仅要鼓励学生在课堂上大胆设问、猜想,还要鼓励同学之间的讨论。教师要引导他们根据事实提出问题,并作出假设。在物理教学中,教师还要根据学生的实际情况布置相应的练习题,使这种思维方法也成为学生常用的学习物理的方法之一。
总之,在认知物理规律的过程中,物理知识是支撑这种认知活动的重要基础,在强调培养学生能力、发展学生能力的今天,我们没有理由去轻视知识的基础作用。培养学生学习物理的基本能力,仍然是初中物理教学的重要任务。
关键词: 初中物理 观察与实验 逻辑思维与直觉思维 培养
众所周知,科学是建立在事实基础上的,学生只有通过观察和实验,才能得到客观世界的信息。教师只有让学生知道了客观世界的实际情况,才能为他们的思维活动提供材料。所以,观察与实验是掌握物理知识的最基本的方法,逻辑思维与直觉思维能力是学好物理的重要能力。
一、培养学生的观察能力
当前的初中物理教材为培养学生的科学方法提供了良好的材料。科学方法在发展的过程中,大体上是按观察—实验—科学的逻辑思维—直觉与灵感这样的顺序进行的。科学方法虽然属于认识领域中的最高层次,但人们对它的理解与掌握也是由浅入深、由简单到复杂的。只要我们把握好教学的分寸,就完全可以让学生理解并掌握科学的方法。观察是最基本的科学方法,教材中是用渐进的方法让学生的能力不断加强的,教师每讲授一个重要的物理内容,都是让学生从观察物理现象开始的。
有观察就一定有测量,观察的结果必定要以测量的数据表达出来。从某种意义上讲,测量就是精确的观察。中学物理与小学科学的一个显著区别在于,很多的规律不再用定性的语言来表达,而是用量化的计算公式来表示。因此,在初中物理教学中,对学生观察能力的培养应该沿着以下的几个方面进行:1.观察对象的增加与被测量之间存在一定的联系。如测速度、密度等只要测量两个量,而在研究机械效率的过程中,需要测量的量就有四个,而且量与量之间存在着一定的联系。再如,物体温度升高时吸收的热量,就与物体的质量、温度变化、比热容有关。这样的训练,能更好地培养学生观察时注意力的分配能力。如果能使学生知道从一个量与更多量之间的联系,那么学生对这个量的了解就能更全面、更深刻,观察水平就越高。2.随着学生学习物理的深入,观察也从直接的观察上升到通过仪器进行的间接观察。如,在初二,无论测量长度、时间、质量、力等,都是通过直接测量得到的。但在初三物理学习中,电流的磁场等量是确实存在的,但我们是无法直接观察到的。我们只能借助仪器去证明它的存在和发现它的性质。这种通过仪器去感知客观世界的方法是抽象的,只有通过抽象才能抓住事物的本质。教师指导学生从直接观察到间接观察的发展,不但提高了学生的观察水平,更刺激了学生思维水平的提高。3.在对学生观察的引导上,开始只是说明观察对象和观察步骤,逐渐过渡到只提要求,由学生自己明确观察对象和步骤。如滑动变阻器的使用、直流电动机模型的安装就是如此。
二、培养学生的实验能力
实验是一种人工控制条件下的观察,不过实验受理论的指导更多一些。凡是重要的规律,如牛顿第一定律、欧姆定律等都是在实验后,再根据实验总结得出规律的。物理教材中,学生实验是这样安排的:由测量性实验(如长度测量、密度的测量等)到验证性实验(如杠杆的平衡条件)再到探索性实验(如串联电路的电流特点、电磁铁的优点等)。虽然初中物理的探索实验仍带有验证的性质,但是对学生来说,这就是一个探索未知世界的过程,与科学家发现这些规律的过程是类似的。学生通过这样的练习,就能得到发现科学真理的心理体验。
中学物理实验的另一个重要意义在于能通过实验把单调枯燥的物理课变得生动活泼起来,这是激发和维持学生学习物理兴趣的重要方式。同时,学生在分组实验中,各具特点的操作技术都能得到比较。这就使学生真正成为学习的主人,极大地促进了学生知识和能力的发展。
三、培养学生的逻辑思维能力
目前,在初中物理教学中,对学生逻辑思维能力的训练量是很大的。众所周知,从生活经验、观察与实验带来的感性材料,如果不经过大脑的思维加工,就很难形成知识体系。初中物理教材培养学生对感性材料的思维加工,也是由浅入深的。如,教材用牛顿第一定律、欧姆定律等重要规律作为学生认识过程的突破口,全面地向我们展示了从事实观察—实验—逻辑思维加工—形成客观规律的过程。
中学物理对逻辑思维方法的训练,还体现在大量的习题上,下面就是一个应用三段论解题的例子:
题目:一人用80牛顿的力,推着木箱在地面上匀速运动,问木箱受到的摩擦力是多大?
解:大前提:作匀速直线运动的物体都受平衡力作用
小前提:木箱作匀速直线运动
结论:木箱受平衡力作用
所以木箱受到的摩擦力的大小等于推力,是80牛顿。
由于习题的数量很多,所以学生的逻辑思维方法得到了很好的锻炼与培养。
四、培养学生的直觉思维能力
直觉思维的过程通常按如下步骤进行:问题的发现和提出;不经逻辑推理,由经验、事实作出直观的判断;实验验证。这种思维方式的第三部分,与前面两部分是一个不可分割的整体。直觉思维中所要解决的问题,并不是随意地乱说一通,而是在长期的科学实践中提出来的。如,初三电流磁场那一节的教学活动,就较好地体现了这一过程:1.电和磁是两种不同的物质和现象,它们之间有联系吗?可以相互转化吗?2.因为磁和电都是同名相斥,异名相吸,所以应该是相互有联系的。3.奥斯特的实验验证。在学习这一内容时,由于电磁现象相对学生其它已学过的物理现象存在着独立性,这使学生在回答问题时,只能根据自己已有的经验与知识,根本没有理论作逻辑思维的依据。而直觉思维的特点与优势是能摆脱习惯思维的约束。物理教材上有不少内容,如电磁感应等都有类似的思维过程。
在对学生进行直觉思维的培养时,我们不仅要鼓励学生在课堂上大胆设问、猜想,还要鼓励同学之间的讨论。教师要引导他们根据事实提出问题,并作出假设。在物理教学中,教师还要根据学生的实际情况布置相应的练习题,使这种思维方法也成为学生常用的学习物理的方法之一。
总之,在认知物理规律的过程中,物理知识是支撑这种认知活动的重要基础,在强调培养学生能力、发展学生能力的今天,我们没有理由去轻视知识的基础作用。培养学生学习物理的基本能力,仍然是初中物理教学的重要任务。