重視物理探究過程 培養學生猜想能力

賈立敏

中學物理教學,不僅僅是把物理知識傳授給學生,更重要的是要培養學生的學習物理的能力,使他們擁有敏捷的物理智慧,猜測和想象是物理智慧中最活躍的成分,對學生猜想能力的培養,是物理探究過程中的一個重要環節。

一、猜想與假設是學習物理的重要方法

中學生學習物理的過程與物理學家探索物理世界的過程在認識上應該是相似的,中學物理學習中的探究活動是引導學生獲取物理知識、進行類科學研究探索,培養科學探索創新能力的重要途徑。在探究活動中,根據已知的一些物理現象,進行猜想與假設,然后制定計劃與設計實驗,這本身是科學探究的內容和要求。牛頓說過:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發現。 事實上,在物理學史上很多偉大的發明和發現都是源于猜想。在奧斯特發現了電流的磁效應之后,“電能生磁,磁應該也能生電吧?”法拉第就是在這樣的猜想下,經過整整十年的實驗,最終發現了電磁感應現象。物理天才霍金的時空觀讓人感覺玄妙無比,令人不能不驚嘆他的想象能力。物理學發展至今日,還有許多的猜想有待人們去證實,相信在今后的日子里,會有更多的猜想不斷的衍生,發展。進行課程改革,就是要大膽摒棄傳統教學中不利于學生發展的老套套,跳出框框,打造全新的物理教學模式。 物理教學的一個最重要的任務,就是要教會學生學習方法,培養他們的創造能力,使他們形成一定的物理思想。假如物理教學過程中回避了直覺、猜想、假設,實際上就是剝奪了學生創造的機會,他們自己的想法和主張得不到應有的重視,他們的想象力沒有了馳騁的空間。教師應該在學習物理的過程中讓學生知道,物理科學不僅僅是觀察現象,理解公式,還可以根據現象充分發揮自己的想象,提出自己的觀點,從而能夠通過想象看到事物的本質,最后推導出物理規律。

二、鼓勵學生敢于猜想

在傳統的課堂教學中,學生往往是被動的,接受式的進行學習,學生除了認真聽講還是認真聽講,根本不能體現學生的主動學習,他們的好奇心受到了壓制,他們想象的空間受到擠壓。 在這樣的情況下,一開始時,學生往往不敢猜,一方面由于他們習慣了老師說什么就是什么,另一方面他們怕自己說錯了,受到老師的指責,或同學的嘲笑。這時就需要教師的鼓勵和引導,不管他們的猜測是否準確合理,教師都要持肯定的態度。培養他們的猜想要從最容易的入手。比如在學習串聯電路中電流的關系時,猜想串聯電路中點的電流有什么關系這是比較容易的,又比如在演示自制溫度計時,盛水玻璃瓶放入熱水中時,不妨先讓學生猜猜,細玻璃管中的水柱會怎樣變化,盡管學生大多數都能猜到,但不能因為容易就忽視猜想的這一環節。要知道根據已有的經驗作出合理的猜想,這是科學探究中最具創造性的一環。只有從細微之處有意識地養成學生積極思維,積極猜想的習慣,才能逐步使他們形成良好的物理學習方法。

三、讓學生學會正確的猜想方法

在課堂教學中,教師放手讓學生猜想,可能會遇到兩種尷尬的局面,一是學生怎么猜也猜不到點子上,二是學生的猜想漫無邊際。怎樣避免這兩種情況的發生呢?這有賴于教師在教學過程中不斷摸索。筆者在教學實踐中進行了一些嘗試,在此拋磚引玉,與大家共同探討。 在物理教學中科學猜想與假設過程其實和科學研究一樣應該有兩種基本的方法,第一種是實驗方法,另一種是理論分析方法。 實驗方法可以有下述幾個步驟: (1)明確研究本課題的目的和要求;(2)大膽進行“科學猜想;(3)對猜想結果進行討論,去偽存真,去繁求精。比如說在探究滑動摩擦力的大小可能與什么因素有關的過程中,在讓學生進行猜想時,如果教師引導不夠,學生的猜想往往會出乎教師的意料。學生不僅猜想可能與壓力大小有關,可能與速度大小有關,可能與摩擦面的粗糙程度有關,可能與接觸面的面積有關,還猜想到了可能與質量大小有關,可能與材料有關,可能與密度有關,可能與形狀有關等等……這樣學生的猜想放得太開,不容易猜到關鍵的點子上,如果所有的猜想都要設計實驗進行驗證,實際上在課堂教學的有限時間里也不可能做到,這時可以借助于簡單得演示實驗進行引導,比如,讓學生體驗一下推重一些得箱子和輕一些的箱子,或者讓學生體驗怎樣抓牢泥鰍,然后進行猜想,學生的猜想有了明確的指向性,就能做到有的放矢,有助于學生學習任務的順利完成。 而理論分析方法應該有以下步驟: (1)有關物理定義的闡述;(2)定義中關鍵詞的分析;(3)針對定義中的關鍵詞進行猜想;(4)對猜想進行結果討論,去偽存真,去繁求精。比如在探究物體動能的大小可能與哪些因素有關時,在猜想的環節中,可以這樣進行操作 首先給出動能的定義:物體由于運動而具有的能叫動能。篩選關鍵詞:物體,運動。根據關鍵詞進行猜想:有關物體可以猜想到:密度,體積,質量有關運動可以猜想到:速度。分析:體積相同時密度越大質量越大,因此密度和質量其實都是與質量有關,而密度相同時,體積越大質量越大,因此其實也是與質量有關。接下來再設計實驗進行驗證,也就水到渠成。

總之,作為老師,盡量要多動些腦筋,多創造一些機會,不斷激勵學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等手段提出種種假設或猜想,使學生逐步學會運用假設或猜想的方法解決問題,要讓學生善于模仿科學家進行科學的探究。探究的過程應當有懸念,有波瀾,要讓學生感受到成功的喜悅與失敗的痛苦,并從中培養學生科學的、正確的情感、態度和價值觀。還要在猜想的同時發動學生進行交流、討論,培養發散性思維。中學物理的探究過程實際上再現前人是如何創造、發明的,讓學生在前人走過的軌跡上,親自體驗科學探究的過程與方法,使它們真正成為善于學習的人。