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        如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

        2014-09-10 21:23:52萬蓉

        萬蓉

        【內(nèi)容摘要】作者在多年的農(nóng)村初中物理教學(xué)實(shí)踐中,提煉出培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的幾種方法:樹立典型思維榜樣、為主動(dòng)思維創(chuàng)設(shè)條件、訓(xùn)練拓展多維思維、反思矯正錯(cuò)誤思維。

        【關(guān)鍵詞】樹立典型 創(chuàng)設(shè)條件 多維思維 反思矯正

        目前在初中物理教學(xué)中的較為突出的矛盾,就是大搞題海戰(zhàn)術(shù),學(xué)生和老師都“疲于奔命”,學(xué)生做的多,錯(cuò)的也多,老師就得拼命的講學(xué)生的錯(cuò)題,而學(xué)生沒有掌握解題的科學(xué)思維,下次再遇到相似的題型甚至原題,還是按照舊的、錯(cuò)的思路去解題,老師就又得再講一遍,周而復(fù)始。學(xué)生的成績(jī)不但沒有提高,反而會(huì)在“屢戰(zhàn)屢敗”中喪失信心,甚至厭學(xué);老師們也在不斷地抱怨學(xué)生教不會(huì),學(xué)生真懶惰。怎樣把老師和學(xué)生從“苦?!敝薪夥懦鰜恚瑫r(shí)又能提高教學(xué)成績(jī)?

        答案就是,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力?!笆谌伺c魚不如授之以漁”??茖W(xué)的思維能力不是一朝一夕就能培養(yǎng)出來的,怎樣潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力?

        一、樹立典型思維榜樣

        在教學(xué)過程中,通過教師展示經(jīng)典的思維過程,給學(xué)生以榜樣示范,可以使學(xué)生的思維較早地納入科學(xué)的軌道。

        1.展示概念、規(guī)律的建立過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

        展示物理概念、規(guī)律的建立過程,不僅有助于加深對(duì)這些規(guī)律的理解,也有利于具體體會(huì)科學(xué)研究的方法,了解物理學(xué)家的研究思想,從他們的成功和失敗中獲得啟示和教訓(xùn),從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。

        例如,得出“聲音不能在真空中傳播”這一結(jié)論,就經(jīng)歷了這樣的思維過程:實(shí)驗(yàn)中因很難做到使玻璃鐘罩內(nèi)成為絕對(duì)的真空,所以不可直接由實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納得出這一結(jié)論,必須設(shè)法使這個(gè)鐘罩里的空氣逐漸減少,在鐘罩外聽聲音的變化,然后根據(jù)鐘罩內(nèi)氣體越少,傳播到鐘罩外的聲音就越弱這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果,經(jīng)歷科學(xué)的思維,推想出“如果鐘罩內(nèi)一點(diǎn)空氣都沒有,聲音將無法傳播出來”這一結(jié)論。這種“實(shí)驗(yàn)+推理”的研究方法又被稱為“理想實(shí)驗(yàn)法”,在得出“牛頓第一定律”中“運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力作用時(shí)作勻速直線運(yùn)動(dòng)”這一結(jié)論時(shí),再次用到了這種科學(xué)思維方法。掌握了這種思維方法,有助于學(xué)生解決一些開放性探究題或極值問題。

        2.講解例題展示物理問題的解決過程,培養(yǎng)學(xué)生的思維

        學(xué)習(xí)物理學(xué)的重要目的,就在于應(yīng)用物理原理解決實(shí)際問題、進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn),因此在物理教學(xué)中,應(yīng)充分展示這樣的典型思維過程,給學(xué)生以示范,再通過練習(xí),讓這種思維變成學(xué)生自己的思維。如果在課堂教學(xué)中長(zhǎng)期注重這種思維的培養(yǎng),學(xué)生的研究、處理物理問題的能力肯定會(huì)提高。

        例1:如圖所示,電源電壓不變,將滑片P向右移動(dòng),電壓表的示數(shù)如何變化?

        對(duì)于此題,教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)邊引導(dǎo)邊分析,邊推理邊板書。判斷電壓表示數(shù)U變?nèi)绾巫兓袃蓚€(gè)思路:

        一是據(jù)U變=I×R變,看I和R變,因R變?cè)龃螅琁減小,故無法判斷U變。

        二是據(jù)U變=U源-UR(R兩段電壓),看U源和UR,U源不變,只要看UR,因R變?cè)龃?,I減小,據(jù)UR=I×R 得UR減小,故U變?cè)龃蟆?/p>

        這一過程展示了教師解題的全部思維過程,既有思路的暢通,又有思路的阻塞,寓正確解題于思維必然之中,合乎情理。例題教學(xué)中,教師要盡可能展示解題思路,切不可將其簡(jiǎn)化成教師解題的口頭或書面的表述表演,讓學(xué)生在看過解題表述后,驚訝于老師思路的獨(dú)特和高深莫測(cè),或留下“老師怎么會(huì)想到這樣解”的疑惑。

        二、為主動(dòng)思維創(chuàng)設(shè)條件

        1.要給學(xué)生充分的思考時(shí)間

        教師為了追求所謂的課堂高效率,整節(jié)課容量大、節(jié)奏快。學(xué)生在教師的指引下腦子不停地轉(zhuǎn)動(dòng),一會(huì)兒自學(xué),一會(huì)兒討論,一會(huì)兒演算,可謂熱鬧非凡。但表面的熱鬧下犧牲的卻是學(xué)生安靜、獨(dú)立地思考。所以,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:學(xué)生一學(xué)就會(huì),一做就錯(cuò);上課聽得懂,下課不會(huì)做;學(xué)生題目做了不少,解題能力并沒有得到提高。久之,學(xué)生養(yǎng)成了急躁、急功近利的學(xué)習(xí)習(xí)慣,失去了主動(dòng)思維的良好習(xí)慣。

        “磨刀不誤砍柴工”。教師應(yīng)該給學(xué)生提供充分的思考時(shí)間,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)獨(dú)立的思考。

        2.啟發(fā)要與學(xué)生的思維同步

        學(xué)生在思考過程中遇到問題時(shí),教師可作適當(dāng)?shù)膯l(fā)引導(dǎo)。教師的啟發(fā)要遵循學(xué)生思維的規(guī)律,因勢(shì)利導(dǎo),循序漸進(jìn),不要強(qiáng)制學(xué)生一定按照教師的方法和途徑去思考問題。有經(jīng)驗(yàn)的教師在備課時(shí),認(rèn)真揣摩學(xué)生的心理,站在學(xué)生思維和認(rèn)知角度去估計(jì)學(xué)生可能發(fā)生的各種情況,先將不正確的思路排除,再將學(xué)生引入正途。

        三、訓(xùn)練拓展多維思維

        促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展,取決于教師的主導(dǎo)作用,只有教師有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和訓(xùn)練,才能使學(xué)生逐步提高思維能力。

        1.一題多解培養(yǎng)學(xué)生思維的廣度

        通過不同的解法,可以讓學(xué)生從不同角度思考問題,拓展解題思路。長(zhǎng)期訓(xùn)練可以讓學(xué)生把不同章節(jié)的知識(shí)融會(huì)貫通,靈活運(yùn)用。

        在例1的基礎(chǔ)上可以讓學(xué)生嘗試去做下面這道題,并通過兩種解法拓展學(xué)生的思維。

        例2:如上圖所示,滑片在某兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí),電流表的變化范圍(0.15~0.4A),電壓表的變化范圍(6~9V),求:1.R1;2.電源電壓。

        方法一:利用例1分析的結(jié)果,I減小,U變?cè)龃?,出電源電壓相等的方?+0.15R1=6+0.4R1,求解出R1。

        方法二:∵電阻R1與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),∴U=U1+U滑,∵電源的電壓不變,∴△U1=△U滑,∵U=IR,∴△U滑 =△U1=△IR1,即R1=△U滑/△I。

        2.一題多問培養(yǎng)學(xué)生思維的深度

        通過幾個(gè)遞進(jìn)關(guān)系的問題可以讓學(xué)生深度思考問題,使思維有一定的連續(xù)性。

        如在例2的基礎(chǔ)上還可以進(jìn)一步追問:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率是多少?

        在教學(xué)過程中思維方法的強(qiáng)化訓(xùn)練,還可以經(jīng)常問學(xué)生,“你還有其他解法嗎?”“你的想法與別人有什么不同?”“你的方法好在哪里?”這樣的提問,有助于誘發(fā)學(xué)生反思和優(yōu)化自己的思考過程。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照別人的解題方法進(jìn)行反思,使學(xué)生既多學(xué)到了一些解法,又對(duì)創(chuàng)新思維作了檢查、批判,錘煉了思維。

        四、反思矯正錯(cuò)誤思維

        大膽放手讓學(xué)生去做,暴露他們感知理解新知的矛盾和差異,深入挖掘,找出思維上的漏洞,讓學(xué)生從根本上進(jìn)行反思和糾正錯(cuò)誤。

        當(dāng)代科學(xué)家波普爾說:“錯(cuò)誤中往往孕育著比正確更豐富的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造因素。”因此,反思錯(cuò)誤,弄清哪些地方易犯錯(cuò)誤,回憶自己解決問題的結(jié)果和過程,找出錯(cuò)誤的根源,分析出錯(cuò)原因,提出改進(jìn)措施,明確正確的解題思路和方法,這是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的重要途徑。給學(xué)生一個(gè)研究爭(zhēng)論的空間,讓學(xué)生在爭(zhēng)中分析、爭(zhēng)中反駁、爭(zhēng)中明理、爭(zhēng)中內(nèi)化知識(shí)和獲得正確的方法。這樣,讓學(xué)生對(duì)自己的錯(cuò)誤進(jìn)行自我反思,看到廬山之真面目,找出病因,并及時(shí)給自己注射一針“疫苗”。那么這種錯(cuò)誤資源不是更有價(jià)值了嗎?從某種意義上說,學(xué)生的思維品質(zhì)可以在嘗試錯(cuò)誤后的反思過程中得到優(yōu)化。

        總之,在教學(xué)過程中,要特別重視科學(xué)的思考過程。要教學(xué)生知識(shí),更要教他們方法,而許多方法都是在這些過程中隱藏著,只有充分展示這些過程,才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。學(xué)生科學(xué)思維的形成,正如人體消化食物一樣,是別人無法替代的。物理中的很多思想方法,技能技巧,如果缺少了學(xué)生自己的反思、體驗(yàn)和感悟,就不可能真正變成學(xué)生自己的。因此只有在不斷的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、反思中,才能潛移默化的提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

        (作者單位:江蘇省張家港市新塍初中)

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