徐新建

【關(guān)鍵詞】初中物理;思維能力;物理實(shí)驗(yàn)

物理學(xué)科知識(shí)具有較強(qiáng)的邏輯性及系統(tǒng)性，教師開(kāi)展教學(xué)的過(guò)程中不僅要將物理學(xué)科知識(shí)傳遞給學(xué)生，還需要重視培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中由“學(xué)會(huì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶?huì)學(xué)”，并從中獲得對(duì)客觀世界進(jìn)行探索的方法.在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)課堂上，教師只是一味地讓學(xué)生完成對(duì)教材中知識(shí)點(diǎn)的記憶，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有形成對(duì)知識(shí)靈活運(yùn)用的能力，因此在面對(duì)新問(wèn)題時(shí)往往不知道該如何結(jié)合所學(xué)知識(shí).針對(duì)這一現(xiàn)象，現(xiàn)階段的初中物理課程教學(xué)需要教師重視培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，在發(fā)展學(xué)生思維的教學(xué)中使學(xué)生獲得獨(dú)立解決問(wèn)題的能力.

1 構(gòu)建限時(shí)作答模式，培養(yǎng)學(xué)生敏捷性思維

思維的敏捷性，指的是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，積極地利用已有的知識(shí)進(jìn)行思考，通過(guò)大膽假設(shè)的方式全面思考問(wèn)題，進(jìn)而快速且準(zhǔn)確地獲得解決問(wèn)題的方法及手段.思維敏捷性能夠反映一個(gè)人智力的敏銳程度.在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生思維的敏捷性主要表現(xiàn)為能夠在大腦中完成對(duì)知識(shí)的構(gòu)建，能夠掌握物理實(shí)驗(yàn)的技能及手段，以及能夠?qū)π枰鉀Q的問(wèn)題快速且準(zhǔn)確地制定解決方法或得出結(jié)論.因此，教師可以在初中物理課程教學(xué)中采用限時(shí)作答的模式培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性.

例如 教師可以引導(dǎo)學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)“礦泉水瓶系列”的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).學(xué)生在教師的指引中進(jìn)行思考，能夠設(shè)計(jì)出許多與礦泉水瓶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)：在礦泉水瓶中加入小藥瓶能夠完成浮力實(shí)驗(yàn);在礦泉水瓶中加入酒精及傳感器，能夠完成外界對(duì)氣體做功及氣體對(duì)外界做功的實(shí)驗(yàn);在礦泉水瓶中加入有顏色的墨水及冷、熱水，能夠完成擴(kuò)散速度與溫度之間的探究實(shí)驗(yàn)，等等.學(xué)生在教師所構(gòu)建的限時(shí)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式下能夠顯著提升自己思維的敏捷性.在對(duì)學(xué)生敏捷性思維進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，教師可以限時(shí)或定向地為學(xué)生提供一些必要的物理實(shí)驗(yàn)儀器，為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)具有一定競(jìng)爭(zhēng)性及趣味性的物理實(shí)驗(yàn)氛圍，使學(xué)生不僅得到好勝心及好動(dòng)心方面的滿足，還能夠?qū)⒁酝闹R(shí)經(jīng)驗(yàn)激發(fā)出來(lái)，通過(guò)一題多解的方式使學(xué)生思維的敏捷性得到多維度的發(fā)展.

2 引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生靈活性思維

靈活性思維就是指思維需要具有多變性及發(fā)散性，它主要表現(xiàn)能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，從不同角度出發(fā)，采用多種方式去解決出現(xiàn)的問(wèn)題.它與敏捷性思維相比不需要受到時(shí)間的約束，并且思維在空間上表現(xiàn)得更加發(fā)散與廣闊.在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以在學(xué)生面前直接呈現(xiàn)出生活化的情景，將情景中的復(fù)雜性特點(diǎn)利用起來(lái)，使學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)知識(shí)，在對(duì)知識(shí)遷移應(yīng)用的過(guò)程中從多個(gè)角度出發(fā)完成對(duì)問(wèn)題發(fā)散式的思考，使學(xué)生能夠使用多種方法完成對(duì)物理問(wèn)題的解決，在舉一反三中獲得靈活性思維.

例如 在對(duì)“電磁繼電器”這部分內(nèi)容教學(xué)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生完成自主物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)抽干水池中水的裝置.學(xué)生在經(jīng)過(guò)思考后，能夠運(yùn)用已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出多種多樣的抽水裝置電路圖.在開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時(shí)，教師需要為學(xué)生預(yù)留充足的時(shí)間讓學(xué)生先思考如何設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案，使學(xué)生在思考的過(guò)程中獲得發(fā)散性思維.在設(shè)計(jì)抽水裝置的物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生設(shè)計(jì)抽水裝置的電路圖時(shí)能夠從電路的組成、用電安全等多個(gè)角度出發(fā)，不僅完成了對(duì)已學(xué)知識(shí)的梳理，還加深了對(duì)電路設(shè)計(jì)原理有關(guān)的知識(shí)理解，最終達(dá)到發(fā)展學(xué)生靈活性思維的教學(xué)目的.

3 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流，發(fā)展學(xué)生批判性思維

批判性思維指的是個(gè)體在自己獨(dú)立思考的過(guò)程中，能夠?qū)φ麄€(gè)思維過(guò)程進(jìn)行全面檢查，在分析及處理所捕捉到的反饋信息后，能夠?qū)ζ渲谐霈F(xiàn)的問(wèn)題及矛盾點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行自覺(jué)修正.物理實(shí)驗(yàn)本身就具有較強(qiáng)的邏輯性及嚴(yán)謹(jǐn)性，因此它也為培養(yǎng)學(xué)生批判性思維創(chuàng)造了條件.在開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，需要教師能夠引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行獨(dú)立思考后，能夠提出具有批判質(zhì)疑性質(zhì)的問(wèn)題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中能夠勇于表達(dá)自己的想法及觀點(diǎn).

例如 在探究物體浮沉條件時(shí)，可以在為學(xué)生演示浮沉子的上浮下沉實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生通過(guò)交流的方式去探究為何浮沉子會(huì)出現(xiàn)上浮下沉的現(xiàn)象.有的學(xué)生認(rèn)為浮沉子下沉是由于改變了重力大小所導(dǎo)致的，即整體看待瓶子及進(jìn)入的水，當(dāng)用手?jǐn)D壓瓶子時(shí)，瓶子中的水會(huì)進(jìn)入到小藥瓶?jī)?nèi)，導(dǎo)致小藥瓶在進(jìn)入水之后增加了重量，在重力大于浮力的情況下就會(huì)出現(xiàn)小藥瓶下沉的情況.而也有部分學(xué)生對(duì)這種說(shuō)法質(zhì)疑，他們認(rèn)為之所以小藥瓶下沉，是由于改變了浮力所導(dǎo)致的，即整體看待小藥瓶及小藥瓶上端封閉的空氣柱，當(dāng)用手對(duì)礦泉水瓶進(jìn)行擠壓時(shí)，小藥瓶中會(huì)進(jìn)入礦泉水瓶中的水，因此小藥瓶上部的空氣柱就會(huì)變小，進(jìn)而減少了排開(kāi)水的體積，在浮力小于重力的情況下小藥瓶便出現(xiàn)了下沉的情況.批判性思維為學(xué)生其他思維的發(fā)展提供了基礎(chǔ)并創(chuàng)造了前提，因此在初中物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，需要教師鼓勵(lì)學(xué)生先完成對(duì)問(wèn)題的獨(dú)立思考，并在獨(dú)立思考的過(guò)程中對(duì)呈現(xiàn)出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行質(zhì)疑，接著引導(dǎo)學(xué)生與同伴進(jìn)行交流及討論，使學(xué)生在表達(dá)自己對(duì)問(wèn)題獨(dú)特看法的過(guò)程操作獲得批判性思維.

4 引導(dǎo)學(xué)生觀表探質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生深刻性思維

深刻性思維需要建立在對(duì)知識(shí)的深度理解之上，它是在觀察、分析、歸納事物的表象后，能夠?qū)⒈硐蟮母蓴_排除掉，在抽象思維的引導(dǎo)下透過(guò)現(xiàn)象來(lái)把握事物的本質(zhì)，完成對(duì)事物發(fā)展規(guī)律及趨勢(shì)的預(yù)測(cè).在開(kāi)展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，需要教師將創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)利用起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生在仔細(xì)及深入的觀察中，運(yùn)用對(duì)比法、正反論證法、控制變量法等科學(xué)的方法，自己完成對(duì)事物本質(zhì)及核心的揭露，使得學(xué)生在深入理解物理概念及規(guī)律的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)知識(shí)“知其然并知其所以然”.

例如 在學(xué)習(xí)“小孔成像”相關(guān)內(nèi)容時(shí)，大部分學(xué)生只是對(duì)小孔的大小停留在很小的孔這樣的概念上，但是學(xué)生并不理解所謂的小孔到底有多小.因此，教師可以采用物理實(shí)驗(yàn)的方式引導(dǎo)學(xué)生理解.教師可以借助于LED燈為學(xué)生做出一個(gè)“上”字形的光源以及三角形的小孔，通過(guò)點(diǎn)亮LED 燈的燈源，通過(guò)小孔在光屏中呈現(xiàn)出小像.在演示完實(shí)驗(yàn)后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考該實(shí)驗(yàn)是否為小孔成像.學(xué)生在思考后提出，由于整個(gè)“上”字上的光源能夠呈現(xiàn)出上下左右均顛倒的像，因此實(shí)驗(yàn)為小孔成像，而在光屏上呈現(xiàn)出的LED燈的像為三角形形狀，因此這個(gè)不是小孔成像.接著，教師再讓學(xué)生對(duì)比“上”字所成的像以及LED燈所成的像，使學(xué)生在對(duì)比中完成對(duì)小孔的定義.通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，能夠加深學(xué)生對(duì)小孔定義的理解，學(xué)生能夠理解小孔是相對(duì)而言的.教師要想使學(xué)生對(duì)小孔大小是相對(duì)而言這句話進(jìn)行深入的理解，那么可以繼續(xù)向?qū)W生提問(wèn)：“如果想要使所有的光源通過(guò)這個(gè)小孔后均能夠完成小孔成像的實(shí)驗(yàn)，那么應(yīng)該如何進(jìn)行改進(jìn)？ ”學(xué)生在思考后能夠提出兩個(gè)解決方案，一是將小孔的大小減小，二是加大光源.學(xué)生在深度思考教師提問(wèn)的過(guò)程中能夠再次在自己的頭腦中強(qiáng)化對(duì)小孔的定義.

總之，初中物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生疑惑后，教師可以通過(guò)采用實(shí)驗(yàn)探究的方式加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，讓學(xué)生結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)出的現(xiàn)象，在對(duì)比中透過(guò)現(xiàn)象理解事物的本質(zhì)，進(jìn)而在這個(gè)過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，使學(xué)生發(fā)展深刻性思維.

5 引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維

創(chuàng)造性思維屬于思維中的最高層次，它是指一個(gè)人在遇到新的問(wèn)題或處于新的情景中時(shí)，能夠結(jié)合已有的知識(shí)儲(chǔ)備進(jìn)行快速地思考，并在思考的過(guò)程中能夠創(chuàng)造性地獲得具有價(jià)值性及新穎性的結(jié)論.創(chuàng)造性思維具有新穎性、發(fā)散性及獨(dú)特性的特點(diǎn)，它在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要能夠體現(xiàn)在學(xué)生通過(guò)觀察物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在大腦中思考物理現(xiàn)象后，能夠提出具有創(chuàng)造性的看法及想法，并且能夠運(yùn)用一定的手段及方法完成對(duì)問(wèn)題的解決.

5.1 對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)

教材中的實(shí)驗(yàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)中能夠起到重要的作用，它能夠?qū)⒔虒W(xué)中的重難點(diǎn)凸顯出來(lái)，有助于學(xué)生掌握與理解所學(xué)知識(shí).但是由于有些物理實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)出的現(xiàn)象不明顯，因此可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生得出不正確的結(jié)論.此時(shí)就需要教師能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，讓學(xué)生在思考后改進(jìn)實(shí)驗(yàn).

例如 在“升華和凝華”實(shí)驗(yàn)中，用酒精燈加熱碘錘后，會(huì)因?yàn)檫_(dá)到碘的熔點(diǎn)而觀看到碘的液態(tài)現(xiàn)象，針對(duì)這一實(shí)驗(yàn)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合其中的原理完成對(duì)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化改進(jìn).如使用低于碘熔點(diǎn)的90℃ 或100℃ 的熱水作為熱源后，再對(duì)其進(jìn)行加熱就不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)檫_(dá)到碘的熔點(diǎn)而出現(xiàn)液態(tài)碘的現(xiàn)象了.

5.2 對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新

教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步創(chuàng)新拓展.例如，在開(kāi)展“升華和凝華”實(shí)驗(yàn)中，教師可以指引學(xué)生從實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)裝置等角度完成對(duì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新.如學(xué)生提出可以改變實(shí)驗(yàn)材料，用干冰代替碘伏完成實(shí)驗(yàn);也有學(xué)生提出，可以改變熱源的方式，避免由于熱源達(dá)到實(shí)驗(yàn)材料的熔點(diǎn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)材料出現(xiàn)熔化的情況.

總之，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要將教材中一些現(xiàn)象不明、結(jié)論不清的物理實(shí)驗(yàn)有效利用起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生提出自己的想法及觀點(diǎn)，從不同方面、不同角度、不同維度出發(fā)，對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行積極改進(jìn)與創(chuàng)新，在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生預(yù)留充足的思考問(wèn)題的時(shí)間，讓學(xué)生針對(duì)問(wèn)題提出自己的看法，并結(jié)合自己的猜想完成對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中能夠獲得創(chuàng)造性思維.并且，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中，可以讓學(xué)生先利用量表評(píng)價(jià)并改進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，接著引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生生互評(píng)及師生互評(píng)的方式進(jìn)一步完善與修正自己的實(shí)驗(yàn)方案，使得學(xué)生的創(chuàng)造性思維在評(píng)價(jià)、交流與改進(jìn)的過(guò)程中得到進(jìn)一步提升.

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在開(kāi)展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，需要教師能夠?qū)⒒A(chǔ)知識(shí)教育與學(xué)生的思維發(fā)展培養(yǎng)相結(jié)合，使學(xué)生的思維得到激活，并借助物理學(xué)科中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引發(fā)學(xué)生完成對(duì)物理現(xiàn)象及物理問(wèn)題的深度思考，進(jìn)而幫助學(xué)生掌握物理學(xué)科中的一些抽象化概念及思維方式，使學(xué)生在不斷提升創(chuàng)新能力及質(zhì)疑意識(shí)的過(guò)程中獲得思維方面的發(fā)展.