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浅谈物理教学对学生能力的培养 【摘要】本文从培养学生学习物理的兴趣出发,讨论了物理教学中培养学生思维能力、实践创新能力和分析概括能力的方法。无论是物理概念、定律的发现还是物理理论的创立和突破,都离不开思维能力。传统的物理教学却多以传授知识为主，教师能讲得清，学生听得懂，教学就算成功。但实际上一些学生往往只是知其然而不知其所以然，仅靠机械记忆去单纯模仿，缺乏应具备的思维能力、实践创新能力和分析概括能力等各种能力。因此在初中物理教学中要特别重视对学生物理学科能力的培养，这不仅是素质教育的需要，也是当前教学改革的方向。 【关键词】物理教学；思维能力；创新；培养 一、培养学生思维能力 1．在物理教学中激发学生的学习兴趣,培养其思维的积极性和主动性。 孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐不者”,兴趣是最好的教师。当学生对某门学科产生兴趣时,他就会产生力求掌握知识的理智感,集中自己的注意力,采取积极主动的意志行动,使思维活动处于积极状态,从而极大地提高自己的学习效率和质量。在物理教学中激发和培养学生的学习兴趣,须注意以下几点: （1）上好第一堂物理课 开始接触物理这门学科,学生想知道物理学研究什么?为什么学习物理?怎样学好物理?此类问题出现在学生头脑中,学生对物理充满强烈的好奇心。只要正确引导,就能充分激发学生对物理学科的兴趣。为此可采取以下方法:①做好几个有趣实验,如光的色散实验、摩擦起电实验等引起学生的兴趣;②提出几个日常生活中常见问题,制造悬念。如在乘公共汽车时，汽车突然起动时，乘客为什么会向后倾？而突然刹车时乘客为什么又向前倾？路旁的树木、房屋为何总是向后退……可见，物理现象在我们生活中无处不在;③举一些物理知识应用的实例。如：“冬天手冷的时候，为什么两手互相搓搓就暖和了”、“从滑梯上滑下，为什么臀部会有灼热的感觉”,让学生了解物理的重要性,用以激发学生爱科学、学科学的积极性。 （2）重视观察和实验 在物理教学中,引导学生观察日常生活的物理现象。如:斜插入水的筷子,从水平面看去是弯的,逐步培养学生的观察能力，注重实验教学。首先做好演示实验,演示实验具有形象性、具体性、直观性、真实性等特点,因而可以激发学生学习物理的兴趣,充分调动学生学习物理的积极性和主动性,启发学生探索物理现象和规律。在物理教学中,充分利用演示实验能很好地帮助学生观察、分析和感知物理现象,了解物理过程的发生、发展以及变化条件,从而更好地理解和掌握物理概念和规律。组织好学生实验,让学生自己动手通过实验得出结论,既提高了学生的学习兴趣,又培养了学生的思维主动性。 （3）教学中注重渗透物理学史 在教学过程中注重挖掘教材内容,将物理学史融于教学之中,分析科学发现和科技发明的思路,讲解科学家发明创造的有趣故事,既引起学生学习物理的兴趣,又培养学生严谨求实的科学态度。 （4）成立物理兴趣活动小组 充分利用课余时间,组织和引导学生自己动手组装诸如收音机、门铃等小家电。在活动中让学生体会成功的快乐,提高他们的动手能力和操作技能,充分调动学生学习和探索物理知识的积极性和主动性。 总之,在教学中注重培养学生的学习兴趣,使学生始终处于积极主动的学习状态,这是培养学生思维能力的最主要的前提。 2 .从实际出发,积极培养学生的创造性思维能力。 创造性思维是思维科学的核心,是人类揭示事物的内在本质和发展规律的最有价值的思维方式。创造者在强烈的创新意识驱使下,将大脑中已有的感性或理性知识,按科学的思维逻辑,借助于想象、联想和灵感,以渐近性或突破性飞跃的形式,进行重新组合,形成有价值的新观点、理论和方法。 在物理教学过程中,从学生的实际出发,正确估计学生的智力发展水平和已有的知识水平,设计形式多样、难度适宜的问题,让学生自己动手进行调查研究,查阅资料,打破常规，积极寻找解决问题的新思路和新方法,逐步培养学生分析问题、解决问题的能力和不断创新的精神。 二、培养学生的实践创新能力 “创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”，创新已成为新世纪的时代精神。现代社会已进入知识经济时代，知识经济时代的重要特征就是不断创新，培养学生的创新精神与实践能力是素质教育的核心内容，也是新一轮课程改革的重要目标之一。中学物理教育作为物理学的基础教育，对培养学生的创新素质担负着责无旁贷的使命。创新教育在于发掘每个学生的潜力，学生的创造力只有通过反复的激发与磨练才能形成，只有通过长期的精心雕琢，才能迸射出灿烂的光彩。也只有通过我们每位教师善教、乐教，创造性地教学，才能使我们的课堂成为学生创新的天地、成长的乐园。 如何培养学生的实践和创新能力呢？下面结合本人的物理教学实践谈一些看法。 1.通过创设情境培养学生的实践和创新能力 在传统教学模式中，教师是传授知识的漏斗，学生是单纯的、被动接受知识的容器。这种教学模式把教学过程的双主体活动变成了教师的单向传输、学生被动接受的过程，束缚了学生思维的开放和自主发展，压抑了学生创造力的充分发挥。为此若在教学中创设情境，让学生自己去思考。让学生直接面对一些实际问题，这样，学生在解决问题的过程中发挥自己的潜能，在研究问题的过程中，实践和创新能力便得到了提高。例如，在进行物体的浮沉条件教学时，首先不正面通过物体的受力分析推导物体的浮沉条件，而是先做一个演示实验，引导学生去观察思考，创设一个利于学生发挥创造性思维能力的问题情境。具体做法如：用一小木棒一端配以铁螺母制作一个平均密度稍小于水的“浮沉子”，放入一个装有大半瓶水的矿泉水塑料瓶中，用手在瓶体上一压一放，使“浮沉子”上浮或下沉，让学生观察实验现象，并用学过的知识去分析为什么同一个木棒会时而上浮，时而下沉，从而自己探索出物体的浮沉条件。再如，在进行比热的教学时，首先引导学生思考内陆和沿海昼夜温差的显著不同这个地理现象，通过分析发现内陆和沿海环境中显著不同之处是地表周围含水量不一样，从而导致温差不同这个原因顺利得到比热的概念。用这种创设问题情境让学生在探索中自己得出结论的方法，既增加了学生的兴趣，又使学生的实践和创新能力得到以提高，教学中可根据情况多加采用。 2.通过实验教学培养学生的实践和创新能力 物理是一门以实验为基础的自然科学，实验教学是物理教学的一个重要组成部分。教师在课堂教学中，应根据情况适当多安排一些实验，特别是探索性实验。从而激发学生的学习兴趣，培养学生的实践和创新能力。 实验的方式多种多样，在实验器材和时间允许时，尽可能让学生在课堂或课后亲自动手去做实验。这样，一方面可培养学生动手实践能力；另一方面学生在手脑并用，自己发现知识的情况下，容易接受、掌握知识，还可以从做的过程中摸索到一些发现问题、探究问题、解决问题的途径和方法。所谓的“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”是很有道理的。对于课本安排的学生分组实验，应想方设法让学生做，不能用演示实验甚至口头实验替代。当然，有些实验方法可加以改进。演示实验由于具有省时、现象明显、成功率高等优点，在教学中可多采用。在进行演示实验时，应适时引导学生观察、思考，甚至让学生上讲台操作。另外，还应引导学生多动手进行自制教具、设计实验等活动。例如，在进行音调教学后，可先演示一个用简单的日常用具制作的“乐器”进行演奏的实验，然后让学生课后探索利用生活中各种器具制作简易“乐器”。学过验电器原理后，让学生尝试用不同材料动手制作验电器，并探究如何制作才能提高验电器的灵敏度。学习浮力知识后，可引导学生利用浮力知识设计实验测固体和液体密度或利用浮力进行其它物理实验。有时，做一个实验后，还可引导学生想一想：这一个实验还有哪些做法，用这些器材还可做哪些实验等。 3.利用开放性问题培养学生的实践和创新能力 在物理教学过程中引入一些开放性问题，教师先不做任何说明，而是让学生自己去探索答案，不同的学生往往会从不同角度去分析，从而得到不同的解决方案，此时教师应先对每个学生的努力给予肯定和鼓励，然后引导学生逐一分析，指出每个正确做法的优、缺点及错误做法的原由，还可以改变一下题设条件再让学生思考解决，最后还应引导学生归纳总结一下从这个问题中得到的启示。这样，不仅解决了问题，还使学生的思维更加广阔、深刻、灵活、流畅，从而实践和创新能力得以增强。 利用开放性问题时，教师首先必须将所选择的问题从多方面进行审查，确保问题的针对性、正确性和深刻性，在学生思考解决问题时，不应诱导学生向某方向去，而是引导他们在没有任何束缚的情况下自由想象。这种方法在复习课中使用最为适宜，因为就所涉及的知识来说，一般的新课都比较少，而复习课则较多，利于展开想象。例如，在复习热学知识时，可以设计这样一个问题：夏天，人呆在暴露在阳光下的一栋简易二层楼房的二楼室内，感觉非常闷热，请你想办法使室温降低一些。这个问题的答案有多个，应引导学生想出尽可能多的方法，特别是别出心裁、与众不同、异想天开的方法。当然各种方法有优劣之分，有些还不能实际应用，甚至达不到目的，但能想出这些方法，还是值得赞赏的。如可能有的学生会谈到将房子开窗或用风扇通风，将房顶及四周贴上反光或隔热材料或植上花草等做法，我们都要充分肯定他善于动脑、想象力丰富的一面，也要分析并指出他想法中行不通的地方。还可以让学生回家亲自动手付之实践，探索出最适合的方法。如此以来，学生的实践和创新能力不觉中就有了提高。 在教学过程中，经常进行开放性问题的训练，学生就会养成良好的学习习惯，自觉的去分析问题、解决问题，这样就变被动的接受知识为主动的汲取知识。 4.通过各种实践活动培养学生的实践和创新能力 心理学家皮亚杰说过：“要让学生动手做科学，而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学。”在引导学生亲身经历知识的形成过程中，注重学生的实践体验显得尤为重要。在教学过程中，学生是一个积极的探究者，教师的作用就是要创设一种学生能够独立探究的情境，在实践活动中引导学生去发现。通过实践活动进行学习，学生所获得的知识不再是空洞抽象的，而是具体的、生动的、丰富的。与此同时，学生的观察能力、动手能力、创造性思维能力也能得到培养和充分发展。例如，引导学生利用学过的物理知识进行发明创造、小制作、论文写作、解决生产生活中实际问题等活动。 三、培养学生的分析概括能力 义务教育物理课程标准中关于“过程和与方法”的目标描述，明确说到：学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体的问题，有初步的分析概括能力。分析概括是抽象思维的基本方法，它们贯穿于整个认识过程的始终。初中学生大都十三四岁，心理活动基本的特征是由形象思维逐步向抽象思维转化，但抽象思维能力仍然比较差，实际教学中，如果教师重视有目的、有步骤地向学生渗透灌输一些分析和概括问题的抽象思维方法，多多培养和发展他们这方面的能力，不仅有助于提高课堂教学质量，而且还教给了学生打开浩瀚知识宝库的钥匙，这是他们终生受益的真本领。 1．分析实验，归纳概括，得出概念和规律。 物理问题研究的基本方法是：观察和实验。重视实验的教学，仔细分析实验过程中观察到的现象，从中找出本质性的东西——物理概念和规律，是物理日常教学的基础。初中物理中的概念和规律，基本上都是从物理事实的分析中直接概括出来的，因此教学中注意培养学生的分析概括能力，将加深他们对概念和规律的理解和记忆，有助于他们运用这些概念和规律解决简单的实际问题。例如：物理中阿基米德原理的教学，在学生形成浮力概念的基础上，自然就要探究浮力的大小问题。与以往的教材相比，现在的教材中，为了加深学生对排开的意义的理解，同时为了强化学生对浮力的大小与哪些因素有关的印象，在原有的教学基础上，增加了一个探索性的实验，实验要求用弹簧测力计测定金属块在下列情况下的物重。 （1）在空气中 （2）小部分浸入水中 （3）大部分浸入水中 （4）全部浸没在水中 （5）全部浸没在水中不同深度的地方 （6）全部浸没在浓盐水中 实际教学时，让学生记下各次弹簧测力计的读数，计算各种情况下，金属块所受的浮力大小（F浮=G-F），并根据数据分析和思考： （1）浮力大小与金属块浸入液体中的体积有什么关系？ （2）当金属块全部浸入液体中后，浮力大小与金属块在液体中的深度有什么关系？ （3）浮力大小与浸入液体的密度有什么关系？ 通过以上问题的思考分析，学生一般自己就能概括出浮力的大小随着物体浸入液体的体积的增大而增大（液体的密度一定），并随着液体的密度的增大而增大（浸入的体积一定）的关系，且当物体全部浸入液体后，浮力的大小与物体在液体中的深度无关。这就使学生明确了决定浮力大小的因素。在此基础上，进一步通过后面的溢杯实验，得出阿基米德原理。这个过程的教学关键在于，注意引导学生观察到物体浸入液体的体积。象这样运用逐步分析概括的方法，不仅有利于学生正确地理解阿基米德原理，还有利于在以后的学习中，运用阿基米德原理解决有关浮力的问题。虽然多花了一点时间，却避免了“注入式”使学生思维停顿状态的弊病，受到了“培养”的效果。 2．分析相关问题，比较概括，形成概念。 作为物理知识的核心内容的物理概念，是物理现象过程中抽象出来的事物的本质特征，是感性认识向理性认识的第一次飞跃。是从“物”到“理”的过程。实际教学中，只有引导学生进行一系列的分析、比较、概括，才能找出事物的本质特征，形成概念。例如，讲解“密度”概念时，可采用先分析、再比较、然后综合、概括的方法，设计出这样的教学过程： （1）研究比较不同体积的均匀铁块的质量。可以得出：同样的物质，体积增加几倍，质量就增加几倍，因此就有一个密度的概念。 （2）研究几个由两种金属按不同比例组成的合金块，发现其质量与体积没有一定的比例关系。 （3）分析“1”和“2”所得出的结论，指出：密度是对由确定组成的组成的同一种物质而言的。 （4）研究比较相同体积的铁块和铜块的质量，使学生弄清：比较不同物质不同物质的质量必须取相同的体积。 （5）综合“1”到“4”后，再用单位体积的铁块和铜块的质量进行比较，概括指出：密度是物质的一种特性，一般地说，不同的物质具有不同的密度。 以上这些步骤，都是在教师指导下，学生自己操作进行，这样建立的概念可以更好、更深刻些。 3．分析解题思路，总结概括，找出解题规律。 学习物理的目的之一，是为了理解和掌握物理知识，并运用物理知识解决实际问题，这是认识过程的第二次飞跃。由于自然界是纷繁复杂的，来源于实际的物理问题当然也会千变万化。如果教师能充分利用有限的教学时间，精选典型例题，引导学生分析解题过程，适时地帮助他们总结概括，就会找出某类问题的一般规律，使之取得举一反三、事半功倍的效果。例如，在讲解怎样解答物理问答题时，我曾选讲了这样一道例题，并给出了解题过程。 例题：用手拿住拴着钢球的绳子，使钢球在桌面上作曲线运动。这时，为什么手必须不断用力牵引绳子？ 答：（1）钢球在桌面上作曲线运动。 （2）钢球运动方向不断改变，也即其运动状态不断改变。 （3）力是改变物体运动状态的根本原因。 （4）手必须不断用力牵引着绳子。 分析上面的答题过程，学生不难得出物理问答题的解答方法，通常包括“说明条件”（如1），“分析原因”（如2），“交待原理”（如3），“得出结论”（如4）四个部分。教师进一步指出：这四个部分组成顺序，则根据题目的设问方式来确定。在此基础上，再给出一道巩固练习： 茶壶盖上开有一个小孔，如果把小孔堵住，壶里的水还能很容易倒出来吗？为什么？ 引导学生回答，并讲明答案中对应上面四部分的顺序。 答：（1）壶中的水难以倒出（得出结论）。 （2）把小孔堵住（说明条件）。 （3）倒出一部分水后，壶内空气体积增大，压强减小。（分析原因） （4）在壶外大气压的作用下，壶内的水很难倒出（交待原理，赘述结论）。 四、结论。 初中物理是义务教育的一门重要学科。物理教学不仅是教给学生物理知识，而且还要揭示获取知识的思维过程，立足于把学生的思维活动展开，从而达到培养发展能力的目的。作为抽象思维的重要方法分析与概括，在整个初中物理教学中始终加以重视，对学生能力的发展和培养，其重要性是不言而喻的。 总之，在物理教学中培养学生的能力是一项复杂的系统工程，方法和途径很多，我们只要根据实际情况，在教学过程中不断探索和努力，灵活运用各种手段和方法，因材施教，就一定能达到理想的效果，培养出大批实践和创新能力强，适应未来社会发展需要的高素质人才。 参考文献 [1] 程龙生.初中物理学习的几个因素及对策.大庆学校学报,2001,10. [2] 宓子复.物理教育学.浙江教育出版社,2012. [3] 廉忠辉.初中生物理学习中的主要问题及解决方法.呼伦贝尔学院学报,2003. [4] 朱鉄成.物理教育研究.浙江大学出版社,2002.
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