在物理教学中通过创设情境来培养学生的思维习惯

发表时间:2020/7/28   来源:《中小学教育》2020年3月第7期   作者: 于慧
[导读] 在物理课程的教学中,设置物理情境,对学生的思维习惯进行训练,从而改善和提高学生的思维结构和思维品质,促进他们理解知识,提高学生提出问题,分析问题和解决问题的能力,以及独立思考和创新性思维的能力。
        摘  要:在物理课程的教学中,设置物理情境,对学生的思维习惯进行训练,从而改善和提高学生的思维结构和思维品质,促进他们理解知识,提高学生提出问题,分析问题和解决问题的能力,以及独立思考和创新性思维的能力。
        关键字:创设情境      思维习惯   教学中     培养
        思维是地球上最美丽的花朵,弗利德里希·恩格斯对思维的定位。思维的特征是有新信息的产生。在物理教学中,教学生思维就是通过在物理课程中,设置相关情境,对学生进行思维方法的训练,改善学生的思维结构和思维品质,帮助他们理解物理知识。作为物理教师,我们要重视学生物理思维的培养,关注他们思维过程和行为方式,引导孩子们动手和动脑相结合,主动思考问题,设计研究方案,思考事实证据和科学结论之间的关系,帮助学生建立物理模型,逐渐养成质疑的思维习惯。本文强调通过创设情境,对学生进行思维训练,引导学生科学思维。
        首先,创设良好的问题情境,问题情境是思维的开端,在物理的学习过程中,永远存在着一定的问题。所以在物理这门学科的教学中,教师应当尽量避免将结论直接告知学生,应采用问题情境引导式的教学方法去激发学生的思维,首先要设计问题情境,将学生引入物理学世界。
        如:功率概念的教学。我们采用如下方式创设一个问题情境:想象一下你沿着台阶登山的情景,登同一段台阶,慢慢走上去和是疾步跑上去。两个过程中,你克服自身体重所做的功和消耗的能量是一样的,为什么疾步跑上去人会气急,而缓慢走上去却不会呢?这是学生在生活中有过亲身体验的,学生知其然而不知其所以然,他们急于想揭开谜底。这样的问题能够为学生创设良好的问题情境,引发学生的思维。物理教学不但要以问题情境为起点,而且要用进一步的问题情境来推进。我们应该把物理教学的过程设计成不断提出问题和解决问题的过程。具体地说,就是要善于把一堂课的目标问题分解成一系列首尾相接、环环相扣、层层推进、富有逻辑关系的子问题,训练学生的思维。
        如:牛顿第一定律的教学,通过设置情境,提出主问题:力和运动存在什么样的关系?将这个问题进行分解,通过各个子问题的解决,而获得主问题的答案。(1)我们要探究力对物体运动究竟起什么作用,首先解决基本的问题:一个物体没有力作用时将怎样运动?(2)但是,客观并不存在没有力的环境,怎样研究没有力的运动呢?选取哪一个力比较合适呢?我们的方法是:创设竖直和水平方向各一个情境,会发现的选一个在生活中普遍存在的,学生都知道的,实验过程中又容易控制和改变的力---摩擦力,实验就容易进行了。具体操作是,让一辆小车从斜面自由下滑到水平面上运动,改变水平面的粗糙程度,使小车受到的阻力逐渐变小,观察小车的运动有什么不同。然后提出物体不受力作用时将做什么运动?(3)怎样研究大小不同的阻力对物体运动的影响?将此问题再分解为①怎样改变阻力的大小?在水平面上铺不同的材料。②怎样反映阻力对物体运动影响的大小?给小车相同的初速度,比较它在不同材料的水平面上可运动的距离。距离长的,运动状态被改变的小,阻力小。(4)如何控制小车每次在水平面上的初速度都相等?用手推行吗?如果让小车从料面上滑下来,如何保证小车每次到达水平面时速度相同?(5)从大小不同的阻力对物体运动的影响,怎样推出物体在不受力作用时保持运动状态不变?(6)根据物体不受力时的运动,怎样推出力和运动的关系?
        其次,将创设情境,培养学生的思维作为教学的核心要素
        对教学而言,我们常说今天教什么知识,其实知识教学只是一个载体,我们更要关注的是知识教学承载了哪些思维教育。在物理教学中,我们应当通过情境教学发展学生的思维,通过培养学生的思维促使促进知识的学习
        如:动能大小的决定因素研究。在研究动能大小与物体的运动速度时,在做实验的过程中,让学生观察木块被推动的距离,推动的距离越大,所具有的动能越大。

最常规的教学就是老师做完实验后,直接引导学生得出结论。从表面上看,学生也接受了这一部分知识,但其过程不够严谨,对学生在理解这个实验,为什么就能说明动能大小,是比较生硬的。针对这种现象,我在教学中,通过分解实验,转化物理情境,引导学生分析实验的过程中,从功与能的关系入手,让学生明确小球推动木块向前移动距离越大,说明小球对木块做功越多,小球对外做功的本领越强,小球具有的动能越大。
        再次,通过情境教学突出物理学成果的形成过程,培养学生的思维
        物理学的发展历程是曲折,物理学家在漫长的发展历程中,给我们创造了辉煌的科学成果。但他们在物理学的探究中所运用的思想方法,以及他们所获得的成功乃至所遭遇的失败,对我们来说,也是一笔宝贵的遗产。学生学习物理,不但要掌握物理学家所发现的物理知识,而且要认识物理发现的过程,学习物理学家的思想方法。在教学中创设情境,让学生了解物理学家怎样发现问题、提出问题、分析问题和解决问题,在探究过程中陷人哪些困境,遭遇过怎样的失败,又是如何从这些困境和失败中走出来,等等,从而为学生在学物理时的思维提供启发,如:温度计,弹簧测力计,电动机,奥斯特实验,欧姆定律,阿基米德原理等教学中,通过情境再现,来体会和感悟思维过程形成。
        最后,在物理概念的建构过程,物理实验的设计过程创设情境激发学生思维的培养。
        建构主义教学观认为,教学不是将知识以成品的方式教给学生的过程,而是学生通过自己与外部环境的交互活动主动获得知识的过程。在物理学的教育中,我们应当精心在设计教学过程中创设情境,通过情境让学生亲历概念建构的过程。要激发学生积极思维,通过对事实材料的分析比较、抽象概括,得出物理知识,而不能将知识强加给学生。物理教学离不开科学实验,无论是实验装置还是实验方案的设计,都是思维的产物,蕴含着丰富的思维教育因素。物理教育要充分利用这些素材创设相关情境,让学生在物理的学习中,学会创设情境,积极主动参与物理实验设计的过程。这样既能有效发展学生的思维,又能避免学生实验的盲目性。如:探究浮力原理的实验,老师给出不同的实验仪器,创设情境让学生结合实验目的,设计实验方案,从而培养学生的思维。以下是学生的设计方案:
        方案一、①测力计测出物块受到的重力G1和空桶的重G2②物块浸没在溢杯的水中,读出此时弹簧测力计的读数;③测量出溢水杯溢出的水的质量;算出所溢出的水受到的重力,并与浮力比较。为了培养学生思维的广阔性,实验之后,引导学生提出探究阿基米德原理得其他方案
        方案二、无溢水杯和烧杯,用量筒中装水
        ①测力计测出物块受到的重力后物块浸没在量筒的水中,读出此时弹簧测力计的读数;②用量筒测出物块排开水的体积;③计算物块排开的水的体积和受到的重力,并与浮力比较。
        总之在物理教育中教学生思维,就是要通过各种情境设置结合实验,对学生进行思维方法的训练,改善学生的思维结构和思维品质,促进他们理解知识,提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,以及独立思考和创造性思维的能力。
       
        参考资料:
        1、《初中物理课程标准》
        2、《初中物理高端备课》  邢红军主编  中国科学技术出
        3、《郑青岳科学教育讲演录》  郑青岳著     浙江教育出版社
        4、《思维风暴》   白虹   任中原  编著    中国华侨出版社
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