新課改物理研究教學中猜想與假設能力的培養
蔡嚴娟
【摘要】中學物理學習中的探究活動是引導學生獲取物理知識、進行與科學研究探索相似,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。 【關鍵詞】探究活動;探索創新能力;猜想與假設;能力的培養 新課標教學大綱中明確指出:探究能力的培養要以物理知識和技能為載體,讓學生經歷科學探究的過程,學習科學探究的方法,培養學生科學探究精神、實踐能力和創新意識。到底探究式教學應該如何展開?在此過程中教師應該把握什么問題?怎樣在學生的學習過程中培養學生的探究能力?這些問題在我國尚缺乏系統的、全面的研究,根據自己近年來的實踐體會,談談自己的一些看法。 學生對問題的猜想并不是憑空瞎說,而是根據已有的知識基礎、興趣愛好、想象能力等提出的。在此過程中學生自主建構知識,同時兼以教師的有效指導,從而得出合理的結論。如何能更好地運用學生已有的知識和技能來建構出新的“猜想和假設”,如何發揮教師的最大作用給學生以指導呢?在實際教學中,需要講究一些策略。 1.啟發學生應用直覺思維法提出猜想與假設 直覺思維是直接領悟的思維,是人腦對突然出現在面前的新事物、新現象、新問題及其關系的一種迅速識別、敏銳而深入的洞察、直接的本質理解和綜合的整體判斷。直覺思維新穎性、創造性的特點促進了新理論的提出,愛因斯坦在談到他創立的“相對論”時說:“要通向這些定律,并沒有邏輯的道路,只有通過那種以對經驗共鳴的理解為依據的直覺,才能得到這些定律。” 在物理探究教學中,促使學生直覺猜想的形成,教師可利用以下策略。 1.1使學生建立寬廣扎實的知識基礎,形成合理的認知結構;思維不能在真空中發展,而是以對材料或信息的操作和加工為基礎的。牢固掌握學科知識,理解它們的基本結構,建立起合理的認知結構,以一種網絡思維、多條思維線路交叉作用的方式排列表征知識,就有利于學生進行直覺思維誘發猜想。比如在電磁學中,當帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中作勻速圓周運動時,重力或電場力會引起速度變化,我們的第一直覺就是粒子所受到的電場力與重力相互抵消,這一直覺的獲得基于對物理的力學平衡條件、圓周運動向心力公式和洛侖茲力特性等基礎知識的了解。因而在物理教學中,深入理解和運用直覺猜想的基礎——知識至關重要。教師可采用“變式”教學明確概念的內涵和外延加強學生對知識的理解。此外,還可通過運用概念圖檢驗、完善學生的認知結構,融會貫通所學知識。知識結構愈合理,知識積累愈寬厚,知識重組能力就愈強,直覺猜想也就愈可靠,越接近本質,同時在知識豐富的過程也深化、拓展了認知結構,它既有助于猜想的提出,也有助于猜想能力的發展。 1.2引導學生爭辯,誘發直覺猜想;學生以直覺方式進行猜想時,理智清楚、意識明確,有別于沖動行為或語言,從而對直覺結果的正確性有一種堅信感。心理學研究表明群體的個體易受他人提出見解的刺激和啟發,產生群體感應和共生效應。 物理探究教學中教師應在課堂中以指導、啟發、激疑、討論等方式,引導學生產生激烈的爭辯, 讓其心智碰撞,激發發散思維,迸發靈感的火花,啟迪學生的直覺猜想,增強其堅信感。