Question

高中物理教学如何培养学生的思维能力

Answer 1

“创新是一个民族的灵魂”，在全面实施素质教育的今天，人的最重要的素质是创新能力。物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。新课标指出，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。实验教学对培养学生的创新思维能力有着至关重要、不可替代的作用。下面就如何在实验教学中培养学生的创新思维能力，与同仁共同探讨：
一、更新教学观念，加强设计训练
教师教学观念的陈旧已严重阻碍了学生创新思维和创新能力的发展。由于我们长期徘徊在“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”的“应试教育”的怪圈里，直到现在，还有部分教师把演示实验甚至学生实验课作为讲读课来上，根本就谈不上什么探索性、开放性的实验课。从根本上有悖于新课标的精神和新教材的要求。因此，作为教师，要想培养创新人才，必须树立创新的观念，立足于开发学生的实验潜能，点燃学生创新的火花，保护并尊重学生的主体发展与创新精神，让学生由教的对象，变为学的主体、创新的主力。在物理中应该把更多的精力、时间投放在学生创造性解决问题上。
设计实验对培养学生的创新思维和实践能力具有“新颖”、“有趣”的特点，并有助于对学生进行发散性思维的训练。“新颖”并不是无原则的新，而是以学生现有知识水平为基础；“有趣”即要有趣味性，以激活学生的求知欲，引导学生进一步思考探索。例如，在“测定小灯泡的功率”的实验中，除按课本上的方法测定小灯泡的额定功率外，教师可引导：若题目中不具备电压表或电流表中的任意一个，而是给出了一个已知阻值的电阻，同学们能不能测出小灯泡的功率呢?可让学生动手做一做。当学生完成这两步后，教师再深入引导，“假如已知电源电压，而电压表的量程小于灯泡的额定电压时，怎样测量小灯泡的额定功率呢?”这样步步引导，逐渐深入，利用新颖、有趣的实验设计，激活学生的思维。不但提高了学生灵活应用知识的能力，更重要的是培养了学生从不同角度、用不同方法解决问题的发散思维能力，有效地促进了学生创造力的培养。
实践表明：指导学生进行设计性实验的训练是调动学生动手和动脑积极性的一项有效措施。设计性实验使学生感到有探索价值和设计必要，能引起学生兴趣，能培养学生动手动脑的能力，进而培养学生的创新思维能力的目的。
二、引导发现探索，活跃创新思维
实验总是以发现，以探索作为追求目标的。虽然物理实验中的现象和规律通常都是前人已经发现的，但对学生来说却依然是未知的，因此，在实验教学中，教师应当努力把发现的任务交给学生，在让学生成为发现的主人的同时，让他们充分体验到智力劳动的艰辛以及科学发现的喜悦，从而激发其强烈的探索精神，培养学生的创新思维能力。例如，在“用伏安法测导体电阻”实验中，教师先给各组提供一个阻值相同的电阻让学生测量，由于有的学生将电流表内接，有的将电流表外接，势必导致彼此间测量结果的较大差别（甚至可以是成倍的差别），疑惑也就由此产生：“相同阻值的电阻其测量值为何会有这么大的差别？”“哪一个测量值比较准确？”“怎样才能减少测量的误差？”这时，学生会怀着解决问题的迫切心情去通过实验并结合实验原理及误差的来源进行探索。进而会使他们发现，电流表内接与外接测量同一电阻，会导致测量结果的较大差别，为了减少测量的误差，应根据被测电阻的大小及电流表、电压表的内阻等具体情况确定电流表的接法。但由于这种简单伏安法电路本身的不完善，不论是采用电流表内接还是外接，都有系统误差。那么，能否消除这种系统误差呢？为此，可向学生介绍补偿的思想，引导学生设计出原理上较为完善的电压补偿和电流补偿电路。这时，由于电流表和电压表不够准确带来的误差又会成为主要矛盾，如何解决这个矛盾？经过进一步引导，可使学生认识到，如采用准确度高得多的电阻箱和灵敏度很高的电流计来代替电压表和电流表，便可大大提高测量精度。最后，再让学生分别用上述三种方法实际测量同一个标准电阻的阻值，比较测量的结果证实了理性的分析。即通过如此的发现探究，学生对怎样较准确地测量电阻的问题也就有了深刻的认识。
三、重视预测猜想，掌握研究方法
心理学的研究表明，人通过思维在头脑中创造出某些没有经历过或现实中尚未发现的事物的形象。人们借助这种思维（即想象）常能在未经逐步、仔细分析的情况下迅速对问题的答案作出一些合理的预测或猜想。这种预测或猜想是创新思维的一种重要形式。正如牛顿所说：“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现。”事实上，法拉第正是根据电能生磁猜想到磁能生电，并最终发现了电磁感应定律。鉴于此，在实验教学中要对学生进行预测和猜想能力的训练。如在研究“单摆的周期”时，可先让学生猜想可能影响单摆周期的因素，进而引导学生设计实验方案，选择实验器材，并用实验去验证自己的猜想。当然，预测和猜想可能是正确的也可能是错误的，当学生通过实验