新課改物理探究教學(xué)中猜想與假設能力的培養論文
【摘要】中學(xué)物理學(xué)習中的探究活動(dòng)是引導學(xué)生獲取物理知識、進(jìn)行與科學(xué)研究探索相似，培養科學(xué)探索創(chuàng )新能力的重要途徑。在探究活動(dòng)中，根據已知的一些物理現象，進(jìn)行猜想與假設，然后制定計劃與設計實(shí)驗，這本身是科學(xué)探究的內容和要求。
【關(guān)鍵詞】探究活動(dòng)；探索創(chuàng )新能力；猜想與假設；能力的培養
新課標教學(xué)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(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，學(xué)習科學(xué)探究的方法，培養學(xué)生科學(xué)探究精神、實(shí)踐能力和創(chuàng )新意識。到底探究式教學(xué)應該如何展開(kāi)？在此過(guò)程中教師應該把握什么問(wèn)題？怎樣在學(xué)生的學(xué)習過(guò)程中培養學(xué)生的探究能力？這些問(wèn)題在我國尚缺乏系統的、全面的研究，根據自己近年來(lái)的實(shí)踐體會(huì )，談?wù)勛约旱囊恍┛捶ā?/p>
學(xué)生對問(wèn)題的猜想并不是憑空瞎說(shuō)，而是根據已有的知識基礎、興趣愛(ài)好、想象能力等提出的。在此過(guò)程中學(xué)生自主建構知識，同時(shí)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(xué)生已有的知識和技能來(lái)建構出新的“猜想和假設”，如何發(fā)揮教師的最大作用給學(xué)生以指導呢？在實(shí)際教學(xué)中，需要講究一些策略。
1、啟發(fā)學(xué)生應用直覺(jué)思維法提出猜想與假設
直覺(jué)思維是直接領(lǐng)悟的思維，是人腦對突然出現在面前的新事物、新現象、新問(wèn)題及其關(guān)系的一種迅速識別、敏銳而深入的洞察、直接的本質(zhì)理解和綜合的整體判斷。直覺(jué)思維新穎性、創(chuàng )造性的特點(diǎn)促進(jìn)了新理論的提出，愛(ài)因斯坦在談到他創(chuàng )立的“相對論”時(shí)說(shuō)：“要通向這些定律，并沒(méi)有邏輯的道路，只有通過(guò)那種以對經(jīng)驗共鳴的理解為依據的直覺(jué)，才能得到這些定律�！�
在物理探究教學(xué)中，促使學(xué)生直覺(jué)猜想的形成，教師可利用以下策略。
1.1 使學(xué)生建立寬廣扎實(shí)的知識基礎，形成合理的認知結構；思維不能在真空中發(fā)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(xué)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(wǎng)絡(luò )思維、多條思維線(xiàn)路交叉作用的方式排列表征知識，就有利于學(xué)生進(jìn)行直覺(jué)思維誘發(fā)猜想。比如在電磁學(xué)中，當帶電粒子在正交的勻強電場(chǎng)和勻強磁場(chǎng)中作勻速圓周運動(dòng)時(shí)，重力或電場(chǎng)力會(huì )引起速度變化，我們的第一直覺(jué)就是粒子所受到的電場(chǎng)力與重力相互抵消，這一直覺(jué)的獲得基于對物理的力學(xué)平衡條件、圓周運動(dòng)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(xué)中，深入理解和運用直覺(jué)猜想的基礎——知識至關(guān)重要。教師可采用“變式”教學(xué)明確概念的內涵和外延加強學(xué)生對知識的理解。此外，還可通過(guò)運用概念圖檢驗、完善學(xué)生的認知結構，融會(huì )貫通所學(xué)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(jué)猜想也就愈可靠，越接近本質(zhì)，同時(shí)在知識豐富的過(guò)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(fā)展。
1.2 引導學(xué)生爭辯，誘發(fā)直覺(jué)猜想；學(xué)生以直覺(jué)方式進(jìn)行猜想時(shí)，理智清楚、意識明確，有別于沖動(dòng)行為或語(yǔ)言，從而對直覺(jué)結果的正確性有一種堅信感。心理學(xué)研究表明群體的個(gè)體易受他人提出見(jiàn)解的刺激和啟發(fā)，產(chǎn)生群體感應和共生效應。
物理探究教學(xué)中教師應在課堂中以指導、啟發(fā)、激疑、討論等方式，引導學(xué)生產(chǎn)生激烈的爭辯，讓其心智碰撞，激發(fā)發(fā)散思維，迸發(fā)靈感的火花，啟迪學(xué)生的直覺(jué)猜想，增強其堅信感。
1.3 豐富學(xué)生的直接經(jīng)驗；①許多科學(xué)家和心理學(xué)家把科學(xué)創(chuàng )造思想歸納成這一個(gè)模式：經(jīng)驗→直覺(jué)→概念或假設→邏輯推理→理論�？梢�(jiàn)，假設來(lái)自于直覺(jué)，而直覺(jué)并非一種神秘莫測的東西，高度的直覺(jué)能力來(lái)源于個(gè)人的學(xué)識和經(jīng)驗。列寧說(shuō)過(guò)人類(lèi)的認識過(guò)程是：“從生動(dòng)的直觀(guān)到抽象的思維，再從抽象的思維到實(shí)踐”，即從實(shí)踐→知識→實(shí)踐的一個(gè)完整的認識過(guò)程，其中的知識來(lái)自于親身實(shí)踐過(guò)程中的直接經(jīng)驗，它也是猜想與假設的直接來(lái)源和素材，而在學(xué)校中學(xué)生所獲取的知識主要通過(guò)教師言傳身教習得的間接經(jīng)驗，認識只經(jīng)歷了“從抽象的思維到實(shí)踐”的部分過(guò)程。只有通過(guò)親身體會(huì )物理過(guò)程，學(xué)生才能深刻地領(lǐng)悟已有的間接經(jīng)驗，激發(fā)“對經(jīng)驗共鳴的理解”——直覺(jué)，從而提出多種合理的假設。因而物理教學(xué)中，教師要善于創(chuàng )造條件使學(xué)生能夠親自動(dòng)手動(dòng)腦來(lái)體會(huì )生活中的物理，豐富他們的感性認識。同時(shí)，豐富的直接經(jīng)驗有利于學(xué)生做出理論性假設，即在做出假設的同時(shí)也能用日常經(jīng)驗中的具體事例對假設的原因加以說(shuō)明。而親身在物理世界中去領(lǐng)略大自然的空間美、變換美、流動(dòng)美，對豐富學(xué)生的想象力有出奇制勝的效果。
2、應用類(lèi)比法提出猜想與假設
類(lèi)比推理法屬于邏輯思維方法，②類(lèi)比是根據兩個(gè)（或兩類(lèi)）對象之間在某些屬性上的相同或相似，類(lèi)推出它們的其他屬性可能相同或相似的一種邏輯方法，其形成結構是“個(gè)別→個(gè)別”，這種方法既借助已有知識，又超越其框架，使兩個(gè)看似不相干的事物聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而產(chǎn)生新的信息、提出新的假設。在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多新概念、新規律、新理論都借助于類(lèi)比假設而得出的.。如，法國物理學(xué)家德布羅意在光的波粒二象性的啟發(fā)下，采用類(lèi)比法提出了微觀(guān)粒子都具有波粒二象性的假設，并從理論上建立了粒子與波動(dòng)的聯(lián)系。在物理教學(xué)中，最常用的是異類(lèi)比較，即不同類(lèi)，但相近、相似、相關(guān)的事物之間的比較。靈活地運用異類(lèi)比較進(jìn)行猜想，使探究教學(xué)達到“它山之石，可以攻玉”的效果，同時(shí)標明類(lèi)比主體所含共同的要素，使類(lèi)比結果更加清晰化。例如，用類(lèi)比法幫助學(xué)生形成電容的概念的猜想，將電容器與柱形水容器進(jìn)行類(lèi)比。電容量（Q）類(lèi)比于水的體積（V），電勢差（U）類(lèi)比于水的深度（h）。對于同一同一電容器，U越大，Q越大；對于同一柱形水容器，h越大，V越大。對串聯(lián)電路中電流大小的猜想，可以引導他們將電流（P）與水流（Q）進(jìn)行類(lèi)比，他們都具有流動(dòng)性（a），將燈泡類(lèi)比于水渠中的水力發(fā)電機，水流的一部分能量使發(fā)電機轉動(dòng)，但水渠中的水卻沒(méi)有減少（d），從而推知電流使燈泡發(fā)光，但電流的大小也不變，提出了串聯(lián)電路中電流處處相等（d）的假設。
猜想與假設既是一種自由嘗試，也是一種嚴謹的創(chuàng )造，因此，它的產(chǎn)生是試探與定向、繼承與批判、理性與非理性、嚴謹性與靈活性辯證統一的創(chuàng )新過(guò)程。在探究教學(xué)中，教師要不斷提高自身的探究能力，在教學(xué)的第一線(xiàn)多創(chuàng )造機會(huì )和良好的探究環(huán)境，善于抓住學(xué)生學(xué)習與思維的特點(diǎn)，不斷鼓勵學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、直覺(jué)、比較、歸納、演繹等手段提出種種猜想與假設，讓學(xué)生走科學(xué)家所走過(guò)的軌跡，親自體驗科學(xué)探究的過(guò)程和方法，感受成功的喜悅與失敗的痛苦，培養學(xué)生正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀(guān)，使他們真正發(fā)展成為學(xué)習的主人。
參考文獻
[1]閻金鐸田世昆《中學(xué)物理教學(xué)概論》高等教育出版社2003年3月.
[2]彭前程《物理選修3—1教師教學(xué)用書(shū)》人民教育出版社2010年6月.
【新課改物理探究教學(xué)中猜想與假設能力的培養論文】相關(guān)文章：
物理探究式教學(xué)中培養學(xué)生的猜想能力論文12-03
物理教學(xué)中培養學(xué)生的自主探究能力論文12-06
數學(xué)教學(xué)中對學(xué)生探究能力的培養論文07-04
如何在物理教學(xué)中培養學(xué)生的科學(xué)探究能力教育論文12-06
在物理課堂教學(xué)中培養學(xué)生的合作探究能力論文12-08
淺談物理教學(xué)中創(chuàng )新能力的培養論文12-06
物理教學(xué)中學(xué)生自主探究能力的培養論文07-04