浅谈物理实验教学中学生研究性思维能力的培养

韩小强

摘 要：教师在物理教学中应重视和改进实验教学，通过实验教学培养学生的研究性思维能力，努力提高物理教学质量。

关键词：物理实验；思维能力；培养

物理是一门以实验为基础的自然科学，实验教学能帮助学生形成严密、科学的物理概念，理解和巩固物理知识，提高学生的操作技能，培养学生观察现象、分析问题、讨论辨析疑难问题、应用物理知识解决实际问题的综合能力，培养学生严肃的科学态度和研究问题的能力以及创新才能。因此，教师在物理教学中应重视和改进实验教学，通过实验教学培养学生的研究思维能力，提高物理教学质量。

一、通过设计学生实验，培养学生的研究性思维能力

在学生掌握了一定物理基础知识和基本实验技能的基础上，教师应根据新课程物理实验教学的要求，有目的、有计划地设计一部分学生实验，要求学生按照实验目的和要求，根据已学习过的实验原理和方法，设计出符合要求和具有创新思路的实验，在此过程中，物理教师应对学生的实验方案提出具体的指导性要求，这也是对学生进行科学思维方法训练，培养实事求是、独立思考、开拓创新和研究性思维能力的一种有效途径。

例如，学习了流体压强与流速的关系后，可以给学生一个探索性的实验题目，要求学生设计一些验证流体压强与流速关系的实验方案，

学生设计实验一：用纸做一个漏斗，准备一个乒乓球，将漏斗倒置，一只手抓住漏斗，一只手拖好乒乓球，用嘴向下吹气的同时，放开拖住乒乓球的手，发现乒乓球会悬停在空中，不会下落。

学生设计实验二：找一个瓶口和熟鸡蛋大小相当的瓶子，用开水涮一下瓶子后迅速将开水倒掉，然后立即将熟鸡蛋放在瓶口，过一会，鸡蛋被吸进了瓶子，即瓶口吞蛋。

学生设计实验三：准备两张大小相同的纸，平行竖直放置，用嘴对着两张纸的正中间吹气，发现两张纸会靠拢。

学生根据以上问题设计出具体的实验方案，再经过教师审查，然后让学生利用实验室中已有的器材独立进行实验，实验结束，教师及时做好总结，使学生对流速越大，流体压强越小的理论知识得到巩固，实验技能迅速提高，逐步掌握设计实验方案的要领和基本规律，提高实验设计能力和创造才能。通过实验设计，从中培养学生的逻辑思维能力、抽象思维能力、创新思维能力和探索性研究思维的能力。

物理是以实验为基础的自然科学，掌握自然科学的基本实验方案是物理教学的重要任务，也是新课程的重要体现，项目繁多的学生物理实验，只是前人实验的总结，要想培养学生的探索性研究能力，必须加强和重视设计实验教学。设计实验教学的最大优势在于：它体现了以学生为主体的实验教学新模式，充分调动了学生学习掌握基本技能的积极性；体现了素质教育的新内涵，以人为本，自然和谐；体现现代教学模式下的探究性实验原则，是一种全新的、具有开发能力和创新能力培养的新方法。中学物理中的力学原理、光学原理、电学、电磁学、机械振动、压强及热力学等，都能成为学生设计实验教学的最好素材。

二、通过课外小实验，培养学生的研究性思维能力

教学的实践使我们深深体会到，课堂教学除了要重视学生的思维训练、提高实验教学质量外，还要配合新课程物理教材，倡导学生密切联系生产、生活、建设、服务、流通等实际，深入开展力所能及的物理小实验和利用物理知识解释社会生产、生活中的某些物理现象，尤其是要加强物理学科与其它学科实验的横向联系。这样，一方面，扩大学生的知识面，丰富学习内容，增大思维培养空间；另一方面，通过有效的激励与扩展，使学生的逆向思维更加趋向创新，达到课堂实验教学所不能达到的教学效果，事半功倍。

例如，结合我校周围棚户区改造改扩建工程，可在学生中深入开展楼房力学结构、供水供电工程、太阳能热水器等方面的调查和小发明、创造活动，使学生充分认识到力学原理，尤其是平衡、加固、压力和压强的重要性，认识到供水、供电的实际操作与设计的重要性，认识到太阳能的科学转换与环保的重要作用。激励学生设计、发明创造类似于平衡加固、节水和节电、用电安全、太阳能利用、绿色环保方面的小实验、小创造，赋予实验教学以新的内涵。

结合棚户区改造和城市楼房的装修工作，组织学生参观、观察、学习、实践楼房装修的技术要点，深入解释装修板，尤其是方木的科学利用，用物理学中的力学原理，结合拉伸、收缩、变形造成的原因以及克服的方法，尝试技术改进与废物利用，节约能源。进一步了解绿色、环保油漆的使用，推广健康能源和再生能源的利用。

结合农村粮食生产的附带原料，指导学生利用化学、生物、物理方法进行能源制造和提取实验的设计与开发，如玉米杆制取草酸、废物发电、制取沼氣、自制小型太阳能发电机等等，都是有效和科学的实验课外教学好方法。

初中物理知识中的杠杆滑轮、平面镜成像、平衡力、电动机、输电照明、交直流转换等知识是日常生活中十分密切的具体应

用。教师可以通过电学的学习组织学生进行安全用电条件下的小发明、小创造活动，通过自制充电器、高容量直流照明电器、自动发电器等方法，尝试电动车自动发电、节约电能等方面的技术研究与改进；通过废旧电池的利用和鉴别，学习电池的原理和鉴别方法，科学使用和回收废旧电池，参与到绿色环保活动中来。

通过课外实验活动，运用物理知识和物理原理积极开展思维活动，逐步提高学生分析问题、解决问题的能力，活跃思维，培养逆向思维，带动创新思维的形成，从而实现创新性研究思维的培养。

参考文献：

张肇丰.试论研究性学习[J].课程·教材·教法，2000（6）.