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谈高中新课程物理教学中对猜想能力的要求

[作者:徐艳红   来源:本站原创    时间:2009-12-21 14:12:34   阅读:1554次] [字体: ]

 

谈高中新课程物理教学中
对猜想能力的要求
徐艳红


对于物理新课程对于自主探究实验能力的强调,已经是共识。但如何自主探究,有着一个科学态度和方法的问题。无论是老大纲还是新标准都明确肯定,物理学要注重培养学生科学的态度和方法。目前实施的普通高中物理新课程标准其课程理念第四点为“在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化”。阐述为:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。”与以往教学有不同的是,作为一种科学态度和方法,在新课程之中对猜想与猜测方面能力的要求,提高到一个相当高的程度。
一、新教材重视了对猜测习惯与能力的培养
今年湖北实施新课改教学,仔细研读新教材会发现,在物理教科书中引入了相当多的猜测想象的篇幅。
就以教材的第一篇文章为例。老教材的绪言几乎通篇罗列了各种各样有趣的物理现象,这有利于激起学生好奇心和兴趣。而新教材卷首文章《走进物理课堂之前》,文中叙述的对运动的探究过程实际就是一个充满了想象和猜测的过程,孩子们时不时蹦出“我猜”“猜测”“预期”等字眼。我认为在卷首文章中这个特点应该是高中物理新课程教学在学生物理素质与能力要求方面的一个导向和信号。
物理新教材之中有那些方面的猜想和猜测呢?我发现有:
1、建立理想模型过程中的猜测和猜想;
2、建立物理量过程中的猜测和猜想;
3、建立各量间关系过程中的猜测;
4、方法引入过程中的猜测;
6、对结果的猜测。
例如新教材第一章运动学中关于质点模型的建立,不同于旧教材,新课程教科书说道“……你可能会想,要是物体都是一个个没有大小和形状的‘点’的话,这些困难和麻烦不就自然地消失了吗……在现实的自然界中,在某些情况下,根据所要研究问题的性质,是否可以忽略某些物体的大小和形状,而把它们看作‘点’呢?……”你看,猜想过程跃然纸上!
 
二、课改地区不断出现猜测类型题目
各课改地区不断出现与猜想和猜测有关的探究性题目,如:
某同学在探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系时猜想弹簧的弹性势能不仅跟形变量有关,也应跟弹簧的劲度系数有关。
①他猜想的公式是,其中为无单位的常量,为劲度系数,为形变量。如果他的猜想正确,请你根据单位制判断                
②为验证猜想,该同学进行了如下实验:
A.将弹簧上端固定在铁架台上。弹簧下端连接一个质量为的小球,先确定弹簧处于原长时小球的位置;
B.小球平衡时,量出弹簧相对原长时的形变量;
C.将小球从弹簧原长上方处由静止释放,利用固定在标尺上的铁丝确定小球运动的最低位置,并量出此时弹簧相对原长的形变量;
D.重复步骤C,多做几次,并将数据记录在设计的表格里。
请利用猜想公式及相关字母写出从静止释放至最低点过程的机械能守恒的表达式:        ,常数的表达式:                 。(用、、表达)。
在我们的新课程高考中,是可能出现一些有关“猜想”方面的题目的。事实上全国卷和其它课改区卷就已经出现过。以09年高考为例,全国理综卷1第26题,引导了考生在石油探测技术之中应用猜测方法,类同于猜测在海王星发现中的作用;北京理综卷第20题,要求考生在“不会求解此处的场强”情况下“通过一定的物理分析”对场强表达式做出合理判断,分析判断过程之中暗含猜测。
三、猜测在新课程教学中的积极作用
在物理教学中猜想和猜测的作用表现在哪里呢?
1、猜想能培养学生凭直觉思考问题、解决问题的能力
猜想是相对于逻辑思维而言的,它是未经逐步分析严密推理与论证迅速对问题的答案作出推测、设想的,其特点是整体、跳跃、敏捷。
2、猜想使学生得到科学方法的训练
通过对学生进行猜想的训练,提高了学生发现问题、提出问题、并用实验验证分析问题,从而解决问题的能力,这遵循了科学的思维方法。
3、猜想能激发学生学习的兴趣,提高学生的自信心
在猜想活动中,学生的情绪通常是高涨的,这种活动使学生在兴致勃勃的感情充沛的积极情绪状态下投入到学习中,并能在最佳的状态下发挥创造性思维,对物理研究产生浓厚的兴趣。
新课程对猜想能力的重视应是有其缘由的。猜想和猜测作为科学研究的先导受到很多科学研究者的重视。物理学诺贝尔奖获得者杨振宁曾经说过:“在所有物理和数学最前沿的研究工作,很大一部分要花在猜想上。”经典物理的开拓者牛顿也曾经说过:“没有大胆的猜测,就作不出伟大的发现”。在物理学发展历史中,电磁学的大厦是建立在麦克斯韦“天才一般”的预言之上的。由此可见,在科学领域的研究之中,猜想和猜测占着多么重要的地位。课程改革要改善学生的学习方式,体现学生观、课程观、知识观和发展观的转变,当然要突出自主探究,而猜想、猜测等作为探究活动的必经过程,就理所当然的受到重视。
新课程教学中渗透猜想,方式是不拘一格、灵活多变的。可启发学生凭经验,凭事实直接进行猜想,也可利用一些思维方法进行猜想。对任何素质能力的培养都不是一朝一夕之功,同样对学生进行猜想的引导与训练集中在几节课是无法起到明显效果的,而应长期地、经常性地进行渗透,以期达到长期效应,使之成为学生自然而然的习惯性的方法,这有助于学生形成良好的探究品质,是与新课程理念正相符的。
 



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