论文部分内容阅读
苏霍姆林斯基说过“学生来到学校，不是为了取得一份知识的行囊，而主要是为了变得更加聪明。”物理教学不仅仅传递基础知识和基本技能，更重要的是培养学生的科学思维能力和独立解决问题的能力，最终形成科学素养。从这个意义上讲，掌握科学思维方法比掌握知识更重要，学生在初中阶段刚接触物理，教师在教学过程中注重学生科学思维的培养非常必要。
科学思维内容很丰富，本文就如何培养学生等效思维谈一些尝试性体会。
“等效思维是指人们在处理问题时，从事物间的等同效果出发来研究物理现象和物理过程规律的一种思维方法”。作为初中学生，其抽象思维的能力还不完善，因此等效思维能力的培养是一个渐进提升的过程，笔者认为从光学内容方面切入进行尝试比较有效。
1 把握教材特点进行针对性尝试
光学章节的教材特点比较鲜明，具有从生活到物理，从现象到规律，从具体到抽象的特征。如“光现象”一章教材中由“光的直线传播”现象引入“一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条直线叫做’光线”的概念。其实，“光线”就是“光的传播路径和方向”的等效替代概念，教师在教学过程中应把握好教材特点对学生进行针对性的引导，即“光线”并不是真实的“线”，而是光传播路径的一种等效思维，实际上是将“光线”看作一个“模型”，专用来表示光的传播路径和方向，用“光线”来描述光的传播路径和方向就是等效思维方法在“光现象”这部分教材中的具体应用。
如针对“光的反射”和“光的折射”的教材内容，可启发学生去认识和感受，无论入射光线、反射光线还是折射光线，其实都是特定的“带箭头的直线”，只是给它定义了具体的物理意义，进而去说明具体的物理现象，再上升到概念和规律层面_对于入射光线、反射光线和折射光线的理解，尽可能在创设“光路”的直观实验情景之下，让学生由“光路”情景体验过渡到“光线”的等效思维，然后建立“入射光线、反射光线和折射光线”的具体概念，最终以有形的“光路图”表示光线之间的变化关系。
2 依据教学内容进行实践性尝试
“光的反射”和“平面镜成像”的教学内容是“光现象”一章教材中的重点内容，也是学生相关生活经验积累比较多的教学内容，涉及到的等效思维训练明确、具体。教师可以尝试让学生通过课堂的动手实验和课后拓展性实践活动强化等效思维训练。
如在学生探究“平面镜成像”原理时，教师提前给学生准备好实验器材：一张白纸，一把刻度尺，一块能竖直放置的薄型平板玻璃，两个一模一样的棋子A和B教学过程中，当学生开始思考如何比较虚像和实物之间的大小关系时，多数同学能想到利用A棋子和B棋子等大的关系，有同学将B棋子放到玻璃板的后面，从前方观察A棋子在平面镜后的像A’和棋子B，并调整棋子B使其与A棋子在平面镜后的像A’重合。教师以此为契机，利用对话来挖掘学生在这个过程中应用的等效思维。
下面是笔者与学生的对话。
笔者：“为什么将另一个棋子曰放在玻璃板后面?”
学生甲：“我想用棋子B去确定棋子A的虚像A’的位置。”
学生乙：“还可以用它来比较虚像和实物的大小关系。”
笔者：“如何去比较虚像和实物的大小关系?”
学生乙：“因为棋子B与棋子A一样大，如果虚像比棋子B大，则说明虚像比实物大”。
笔者：“你现在有什么发现?”
学生乙：“我发现棋子B与棋子A的虚像A’能几乎完全重合，可以认为物体经平面镜成像时，虚像和实物大小是相同的。”
学生在不经意中，就应用了等效替换的思维方法，也体会到等效替换给自己的研究带来的方便之处，此时只要老师点一点，告知学生这就是等效思维的应用，学生不仅容易接受，且感悟效果较好。在此基础上，教师鼓励学生进行课外拓展性研究，如“万花筒”的制作能否用旧的“DVD”光盘材料替换玻璃平面镜，同样取得理想的平面镜成像效果。
3 根据学生学习特点进行启发性尝试
作为刚开始学物理的初中生，他们的认知水平和能力是在不断的提升过程中完善的，因此科学思维的培养是日积月累的过程。可利用具体的实验情景、图形的直观表达等多种有效手段，有计划、有目的、有层次地培养学生的等效思维。在时间安排上应符合学生大脑识记的规律，在难度上应逐步推进，注重启发性和应用性。
在讲述两种透镜对光线的作用时，教师运用启发式教学在教学过程中渗透等效思维的思想。如笔者演示完凸透镜及凹透镜对光的作用的实验时，学生观察的结论是凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。教师问学生，怎样来证明这个结论是正确的呢?
有同学说作图可证明，于是在纸上画出了如图1的光路，表达的意思是：两块三棱镜组合起来，让两束光通过三棱镜后，观察出射光线偏向三棱镜的哪里?
对于三棱镜对光线的偏折作用，学生通过作图是可以判断光路的。老师再启发同学思考，凸透镜和三棱镜有什么联系?学生意识到凸透镜可以分割成多个棱镜，并且每个棱镜都能使光线向主光轴偏折，如图2。这样就容易理解为什么凸透镜对光线有会聚作用了。
在理解凸透镜对光线有会聚作用的基础上，学生对等效替代的思维方法有了定性的认识，这时教师启发学生画出如图3的光路，说明凹透镜也可以分割成多个棱镜，并且每个棱镜仍使光线向主光轴偏折，如图4，这样不难理解为什么凹透镜对光线有发散作用了。
用等效思维方法还可以巧妙地解决在物理学中用常规方法无法解决的问题，通过这方面培养学生的等效思维可提高学生创新能力。笔者设计了这样一道习题，以强化学生应用等效思维方法的能力。
例，用照相机拍摄水池底部的物体，若照相机镜头位置不变，比较池中无水和有水两种情况(如图5甲和5乙)，所拍摄到的像哪一次略大些?
学生都知道照相机的使用原理，明白物距变小，成的实像就会变大，也知道有水和无水两种情况下，物体石头和凸透镜之间的实际距离是一样大的，但是学生不明白为什么会出现照相机拍摄到的像，一次成像大，一次成像小?
当学生一筹莫展时，笔者先请学生画出有水时石头的虚像图(如图5丙)其中D为光线BC与DE的交点。
学生会发现有水后，真正射向凸透镜的光线BC和DE与无水时直接将A物体放在O点时发光到凸透镜的情况一致(即等效)。从无水到有水，相当于石头的位置抬高了，物距变小了，像变大。学生在面对这个复杂问题时，教师启发他们用一个简单的设想，使它们的效果相同，从而化难为易，使问题得以解决，学生的等效思维从中得到了培养。
利用画图得到等效情景，学生容易接受，并能学以致用。
这样的例子在光学教学中还有很多，对于近视眼，远视眼的教学，教师同样可以渗透等效思想，直至等效思维方法成为学生信手拈来的工具之一，那么等效思维的培养也就水到渠成了。
4 尝试后的一点反思
教师对初中学生的心理特点及思维基础能力了解的还不够彻底的情况下，进行教学设计时就不能充分做到以发展学生的思维为核心来组织备课环节。如何使学生的思维在课堂上得到自主、充分、和谐的发展。教师需要做有心人，寻找更多的途径去尝试思维方法的有效培养。
对于初中学生，教师在教学中应充分考虑提高学生物理学习的兴趣。物理思维训练的要求相对是比较高的，上课时笔者也发现少部分同学在这方面有困难，如何更好的平衡教与学两方面，这也是需要多思考的。平时的教学过程中，教师应有意点拨和训练学生的思维，让学生逐步学会灵活应用思考问题的思维方式。
学生掌握了科学方法，才能更深入地理解和牢固掌握科学知识，提高学习效率，起到事半功倍的作用，而形成科学的思维方式对学生学习效果和未来成才都有积极的影响，因此要重视并做好针对初中学生的科学思维方法培养。
科学思维内容很丰富，本文就如何培养学生等效思维谈一些尝试性体会。
“等效思维是指人们在处理问题时，从事物间的等同效果出发来研究物理现象和物理过程规律的一种思维方法”。作为初中学生，其抽象思维的能力还不完善，因此等效思维能力的培养是一个渐进提升的过程，笔者认为从光学内容方面切入进行尝试比较有效。
1 把握教材特点进行针对性尝试
光学章节的教材特点比较鲜明，具有从生活到物理，从现象到规律，从具体到抽象的特征。如“光现象”一章教材中由“光的直线传播”现象引入“一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条直线叫做’光线”的概念。其实，“光线”就是“光的传播路径和方向”的等效替代概念，教师在教学过程中应把握好教材特点对学生进行针对性的引导，即“光线”并不是真实的“线”，而是光传播路径的一种等效思维，实际上是将“光线”看作一个“模型”，专用来表示光的传播路径和方向，用“光线”来描述光的传播路径和方向就是等效思维方法在“光现象”这部分教材中的具体应用。
如针对“光的反射”和“光的折射”的教材内容，可启发学生去认识和感受，无论入射光线、反射光线还是折射光线，其实都是特定的“带箭头的直线”，只是给它定义了具体的物理意义，进而去说明具体的物理现象，再上升到概念和规律层面_对于入射光线、反射光线和折射光线的理解，尽可能在创设“光路”的直观实验情景之下，让学生由“光路”情景体验过渡到“光线”的等效思维，然后建立“入射光线、反射光线和折射光线”的具体概念，最终以有形的“光路图”表示光线之间的变化关系。
2 依据教学内容进行实践性尝试
“光的反射”和“平面镜成像”的教学内容是“光现象”一章教材中的重点内容，也是学生相关生活经验积累比较多的教学内容，涉及到的等效思维训练明确、具体。教师可以尝试让学生通过课堂的动手实验和课后拓展性实践活动强化等效思维训练。
如在学生探究“平面镜成像”原理时，教师提前给学生准备好实验器材：一张白纸，一把刻度尺，一块能竖直放置的薄型平板玻璃，两个一模一样的棋子A和B教学过程中，当学生开始思考如何比较虚像和实物之间的大小关系时，多数同学能想到利用A棋子和B棋子等大的关系，有同学将B棋子放到玻璃板的后面，从前方观察A棋子在平面镜后的像A’和棋子B，并调整棋子B使其与A棋子在平面镜后的像A’重合。教师以此为契机，利用对话来挖掘学生在这个过程中应用的等效思维。
下面是笔者与学生的对话。
笔者：“为什么将另一个棋子曰放在玻璃板后面?”
学生甲：“我想用棋子B去确定棋子A的虚像A’的位置。”
学生乙：“还可以用它来比较虚像和实物的大小关系。”
笔者：“如何去比较虚像和实物的大小关系?”
学生乙：“因为棋子B与棋子A一样大，如果虚像比棋子B大，则说明虚像比实物大”。
笔者：“你现在有什么发现?”
学生乙：“我发现棋子B与棋子A的虚像A’能几乎完全重合，可以认为物体经平面镜成像时，虚像和实物大小是相同的。”
学生在不经意中，就应用了等效替换的思维方法，也体会到等效替换给自己的研究带来的方便之处，此时只要老师点一点，告知学生这就是等效思维的应用，学生不仅容易接受，且感悟效果较好。在此基础上，教师鼓励学生进行课外拓展性研究，如“万花筒”的制作能否用旧的“DVD”光盘材料替换玻璃平面镜，同样取得理想的平面镜成像效果。
3 根据学生学习特点进行启发性尝试
作为刚开始学物理的初中生，他们的认知水平和能力是在不断的提升过程中完善的，因此科学思维的培养是日积月累的过程。可利用具体的实验情景、图形的直观表达等多种有效手段，有计划、有目的、有层次地培养学生的等效思维。在时间安排上应符合学生大脑识记的规律，在难度上应逐步推进，注重启发性和应用性。
在讲述两种透镜对光线的作用时，教师运用启发式教学在教学过程中渗透等效思维的思想。如笔者演示完凸透镜及凹透镜对光的作用的实验时，学生观察的结论是凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。教师问学生，怎样来证明这个结论是正确的呢?
有同学说作图可证明，于是在纸上画出了如图1的光路，表达的意思是：两块三棱镜组合起来，让两束光通过三棱镜后，观察出射光线偏向三棱镜的哪里?
对于三棱镜对光线的偏折作用，学生通过作图是可以判断光路的。老师再启发同学思考，凸透镜和三棱镜有什么联系?学生意识到凸透镜可以分割成多个棱镜，并且每个棱镜都能使光线向主光轴偏折，如图2。这样就容易理解为什么凸透镜对光线有会聚作用了。
在理解凸透镜对光线有会聚作用的基础上，学生对等效替代的思维方法有了定性的认识，这时教师启发学生画出如图3的光路，说明凹透镜也可以分割成多个棱镜，并且每个棱镜仍使光线向主光轴偏折，如图4，这样不难理解为什么凹透镜对光线有发散作用了。
用等效思维方法还可以巧妙地解决在物理学中用常规方法无法解决的问题，通过这方面培养学生的等效思维可提高学生创新能力。笔者设计了这样一道习题，以强化学生应用等效思维方法的能力。
例，用照相机拍摄水池底部的物体，若照相机镜头位置不变，比较池中无水和有水两种情况(如图5甲和5乙)，所拍摄到的像哪一次略大些?
学生都知道照相机的使用原理，明白物距变小，成的实像就会变大，也知道有水和无水两种情况下，物体石头和凸透镜之间的实际距离是一样大的，但是学生不明白为什么会出现照相机拍摄到的像，一次成像大，一次成像小?
当学生一筹莫展时，笔者先请学生画出有水时石头的虚像图(如图5丙)其中D为光线BC与DE的交点。
学生会发现有水后，真正射向凸透镜的光线BC和DE与无水时直接将A物体放在O点时发光到凸透镜的情况一致(即等效)。从无水到有水，相当于石头的位置抬高了，物距变小了，像变大。学生在面对这个复杂问题时，教师启发他们用一个简单的设想，使它们的效果相同，从而化难为易，使问题得以解决，学生的等效思维从中得到了培养。
利用画图得到等效情景，学生容易接受，并能学以致用。
这样的例子在光学教学中还有很多，对于近视眼，远视眼的教学，教师同样可以渗透等效思想，直至等效思维方法成为学生信手拈来的工具之一，那么等效思维的培养也就水到渠成了。
4 尝试后的一点反思
教师对初中学生的心理特点及思维基础能力了解的还不够彻底的情况下，进行教学设计时就不能充分做到以发展学生的思维为核心来组织备课环节。如何使学生的思维在课堂上得到自主、充分、和谐的发展。教师需要做有心人，寻找更多的途径去尝试思维方法的有效培养。
对于初中学生，教师在教学中应充分考虑提高学生物理学习的兴趣。物理思维训练的要求相对是比较高的，上课时笔者也发现少部分同学在这方面有困难，如何更好的平衡教与学两方面，这也是需要多思考的。平时的教学过程中，教师应有意点拨和训练学生的思维，让学生逐步学会灵活应用思考问题的思维方式。
学生掌握了科学方法，才能更深入地理解和牢固掌握科学知识，提高学习效率，起到事半功倍的作用，而形成科学的思维方式对学生学习效果和未来成才都有积极的影响，因此要重视并做好针对初中学生的科学思维方法培养。