實(shí)驗(yàn)是發(fā)展思維之伴

吉林省前郭縣蒙古族中學(xué)(131100) 王愛(ài)生

人們普遍認(rèn)為，物理實(shí)驗(yàn)是一種操作性較強(qiáng)而理論思維要求較低的活動(dòng)。為此，有人不把實(shí)驗(yàn)與思維緊密聯(lián)系起來(lái)，甚至認(rèn)為其與思維無(wú)關(guān)。實(shí)際上，在每一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)中均蘊(yùn)含著一定的物理模型、數(shù)學(xué)理論、科學(xué)方法和思維訓(xùn)練素材。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，存在著演繹思維、創(chuàng)造性思維；在觀察過(guò)程中，必須進(jìn)行直覺(jué)、比較、判斷等思維活動(dòng)；在實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理中要進(jìn)行分析與歸納等思維。可見(jiàn)，物理實(shí)驗(yàn)不是一種純粹的感性認(rèn)識(shí)過(guò)程，它是在理論思維的指導(dǎo)下，對(duì)物理概念及規(guī)律的自然本質(zhì)進(jìn)行 “解剖”的過(guò)程，是理論思維物化的再現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)方法及所需裝置與器材的選擇，實(shí)驗(yàn)變量的控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋，每一實(shí)驗(yàn)步驟與操作等諸因素中，都包含了深刻的思維活動(dòng)。可以說(shuō)沒(méi)有思維的實(shí)驗(yàn)是盲目的，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的思維是空洞的。思維是物理實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行的 “軟件”，是物理實(shí)驗(yàn)中最富有創(chuàng)造性魅力的因素。物理實(shí)驗(yàn)仍是一種以理性思維為主的活動(dòng)。因此，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者李遠(yuǎn)哲教授說(shuō)過(guò)：“動(dòng)手能力實(shí)際上是動(dòng)腦能力，做實(shí)驗(yàn)時(shí)你先要深刻地動(dòng)腦思考，動(dòng)手操作是在思維控制下的有目的動(dòng)手，真正起作用的是動(dòng)腦思考，做事情首先要?jiǎng)幽X，然后你的動(dòng)手能力就增強(qiáng)了，可謂 ‘心靈手巧’?！?/p>

1 實(shí)驗(yàn)在思維發(fā)展中的功能

馮忠良教授闡明了智力技能與操作技能的聯(lián)系：操作技能是智力技能形成的最初依據(jù)，智力技能的形成常常是在外部操作技能中，逐步脫離外部動(dòng)作而借助內(nèi)部言語(yǔ)實(shí)現(xiàn)的；智力往往又是外部操作技能的支配者、調(diào)節(jié)者，往往復(fù)雜的操作技能，總是包含認(rèn)知成分，需要學(xué)習(xí)者智力活動(dòng)的參與，手腦并用才能完成?；谶@樣的相互聯(lián)系和相互促進(jìn)，決定了實(shí)驗(yàn)在思維發(fā)展中有著如下獨(dú)特的作用。

1.1 實(shí)驗(yàn)是思維啟動(dòng)的誘因

杜威說(shuō)：“思維起于直接經(jīng)驗(yàn)的情境?！边@是因?yàn)?，?shí)驗(yàn)不僅提供感性材料，更重要的是啟發(fā)積極的思維。直觀而典型的感性材料會(huì)促使學(xué)生順利地進(jìn)行正確思維，從而有助于進(jìn)一步理解事物的本質(zhì)與規(guī)律。一般而言，學(xué)生的思維最容易從具體實(shí)驗(yàn)中相遇的問(wèn)題開(kāi)始。而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是啟動(dòng)人們通過(guò)一定的手段和途徑 (思維操作)達(dá)到一定目的 (思維結(jié)果)的原動(dòng)力，它使物理實(shí)驗(yàn)思維具有方向性和意識(shí)性。這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)芴峁┴S富且直觀的感性材料。因此，維果茨基說(shuō)：“人的思維與智力是在活動(dòng)中發(fā)展起來(lái)的，是各種活動(dòng)、社會(huì)性相互作用不斷內(nèi)化的結(jié)果?！痹趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以從真實(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)中產(chǎn)生問(wèn)題，從而啟發(fā)學(xué)生的積極思維。甚至，或從一種現(xiàn)象的問(wèn)題，聯(lián)系到其他問(wèn)題，以啟發(fā)學(xué)生的思維。通常新課引入的實(shí)驗(yàn)主要就是起到思維的啟動(dòng)引導(dǎo)的作用。

1.2 實(shí)驗(yàn)支撐思維的表象

儀器是人的理性方法的物化。因此，實(shí)驗(yàn)為思維創(chuàng)造了活生生的 “經(jīng)驗(yàn)”。思維是人腦對(duì)事物規(guī)律和事物間規(guī)律性的反映。這種反映的是一類事物共同的、本質(zhì)的屬性和事物間內(nèi)在的、必然的聯(lián)系。因此，思維在人腦中進(jìn)行心理活動(dòng)時(shí)是依托一定具體的事物才能發(fā)生的?？梢?jiàn)，實(shí)驗(yàn)所得到的事實(shí)不但給思維活動(dòng)提供了原始材料和主要的依據(jù)，更重要的是對(duì)思維形成提供支撐的表象，從而有助于形成清楚的思維模型。如燈泡發(fā)光，知道有電流只是感知。只有將電源、導(dǎo)線、電流及電流效應(yīng)聯(lián)系起來(lái)，弄清楚電流經(jīng)過(guò)電阻(燈絲)時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)而發(fā)光。這就有了深入內(nèi)部與把握因果關(guān)系的思維了。物理規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系，多數(shù)是隱藏在紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象中，當(dāng)探究其規(guī)律或內(nèi)部聯(lián)系時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)直觀形成一個(gè)清晰的支撐思維的表象。因此，規(guī)律和內(nèi)在的聯(lián)系就需要同直觀材料聯(lián)系，故依據(jù)直觀的實(shí)驗(yàn)就更為必要了。

1.3 實(shí)驗(yàn)激勵(lì)思維的發(fā)展

魯利亞說(shuō)：“在人有適當(dāng)?shù)膭?dòng)機(jī)而使課題變得迫切了，并且它的解決成為必要的了。當(dāng)人要從他所處的情境中走出來(lái)，而又沒(méi)有現(xiàn)成的解決辦法時(shí)，只有在這種場(chǎng)合思維才出現(xiàn)。”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論與原有的認(rèn)知往往不符而為我們提供了心理上的差異，這就成為思維的起點(diǎn)。這個(gè)不符原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象或結(jié)論，會(huì)促進(jìn)人腦的思維，或同化或順應(yīng)來(lái)解決這個(gè)思維的不平衡。思維是一種認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)操作或解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的過(guò)程或活動(dòng)。這個(gè)過(guò)程或活動(dòng)是按照一定的實(shí)驗(yàn)操作的流程、采取一定的實(shí)驗(yàn)方法或手段來(lái)進(jìn)行的。因此，實(shí)驗(yàn)也是對(duì)人的思維定勢(shì)的突破起著擺脫思維教條習(xí)慣和羈絆思維常規(guī)習(xí)慣的作用。

1.4 實(shí)驗(yàn)對(duì)思維發(fā)展有導(dǎo)向功能

學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解是通過(guò)思維實(shí)現(xiàn)的。因此，德波諾說(shuō)：“思維就是為了某一目的的探究?！敝挥性谪S富的、典型的、正確的感性材料的基礎(chǔ)上才能更好地進(jìn)行比較、分析、綜合、抽象、概括，從而理解事物的本質(zhì)與規(guī)律。所謂正確的感性材料，首先應(yīng)具有直觀性。即通過(guò)實(shí)物直觀和模型直觀相結(jié)合等形式去偽存真，由表及里，由現(xiàn)象到本質(zhì)，由淺及深，由個(gè)別到一般的感性材料。實(shí)驗(yàn)操作不僅是在思維控制下的一種思維的 “外現(xiàn)”，更重要的是在實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)作的過(guò)程中，對(duì)思維相關(guān)因素的活躍以及品質(zhì)有一種刺激的作用。因此，實(shí)驗(yàn)具有促進(jìn)思維經(jīng)驗(yàn)形成和發(fā)展的作用。

2 基于實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生思維的策略

2.1 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象促進(jìn)思維

觀察能力并不是一種孤立的能力，它與智力結(jié)構(gòu)中的其他能力有著復(fù)雜的關(guān)系，是相互制約、相互滲透的。通過(guò)觀察，要能夠提出問(wèn)題，能夠?qū)Σ煌膶?duì)象進(jìn)行比較找出異同，分清主次并找出各部分之間的聯(lián)系，對(duì)觀察的結(jié)果能夠進(jìn)行分析概括，發(fā)現(xiàn)事物的現(xiàn)象與本質(zhì)之間的關(guān)系等。因此，科學(xué)家波義耳說(shuō)：“只有實(shí)驗(yàn)觀察才是形成科學(xué)思維的基礎(chǔ)?！庇捎趯?shí)驗(yàn)具有 “放大”現(xiàn)象、“純化”現(xiàn)象、 “重復(fù)”現(xiàn)象、 “延伸”現(xiàn)象等作用。同時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的新、奇、妙，使觀察者產(chǎn)生為什么是這樣的心理需求。因此，學(xué)生會(huì)積極緊張地思考，主動(dòng)配合教師解決問(wèn)題。這種以實(shí)驗(yàn)誘發(fā)學(xué)生思維的教學(xué)方式，也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效手段。

2.2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案促進(jìn)思維

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是學(xué)生具有一定的相關(guān)知識(shí)和習(xí)得一定的操作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)思維程序來(lái)完成的心智活動(dòng)，是最能體現(xiàn)一個(gè)人的思維能力的一項(xiàng)活動(dòng)。因此，我們要從以下幾個(gè)方面來(lái)促進(jìn)思維的發(fā)展。

2.2.1 設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案來(lái)培養(yǎng)思維的發(fā)散性

在實(shí)際教學(xué)中，教師要運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)，改善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的條件，改變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型，讓學(xué)生設(shè)計(jì)出各種可能的實(shí)驗(yàn)方案，是運(yùn)用一種變通的、靈活的形式進(jìn)行多渠道、多層次地推測(cè)、想象和創(chuàng)造性聯(lián)想的思維。多種思維的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用可為創(chuàng)造性思維的發(fā)展提供一個(gè)更為廣闊的天地。如設(shè)計(jì)多種方法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)方案中，可使學(xué)生變定勢(shì)思維為多向思維，從而使其創(chuàng)造性思維，在拓寬設(shè)計(jì)思路、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、尋求最佳途徑的過(guò)程中得到切實(shí)的鍛煉。

2.2.2 對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)來(lái)培養(yǎng)思維的縝密性

讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在具體的操作中難免顧此失彼，這就需要教師適時(shí)地加以引導(dǎo)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中的漏洞，啟發(fā)學(xué)生自我完善，要從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的原理正確、方法科學(xué)、操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約、低碳環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而訓(xùn)練學(xué)生思維的縝密性。

2.2.3 挖掘各類實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性

挖掘課本實(shí)驗(yàn)的典型性、代表性。因?yàn)檎n本中的實(shí)驗(yàn)是課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生掌握的最基本內(nèi)容，是形成思維經(jīng)驗(yàn)的第一步。因此，一是要重視經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，經(jīng)典實(shí)驗(yàn)閃耀著科學(xué)家的智慧，包含著巧妙的思維要素。二是要拓展演示實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)生動(dòng)、直觀、形象，在教學(xué)中適當(dāng)拓展演示實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的思維和能力。這樣有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合分析比較，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，培養(yǎng)其思維的深刻性。

2.2.4 多種方案滿足同一實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)思維的概括性

阿基米德原理實(shí)驗(yàn)是物體所排開(kāi)的液體的重力等于物體所受到浮力。我們可設(shè)計(jì)如下不同的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：彈簧秤重力差法、對(duì)比溢水法、驗(yàn)證法、推理計(jì)算法等。

2.3 實(shí)驗(yàn)操作的體驗(yàn)促進(jìn)思維

蘇霍姆林斯基在 《給教師的一百條建議》中寫(xiě)道：“我發(fā)現(xiàn)，雙手靈巧的兒童，熱愛(ài)勞動(dòng)的兒童，能夠形成聰明的、好鉆研的智慧?！边@里指的不是任何一項(xiàng)勞動(dòng)，這里指的是復(fù)雜的、創(chuàng)造性的勞動(dòng)。他明確指出這種勞動(dòng)有設(shè)計(jì)和安裝機(jī)器、機(jī)械、儀表的活動(dòng)模型。還解釋為這種勞動(dòng)在于各階段和工序之間存在著依從關(guān)系，要求高度注意、精神集中和進(jìn)行思考。手的動(dòng)作和思想有不斷的聯(lián)系：思想檢驗(yàn)，矯正和改善著勞動(dòng)過(guò)程，手則似乎把詳細(xì)情況報(bào)告給思想，勞動(dòng)發(fā)展著人的智力，教人連貫地思維，深入了解各種事實(shí)和現(xiàn)象之間無(wú)法直接觀察的依從關(guān)系。思維處于運(yùn)動(dòng)中，處于探索中，人的思維視野面前出現(xiàn)了跟概括性結(jié)論有關(guān)的一些明顯觀念?？梢?jiàn)，實(shí)驗(yàn)可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的思維，有助于形成正確的思維方法。這是因?yàn)?，首先它符合?“實(shí)踐——理論——再實(shí)踐”的認(rèn)知過(guò)程，其次它是從實(shí)驗(yàn)感知到的實(shí)物出發(fā)，通過(guò)分析比較，由表及里，去偽存真，去粗取精的思維過(guò)程。因此，實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生獲得正確結(jié)論和習(xí)得思維方法。

2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理促進(jìn)思維

物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是描述物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、揭示物理規(guī)律的一種特有的 “數(shù)字語(yǔ)言”，準(zhǔn)確分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是學(xué)生必備的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。也是提高學(xué)生思維的有效手段之一。思維是在知覺(jué)、感性知識(shí)基礎(chǔ)上抽象、分析、概括、判斷、推理過(guò)程，是各種智力因素的核心，那些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有附帶著實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒈碚髦鴮?shí)驗(yàn)活動(dòng)、外顯著實(shí)驗(yàn)規(guī)律、彰顯著偉大發(fā)現(xiàn)的特征，正是培養(yǎng)學(xué)生思維的好材料。從實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蝾A(yù)測(cè)結(jié)果中思考分析出需要測(cè)量哪些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)如何測(cè)量、采用什么技術(shù)才能比較精確誤差小；通過(guò)對(duì)取得數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)某些具有一定 “特征”的數(shù)據(jù)放在一起對(duì)比分析，思考采用什么數(shù)學(xué)知識(shí)才能分析歸納出其中的規(guī)律，并更直觀地表示出其中隱含的數(shù)學(xué)公式；通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差修正和處理，采用什么合理性數(shù)據(jù)的擬合法才能使數(shù)據(jù)更符合科學(xué)。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，可培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性、選擇性、發(fā)散性。

2.5 實(shí)驗(yàn)裝置制作促進(jìn)思維

依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，根?jù)自己習(xí)得的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和技能，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)選擇實(shí)驗(yàn)裝置，培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)特性和創(chuàng)造性。思維的獨(dú)特性，就是指超越固定的、習(xí)慣的認(rèn)識(shí)模式，能獨(dú)出心裁地綜合統(tǒng)籌復(fù)雜環(huán)境的諸多因素，產(chǎn)生一種新的不同凡響的思維活動(dòng)。其思維路徑、實(shí)踐方式和思維成果能標(biāo)新立異，沖破已有的思維結(jié)構(gòu)框架和專家權(quán)威傳統(tǒng)觀念的束縛，刻意求新，另辟蹊徑。特別是在自制教具和個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生思維活躍且得到積極的反映，進(jìn)一步促進(jìn)思維的發(fā)展。

3 教學(xué)中培養(yǎng)思維的注意事項(xiàng)

特級(jí)教師吳加澍提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的 “三問(wèn)”：讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程。這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎樣做——知其然；這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么這樣做——知其所以然；這個(gè)實(shí)驗(yàn)還能怎樣做——知其所盡然。換言之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要有熱鬧的現(xiàn)象，更要有深刻的本質(zhì)思考。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力要注意以下幾點(diǎn)。

3.1 思維能力的培養(yǎng)要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注意用符合學(xué)生思維的過(guò)程和方法來(lái)引導(dǎo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行分析歸納，由此得出有關(guān)結(jié)論。在關(guān)鍵的地方給予指導(dǎo)和幫助，以符合學(xué)生科學(xué)的思維方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從迷人的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中走出來(lái)成為理性的思維者。具體的原則是讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，在體驗(yàn)與思維作用下，形成概念、探尋規(guī)律。

3.2 教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)

思維品質(zhì)是在通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐步養(yǎng)成和發(fā)展的，它反映了思維結(jié)果的質(zhì)量，體現(xiàn)了個(gè)體思維水平的高低，是衡量個(gè)體思維發(fā)展水平的主要指標(biāo)。主要包括物理實(shí)驗(yàn)思維的深刻性、靈活性、批判性、獨(dú)創(chuàng)性和敏捷性等。在實(shí)際教學(xué)中，要通過(guò)以下方法來(lái)提高思維品質(zhì)。

(1)通過(guò)拓展性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)思維的廣闊性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可借助一些擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)，認(rèn)清事物的本質(zhì)特征。這樣既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又培養(yǎng)了學(xué)生思維的廣闊性。

(2)通過(guò)相似性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)思維的深刻性。例如對(duì)裝開(kāi)水的燒瓶抽氣或澆冷水，使熱水重新沸騰的實(shí)驗(yàn)，都演示了壓強(qiáng)減小，沸點(diǎn)降低。但抽氣是使瓶?jī)?nèi)空氣稀薄而導(dǎo)致壓強(qiáng)減小，澆冷水是由于瓶?jī)?nèi)空氣體積受冷收縮，而使瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小，抓住本質(zhì)分析能使學(xué)生對(duì)兩個(gè)裝置反映的物理現(xiàn)象理解更為透徹。

(3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn) “異常”現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)思維的獨(dú)立性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的 “異常現(xiàn)象”，學(xué)生又往往怕被教師發(fā)現(xiàn)而隱瞞真相，教師要鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)去分析和思考產(chǎn)生異常現(xiàn)象的原因，讓學(xué)生自己找到解決問(wèn)題的方法。如摩擦起電時(shí) “同種”電荷相互吸引的現(xiàn)象。

(4)通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件，培養(yǎng)思維的靈活性。如伏安法測(cè)電阻時(shí)，缺少電流表和缺少電壓表，也能完成測(cè)定電阻的任務(wù)。

(5)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)思維的敏捷性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可以消除思維定勢(shì)的負(fù)面影響，縮短領(lǐng)悟時(shí)間。同時(shí)注重引導(dǎo)學(xué)生做一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的小實(shí)驗(yàn)、小制作，用學(xué)生所熟悉的生活用品做實(shí)驗(yàn)，在完成小實(shí)驗(yàn)、小制作的過(guò)程中，學(xué)生必須弄懂實(shí)驗(yàn)原理，尋求合適器材，進(jìn)行加工、組裝，在操作過(guò)程中，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

3.3 采取典型案例強(qiáng)化思維訓(xùn)練

對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)來(lái)看，演示實(shí)驗(yàn)是比較典型的實(shí)驗(yàn)，教師不僅要操作規(guī)范、確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、還要注重學(xué)生的觀察，挖掘每一個(gè)過(guò)程中的思維因素。因此，手要做、眼要看、腦要思，三者相互結(jié)合。為了便于引導(dǎo)學(xué)生思維，教師在常規(guī)演示中可提出系列問(wèn)題：這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊穹从痴n文提出的問(wèn)題?這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要什么條件?這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以用怎樣的裝置來(lái)演示?這些儀器怎樣組裝?實(shí)驗(yàn)順序怎樣操作?為什么要按這樣的順序操作?看到 (或預(yù)期看到)什么現(xiàn)象?為什么會(huì)有另外的 (異常的)現(xiàn)象或者為什么實(shí)驗(yàn)不成功?在不同的實(shí)驗(yàn)中，也會(huì)有不同側(cè)重，但它可以在一定程度上強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)手腦并用的方向。因此，我們要充分利用演示實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維。如在學(xué)習(xí)液體內(nèi)部有壓強(qiáng)時(shí)，可先讓學(xué)生細(xì)致觀察，然后出示以下問(wèn)題：

(1)本實(shí)驗(yàn)需要研究觀察什么?怎樣觀察?

(2)為什么當(dāng)教師把手按在壓強(qiáng)計(jì)的橡皮模上用力時(shí)，U型管中的紅墨水會(huì)出現(xiàn)一個(gè)液面差?

(3)為什么把壓強(qiáng)計(jì)放入盛有一定液體的燒杯中，不用手按橡皮模也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)高度差?

(4)這兩次實(shí)驗(yàn)有何特點(diǎn)?

(5)在相同深度時(shí)，即使橡皮膜的方向不一樣，U型管中的液柱高度差會(huì)一樣嗎?說(shuō)明了什么問(wèn)題?

通過(guò)預(yù)先設(shè)定的問(wèn)題，學(xué)生在觀察時(shí)就會(huì)認(rèn)真、仔細(xì)的對(duì)待所出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并且動(dòng)腦思考問(wèn)題的答案，從而提高了課堂的效果。

4 小結(jié)

思維貫穿于物理實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)施和結(jié)果處理的全過(guò)程。不論是物理實(shí)驗(yàn)的操作、現(xiàn)象觀察，還是提出實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案以及由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象建立物理概念、形成物理規(guī)律、解決物理問(wèn)題等過(guò)程都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)思維。這是因?yàn)椋瑢W(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程是個(gè)體憑借已有的物理知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)有關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)的信息進(jìn)行分析綜合、抽象概括等一系列的思維加工處理，以理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、形成?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、獲得物理概念或驗(yàn)證物理規(guī)律等的內(nèi)在認(rèn)知過(guò)程。因此，愛(ài)因斯坦說(shuō)：“在建立一個(gè)物理學(xué)理論時(shí)，基本觀念起了最主要的作用。物理書(shū)上充滿了復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，但是所有的物理學(xué)理論都是起源于思維與觀念，而不是公式?！?/p>