略论学生在学习物理中能力的培养
◎ 陆慧娟
根据现行《全日制中学物理教学大纲》的要求，学生学习物理过程中要注意培养观察、实验能力，思维能力，分析解决问题能力。因此教师在教学过程中，无论是教学内容的选取，习题的选择，实验的安排，还是课外活动的设置，都要从培养能力着手，不断提高教学质量，实现物理教学目的。本文就物理学习过程中如何培养学生能力的问题做一阐述。
1、观察能力的培养
学生学习物理的过程是从感知物理现象开始，而观察是感知的一种特殊形式。提高学生的观察能力，有助于对物理概念的理解，有助于思维能力的提高。当然，学生在物理学习过程中观察能力也有所差异，主要表现在以下几个方面：一是目的性：在观察过程中，目的明确才能确定观察的主要内容。比如研究单摆的简谐振动，如果只注意到单摆左右振动，摆球到达中心位置速度快，就失去了观察的意义。二是理解性：在观察过程中，思维对观察效果影响很大，在观察目的明确及其他外部条件相同的情况下，不同学生观察的结果可能不相同。例如，让一个带电小球C，移近两个原来不带电、靠在一起的金属导体A、B的A端，A和B的两导体上都装有两叶锡箔。先分开A、B，再移走C，然后再将A、B接触，大多数人都观察到AB再接触时，锡箔闭合，只要少数人通过思维认识到A、B上感应出等量的异种电荷。三是条理性：物理现象和过程具有确定的因果关系，具体按时空展开的特征，这就要求物理学习中的观察必须具有条理性。例如：上述实验如果先移走C，再分开AB，观察到的现象与先分开AB再移走C就不一样，四是敏锐性：在观察中，敏感与细致也会影响观察的效果。观察敏锐的人往往可以从偶然现象中发现一般规律。比如乘升降机下楼，在升降机启动的瞬间，会感觉到“心往下一沉”，感觉敏锐者会体验到这是失重现象。
学生的观察能力在学习可以不断的培养，教师在教学过程中应有计划地培养学生的观察能力，学生也应自觉地、有意识地从以下几个方面锻炼、提高自己的观察能力：
1．1提高学习物理的兴趣
对物理学习具有浓厚兴趣的学生会随时随地注意，善于捕捉一切可以观察到的现象，并且在观察中也会产生积极的思维活动，反过来又可以提高观察的理解性、敏锐性，进而提高自己的思维能力。
1．2有目的、有计划的观察
由于中学生观察能力比较差，注意力不够集中，教师可以创设条件，有目的、有计划的培养学生的观察能力。
1．3认真学习物理基本知识。因为基础知识好。可以提高观察的理解性。
1．4多观察、勤观察
学生要利用一切机会多观察生活中的物理现象，注意观察演示实验等。长此以往，不断锻炼，就可以逐渐形成良好的观察习惯。
2、学生思维能力的培养
学生的思维能力因人而异，不尽相同，主要表现在以下几个方面：
一是深刻性：它反映物理学习过程中学生思维的抽象程度和逻辑水平。观察不能揭示事物的本质和内涵，只有通过思维才能更深入的了解事物的本质规律。伽利略根据斜面理想实验，通过分析推理，得到物体在没有加速或减速的原因时，将以恒定的速度运动。生活中这一理想现象是不存在的，伽利略正是经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的反映了自然规律。二是灵敏性：即学生在物理学习中思维活动的灵活和敏捷。不同学生对同一个问题可以从不同角度、不同方面去思考，用不同的方法解决，分析解决问题的反应速度也各有差异。比如，已知质量为m的物体，静止在光滑的水平面上，用一个水平力F拉该物体，就经过时间t后物体所获得的速度。有人用牛顿运动定律求解。三是独创性：它包含独特性、发散性和新颖性。其中新颖性是独创性思维活动中最根本的因素，但需要指出的是，中学生思维中的新颖性值得是区别于教师和其他学生未想到的新思路和新方法，对社会整体在说，可能并非前人所未知或未言者。比如要求学生自己选择器材，设计电路，测量一个未知的电阻值。很多学生用伏安法和电桥法测电阻，只有少数学生选用的器材是电源一个、变阻箱一个、测试电阻一个、导线若干、电键一只、伏特表或者安培表任选一只，根据串并联有关性质测出了待测电阻的阻值。在学生中他们的实验方法可以说具有独创性。四是批判性：即在思维活动中去伪存真，去粗取精，不断的分析问题的正反两个方面，坚持正确的观点，反对错误的观点，不被教材所束缚，不受教师同学左右。
学生学习物理的思维能力，在学习过程中可以从以下几个方面主要仪不断提高：①有意识地、经常地对事物进行概括性处理。教师在教学过程中，通过对问题的分析后，由学生进行总结、概括，从而提高学生对问题的理解能力。②养成多思、多问的习惯。在思维过程中多问为什么，从正反两个方面进行论证，这样就会提高思维的理解性和批判性。③在解题方法上要标新求异，寻求一题多解。这样会提高思维的灵敏性和创造性。④理解要求快、求准确。这样有助于提高思维的灵敏性。⑤组织多种形式的讨论活动。比如辩论会，这样可以提高思维的敏捷性和创造性。⑥充分发挥自己的想象力。物理学的建立和发展离不开想象力，可以提高思维的理解性、深刻性和独创性。
3、分析问题和解决问题能力的培养
学习物理知识的目的在于将所学到的知识应用于生产实践和学习研究中去解决实际问题，同时通过知识的应用可以激发学生的学习兴趣，获得新的感知，所谓温故而知新。在知识的应用过程中，又可产生进一步的思维，使用知识得到进一步巩固和提高，同时分析问题和解决问题的能力逐渐提高。学生在学习物理过程中分析问题和解决问题的能力可以通过认真解题和一些技能训练逐渐得到提高。
关于解决问题能力可以从以下几个方面进行培养：①审题：要求学生任何一个题目到手，首先必须认真读题，理解题意，弄清已知条件和所求。题意不清不要下笔。只有明确条件和要求以后，才能通过回忆、联想，重现出解决问题所需要的知识，所运用到的规律、原理，从而找到解题的方法。审题时特别要注意区分多余的已知条件，而挖出未用文字明确明确说明隐含在题意中的已知条件，同时将文字叙述用物理语言描述。例如，“某单色光从真空中进入折射率为a的媒质中，求该单色光在媒质中的速率。”在该题中提到“真空中”就意味着光速3.0×103m/s。又如所谓汽车制动后，即牵引力为零；把带电粒子从电场中某点移到无穷远处，无穷远处在这里意味着此处电势为零；即汽车初速度为零等等。在审题过程中还必须提倡边分析，边画示意，这有助于将题意更直观，更形象化。②建立物理图景，确定解方向，经过审题，建立题与已有知识的联系，形成物理图景，搞清在题中具体条件下将出现怎样的物理过程；有几个阶段；各阶段因果关系如何；需要用到什么规律；最后经过分析、综合找到解题的具体途径。例如用频率为?＝8.0×1014HZ的某单色光照射极限频率为?0＝6.0×1014HZ金属板，求从金属板逸出的光电子最大初速度。由题意可知入射光子的能量E=h?,金属的逸出功W=h?0，最大初动能E=1/2mv02,根据能量转化和守恒定律，利用光电方程1/2mv02=h?-h?0。就可求的结果。③列等式求解：经过审题、分析综合建立起了清晰的物理图景，搞清楚了需要用到的物理规律和相应的等式，然后根据数学运算求得结果。等式一定要正确，符合物理原理、规律。④检验、讨论：列出等式，解出结果后，还需再次审题，检验结果是否正确。如果结论不合题意或客观实际，要予以否决，重新审题，以求得到正确的结果。例如汽车在平直的公路上以10m/s的速度行驶，制动后以5m/s2的加速度减速，问汽车在制动3s内汽车前进的距离。根据审题得到的初速度V0=10m/s，加速度a=-5 m/s2，经过的时间t=3s，求运动的距离s。根据公式s=V0t+1/2at2,求得s=7.5m。这个结论实际上是错误的，因为汽车制动后2s内就停下来了，所以汽车制动后3s内前进的距离就等于制动后2s内前进的距离。
关于技能的培养可以经过多次练习、应用，逐渐形成和发展起来。比如操作技能可以通过多次、重复地进行某个动作的训练，从而达到熟练的程度。智力技能可以通过多记概念，多做习题，勤思维等形式不断提高对物理概念和规律的分析、综合、推理、应用的能力。还需说明的是对概念重复记忆，做过的习题再做一遍也会提高自己的智力技能，所谓温故而知新。上述两种技能是互相联系的，只能技能高的人操作技能也会不差；操作技能也会促进智力技能的发展。
4、物理实验能力的培养
物理实验是在认为控制条件的情况下，依赖仪器进行的，是以掌控物理要素及其互相间规律的目的的一种科学实验。通过物理实验可以培养学生的观察能力、思维能力和操作能力；可以培养学生敢于探索、实事求是、刻苦塌实的工作作风和科学态度；可以提高学生对物理学习的兴趣，激发学生的学习动机。同时通过物理实验加深对概念的理解，提高记忆能力。
首先在物理实验中要重视学生的观察能力的培养。在实验前必须了解实验目的，理解实验原理，弄清观察对象，确定观察内容。实验时必须观察细致，分清主次，保证观察结果的真实性，并且能抓住主要条件，突出观察主要现象。使学生在实验过程中，自觉地、有意识地培养自己的观察能力，逐步形成对物理实验的兴趣，从而提高自己的实验能力。
其次，在物理实验中注意思维能力的培养。通过实验观察，认识的只是事物的表面现象。只有通过思维，才能深入地了解事物的本质规律，揭示事物的内涵。比如观察布郎运动，看到的是悬浮在水中的花粉小颗粒不停的做无规则的运动，但通过学生积极思维，揭示了事物的本质，说明水分子在不停地做无规则的运动，又经过大脑进一步思维，揭示出自然界更一般的规律，所有分子都在用不停息地做无规则的运动。
最次，要加强实验操作技能的培养。学生在物理实验操作过程中主要表现出：动作不协调、紧张、手忙脚乱、出现多余的动作；操作不熟练，速度慢；对自己所出现的错误动作很难察觉。这就要求学生在实验前，一定要认真阅读实验教材，明确实验目的和要求；弄清仪器名称，仪器的使用和仪器刻度的读法，理解实验原理；了解实验操作步骤；画好实验数据记录表格，这样在实验过程中，可以提高操作的协调性、灵敏性、准确性。同时，良好的物理实验操作技能的训练，对消除学生“物理难学”的感觉，提高学习兴趣和帮助学生理解物理知识，都具有一定的积极作用。
（作者单位：江苏省靖江电大职教中心）
