【摘 要】本文借助科學(xué)思維視域進(jìn)行物理教學(xué)策略的探討,提出通過拓展生活素材引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知知識(shí)的本質(zhì),運(yùn)用生活中的瓶瓶罐罐自制教具,分析生活中的自然現(xiàn)象引導(dǎo)猜想驗(yàn)證;通過挖掘?qū)嶒?yàn)資源引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察探究,強(qiáng)化學(xué)生的參與意識(shí)和開拓意識(shí);培養(yǎng)學(xué)生的建模能力,提高學(xué)生的解題效率,形成過程模型和問題模型等教學(xué)建議,以期促進(jìn)學(xué)生高效學(xué)習(xí)物理。
【關(guān)鍵詞】初中物理 科學(xué)思維 教學(xué)策略
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2021)42-0099-02
科學(xué)思維視域下的物理課堂教學(xué)策略以三大模塊為主。首先是生活素材的運(yùn)用,為物理知識(shí)的導(dǎo)入進(jìn)行有效激趣;其次是針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行深入探究,挖掘?qū)嶒?yàn)資源強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí);最后是對(duì)學(xué)生物理建模能力的培養(yǎng),讓學(xué)生通過建構(gòu)認(rèn)知模型促進(jìn)其解題效率的提高,實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)效果的有效提升。
一、拓展生活素材,認(rèn)識(shí)知識(shí)本質(zhì)
(一)運(yùn)用瓶瓶罐罐,自制教具
物理是一門對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)的學(xué)科,該學(xué)科與生活具有密切聯(lián)系,若將物理教學(xué)與學(xué)生的實(shí)際生活貼近,就可提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣與熱情,進(jìn)而推動(dòng)物理教學(xué)活動(dòng)的順利開展。教師為學(xué)生進(jìn)行生活素材的拓展,首先可以運(yùn)用生活中的瓶瓶罐罐,自制教具進(jìn)行課堂教學(xué),讓學(xué)生自然進(jìn)行物理知識(shí)的認(rèn)知,提高其學(xué)習(xí)興趣。
如在《運(yùn)動(dòng)的快慢》一課教學(xué)中,學(xué)生需要學(xué)習(xí)到測(cè)量速度的相關(guān)內(nèi)容,教師可以運(yùn)用生活中常見的乒乓球進(jìn)行小車的制作:先用針在四個(gè)乒乓球上穿孔,再用細(xì)鐵絲將并行的兩個(gè)乒乓球串連,在中間用細(xì)鐵絲進(jìn)行固定,這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的四輪小車就制作成了。教師可以在四個(gè)輪子中間用廢紙盒等材料進(jìn)行車篷的制作,讓小車更加符合生活中實(shí)際的汽車形態(tài)。教師將小車的制作方法講解給學(xué)生后,使用小車進(jìn)行速度的測(cè)量:首先讓小車從斜坡上滑下,讓學(xué)生為小車滑下的過程計(jì)時(shí),記錄時(shí)間t;接著變換斜坡的角度,讓學(xué)生分別記錄不同的時(shí)間t;最后讓學(xué)生測(cè)量斜坡的長(zhǎng)度s,通過s÷t進(jìn)行小車不同速度v的計(jì)算。在進(jìn)行完速度v的測(cè)量后,學(xué)生就理解了速度公式的相關(guān)概念,教師此時(shí)可以為學(xué)生提供乒乓球和廢紙盒等材料,讓學(xué)生自己嘗試制作教學(xué)工具。這樣學(xué)生的好奇心得到了滿足,也通過自制的教學(xué)工具對(duì)本節(jié)知識(shí)的理解更加深刻了。
物理是一門與實(shí)際生活息息相關(guān)的學(xué)科,許多物理實(shí)驗(yàn)都可以用生活中的瓶瓶罐罐進(jìn)行教學(xué)工具的制作。這樣不僅可以為學(xué)生直觀地展示課本中抽象的物理現(xiàn)象,更可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)知識(shí)的本質(zhì),進(jìn)行深刻的物理探究,有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)。
(二)分析自然現(xiàn)象,猜想驗(yàn)證
運(yùn)用生活素材,還要從分析自然現(xiàn)象入手,引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)生活中的自然現(xiàn)象進(jìn)行有效思考,讓學(xué)生猜想其中的物理規(guī)律并驗(yàn)證物理課本的知識(shí),這是有效利用生活元素提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生深入探究物理知識(shí)的方式之一。通過對(duì)生活現(xiàn)象的猜想和對(duì)課本知識(shí)的探究,學(xué)生能夠自主運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活問題。
如在《聲音的產(chǎn)生與傳播》一課教學(xué)中,教師首先向?qū)W生說(shuō)明問題:“聲音現(xiàn)象在我們的生活中隨處可見,我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不處在聲音的包圍之中,聲音從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是自然界存在的一種基本現(xiàn)象,那么大家猜想一下聲音是如何產(chǎn)生的呢?”學(xué)生此時(shí)就會(huì)展開各種猜想。當(dāng)學(xué)生的討論進(jìn)行到一定程度后,教師就為學(xué)生進(jìn)行展示:教師拿出一把直尺,將其一半放在桌邊,然后用手用力下壓讓直尺上下晃動(dòng),此時(shí)大家就能明顯地聽到直尺振動(dòng)發(fā)出的聲音;教師接著調(diào)整下壓的力度,讓直尺晃動(dòng)的幅度變小,此時(shí)大家會(huì)發(fā)現(xiàn)直尺發(fā)出的聲音也變小了,學(xué)生此時(shí)就會(huì)想到聲音的發(fā)出和直尺的振動(dòng)有關(guān)。教師再為學(xué)生進(jìn)行講解:“其實(shí)剛才大家的猜想有一定的道理,一切聲音都是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,這種例子在生活中隨處可見。”接著,教師為學(xué)生播放小提琴、吉他等樂器通過弦的振動(dòng)產(chǎn)生聲音的視頻,讓學(xué)生進(jìn)一步通過生活現(xiàn)象進(jìn)行觀察,這樣學(xué)生就實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲音的產(chǎn)生這一奧秘的探究。教師接著為學(xué)生設(shè)計(jì)下一個(gè)問題:“聲音傳播的速度快還是慢?”學(xué)生此時(shí)又會(huì)給出各種猜想,待學(xué)生討論后,教師為學(xué)生講解:“聲音傳播的速度是非??斓模谖覀兊目諝庵?,聲音傳播的速度接近350m/s,在其他一些介質(zhì)中這一速度更快。但是,聲音的速度并沒有光的速度快,大家在生活中有沒有發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)現(xiàn)象,在雷雨天時(shí),我們總是先看到閃電再聽見雷聲,這就說(shuō)明了聲音的傳播速度沒有光的傳播速度快?!?/p>
生活中的自然現(xiàn)象的引入,可以讓學(xué)生通過現(xiàn)象針對(duì)物理課本中的概念進(jìn)行形象直觀的體會(huì)。在猜想和討論中,學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解也在一步步加深,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)的深度學(xué)習(xí),促進(jìn)自身知識(shí)的內(nèi)化吸收。
二、挖掘?qū)嶒?yàn)資源,引導(dǎo)觀察探究
(一)強(qiáng)化參與意識(shí),體驗(yàn)成功愉悅
科學(xué)視域下的物理教學(xué)策略,還應(yīng)當(dāng)挖掘教學(xué)過程中的實(shí)驗(yàn)資源,讓學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和探究理解物理知識(shí)。在物理實(shí)驗(yàn)的過程中要注重讓學(xué)生參與其中,強(qiáng)化學(xué)生的參與意識(shí),讓學(xué)生體驗(yàn)成功的愉悅。
如在《熔化和凝固》一課教學(xué)中,學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)到與物態(tài)變化相關(guān)的物理知識(shí),要進(jìn)行“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”這一實(shí)驗(yàn),此時(shí)教師就可以讓學(xué)生在保證安全的前提下參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái),讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的愉悅。教師首先為學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器具,在點(diǎn)燃酒精燈后,讓學(xué)生主要負(fù)責(zé)時(shí)間和溫度的記錄。學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始觀察溫度計(jì)和秒表,仔細(xì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄。當(dāng)數(shù)據(jù)記錄完畢、固體完全熔化后,教師詢問學(xué)生物質(zhì)的融化過程中溫度有什么變化,學(xué)生此時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)自己記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)和課本中給出的固體在熔化過程中雖然不斷吸熱但溫度保持不變這一點(diǎn)相契合。
讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)是引導(dǎo)學(xué)生形成物理知識(shí)深刻體會(huì)的有效方法之一,學(xué)生只有親自動(dòng)手實(shí)踐才容易得出真知,并促進(jìn)自身學(xué)習(xí)信心的增強(qiáng),激活學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)力。
(二)強(qiáng)化開拓意識(shí),鼓勵(lì)創(chuàng)新分析
在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過程中,還要強(qiáng)化學(xué)生的開拓進(jìn)取意識(shí),讓學(xué)生在不知道課本的既定實(shí)驗(yàn)結(jié)論的情況下,進(jìn)行有效的物理現(xiàn)象的分析,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、開拓意識(shí),形成正確的認(rèn)知。
如在《汽化和液化》一課教學(xué)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到與沸騰相關(guān)的物理知識(shí),此時(shí)教師就可以讓學(xué)生在不知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論的情況下進(jìn)行創(chuàng)新分析,讓學(xué)生根據(jù)已知經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)論推斷。教師首先帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)。這一實(shí)驗(yàn)與前一節(jié)固體熔化時(shí)的實(shí)驗(yàn)較為相似,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工具的組裝后,讓學(xué)生點(diǎn)燃酒精燈開始實(shí)驗(yàn),當(dāng)水溫接近90攝氏度時(shí),讓學(xué)生每隔0.5分鐘記錄一次水溫。這一次學(xué)生不僅要將水溫和時(shí)間記錄在表格內(nèi),還要繪制出水溫隨時(shí)間變化的坐標(biāo)圖。在學(xué)生繪制完成后,教師詢問學(xué)生:“大家通過這一實(shí)驗(yàn)繪制出的圖可以得出哪些結(jié)論?”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始思考,并發(fā)現(xiàn)水沸騰時(shí)一直處于溫度不變的狀態(tài),但他們此時(shí)還不能得出確定的結(jié)論。學(xué)生又想起前一節(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論——固體物質(zhì)在熔化時(shí)溫度會(huì)保持不變,此時(shí)學(xué)生就得出了當(dāng)液體汽化時(shí)溫度會(huì)保持不變這一結(jié)論,實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的創(chuàng)新分析,強(qiáng)化了自身的開拓意識(shí)。
固體熔化的實(shí)驗(yàn)和水沸騰的實(shí)驗(yàn)都是物態(tài)變化實(shí)驗(yàn)中較為重要且現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn),因此教師利用這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中明顯的現(xiàn)象讓學(xué)生參與到物理規(guī)律的探究中來(lái)是具有可行性的。但這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都存在針對(duì)物體加熱的過程,尤其是水沸騰實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較為劇烈,因此教師應(yīng)當(dāng)在確保學(xué)生安全這一前提下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
三、培養(yǎng)建模能力,提高解題效率
(一)抓取主要特征,形成過程模型
物理建模實(shí)際上就是把復(fù)雜煩瑣的實(shí)際情況通過建立模型轉(zhuǎn)化成相對(duì)容易接受的較為簡(jiǎn)單的物理情境,形成經(jīng)驗(yàn)型的規(guī)律,從而使物理問題得到更簡(jiǎn)捷、形象的處理。培養(yǎng)學(xué)生的物理建模能力,可以有效提高學(xué)生的解題效率。在建模過程中,教師首先應(yīng)當(dāng)抓取知識(shí)的主要特征,引導(dǎo)學(xué)生在腦海中形成過程模型。
如在《光的反射》一課教學(xué)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到與光反射相關(guān)的物理知識(shí),此時(shí)教師就要抓住光反射的主要特征,讓學(xué)生對(duì)光反射的過程形成認(rèn)知模型。教師通過展示光反射時(shí)的現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生對(duì)反射特點(diǎn)進(jìn)行探究,并詢問學(xué)生:“在反射現(xiàn)象中,我們將反射過程分為了哪些光線?”學(xué)生會(huì)回答“入射光線和反射光線”。教師繼續(xù)詢問學(xué)生:“以這兩條光線為核心,分別形成了哪些角?”學(xué)生會(huì)回答“入射角和反射角”。教師繼續(xù)詢問:“那么這兩種角存在何種規(guī)律特點(diǎn)?”學(xué)生此時(shí)就會(huì)回答“入射角等于反射角”這一特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)反射過程的思維建模。
這樣抓取了反射現(xiàn)象中光線、角這兩個(gè)主要特征進(jìn)而引出反射定律的方式,有效促進(jìn)了學(xué)生對(duì)反射過程的理解,實(shí)現(xiàn)了有效的思維建模。
(二)凸顯意義建構(gòu),形成問題模型
學(xué)生不僅要建立過程模型,更要建立這一物理知識(shí)解決何種問題、解釋何種現(xiàn)象的問題思維模型,為此教師要在教學(xué)過程中凸顯物理概念的意義,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行意義延伸。
如在《光的色散》一課教學(xué)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到與光色散相關(guān)的物理知識(shí),此時(shí)教師就可以為學(xué)生凸顯光色散的意義。教師為學(xué)生講述:“我們學(xué)習(xí)光的色散有何種意義?通過對(duì)光的色散研究,我們發(fā)現(xiàn)了色光的三種原色,了解到顏色并不是天然存在的,而是由不同的色光混合形成的。我們還研究出光的色譜,通過色譜可以構(gòu)建出美妙的色彩。我們還了解到紫外線和紅外線,分別在生活中得到了不同的應(yīng)用。”這樣學(xué)生就理解了光的色散在生活中能解決哪些實(shí)際問題,形成了問題模型。
通過這樣引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu),學(xué)生能夠更加深刻地理解自己學(xué)習(xí)物理知識(shí)的意義,也能夠在物理知識(shí)應(yīng)用的題目中通過問題模型將知識(shí)有效運(yùn)用,從而解決實(shí)際問題。
【參考文獻(xiàn)】
[1]吳鎮(zhèn)坤.初中物理教學(xué)中生活素材的應(yīng)用價(jià)值探討[J].數(shù)理化解題研究,2021(2).
[2]陳國(guó)華.物理建模與中學(xué)生思維能力培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇,2013(42).
【作者簡(jiǎn)介】林海富(1975— ),男,廣西博白人,大學(xué)本科學(xué)歷,一級(jí)教師,現(xiàn)就職于玉林市博白縣中學(xué),主要研究方向?yàn)橹袑W(xué)物理教學(xué)。
(責(zé)編 唐玉萍)