物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成和內(nèi)化的帶有物理特征、適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,而物理觀念是物理核心素養(yǎng)中的首要組成部分,它是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用,能量等的客觀、理性的認(rèn)識(shí),是學(xué)習(xí)主體頭腦中形成的物理概念、物理規(guī)律,它包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。
物理觀念是核心素養(yǎng)中的首要要素,是對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行的整合和提升,它決定著學(xué)生對(duì)物理知識(shí)理解的深度和應(yīng)用的靈活性,對(duì)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展起著重要的指導(dǎo)作用,在教學(xué)中不斷滲透物理觀念也是物理教育中的重要目標(biāo)之一。
一、引入物理學(xué)史,使物理觀念更加鮮活
學(xué)生要接觸繁多復(fù)雜的物理概念、公式、定律。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,適時(shí)適當(dāng)引入物理學(xué)史料,通過(guò)對(duì)科學(xué)家的認(rèn)知觀念基礎(chǔ)和思想發(fā)展歷程的分析,使學(xué)生有身臨其境的感覺(jué),可以幫助學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容的物理意義和來(lái)龍去脈,使他們領(lǐng)悟物理學(xué)發(fā)展、變革的歷程,感受科學(xué)家探索之路的艱辛與不易,深刻理解物理學(xué)理論的轉(zhuǎn)變和物理觀念演變是一致的。
在講述運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性時(shí),可引入笛卡爾所著《哲學(xué)原理》中的一個(gè)例子:“一個(gè)人坐在起航的船上,他如果只注意他所離開(kāi)的岸,并且把它看做是靜止的,則他可以認(rèn)為自己是在運(yùn)動(dòng)的。但是他如果只注意船本身,則他可以認(rèn)為自己是不動(dòng)的,因?yàn)樗诖母鞑糠珠g總是保持同樣地方位置?!保?)這個(gè)簡(jiǎn)短的實(shí)例雖然在今天看似很簡(jiǎn)單,但是在當(dāng)時(shí)由于人們對(duì)科學(xué)認(rèn)知及其有限,科學(xué)家每每得出的“極其簡(jiǎn)單”的結(jié)論,在當(dāng)時(shí)都能成為很大的進(jìn)步,同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)家在分析問(wèn)題時(shí),善于引用生動(dòng)的實(shí)例,來(lái)闡述抽象的概念,體會(huì)科學(xué)家探究問(wèn)題的思維方式并學(xué)會(huì)運(yùn)用,可以培養(yǎng)學(xué)生思考分析物理問(wèn)題的能力,同時(shí)為《牛頓第一定律》中再次介紹笛卡爾的貢獻(xiàn)埋下伏筆。
在教學(xué)中介紹物理觀念的形成、發(fā)展的歷史,有助于幫助學(xué)生接觸、理解并內(nèi)化物理觀念,并將物理學(xué)家的思維方式、研究方法滲透入平時(shí)的教學(xué)中,使學(xué)生逐步掌握并學(xué)會(huì)運(yùn)用物理方法。
二、與生活相結(jié)合,完善對(duì)物理觀念的理解
物理學(xué)習(xí)不僅僅是學(xué)會(huì)物理概念、掌握物理規(guī)律,更重要是能夠?qū)⑸钪械奈锢碇R(shí)提煉出來(lái),學(xué)以致用。因此,物理生活化已成為新課改的核心理念之一,讓物理課堂貼近生活,加強(qiáng)教學(xué)與生活的聯(lián)系已是必然趨勢(shì)。
初中學(xué)生在年齡上還處在半幼稚,半成熟的狀態(tài),思維活動(dòng)既有具體的形象成分,又有抽象的邏輯思維,正處在形象思維逐漸向邏輯思維過(guò)渡的初期,學(xué)生還是以“經(jīng)驗(yàn)型”的思維活動(dòng)為主。而物理學(xué)習(xí)中的物理觀念是對(duì)物理知識(shí)高度的概括,在表述時(shí)具有嚴(yán)謹(jǐn)、簡(jiǎn)潔、抽象的特點(diǎn)。由于學(xué)生理解能力有限,若直接學(xué)習(xí)物理概念、物理規(guī)律會(huì)不求甚解,為達(dá)目的只能死記硬背,這樣也違背了教學(xué)的宗旨。所以在物理教學(xué)中多從學(xué)生的生活現(xiàn)象、具體經(jīng)驗(yàn)出發(fā),引出所蘊(yùn)含的物理觀念,可以使學(xué)生更容易接受,并且融會(huì)貫通,做到真正的學(xué)以致用。
在平時(shí)的教學(xué)中,教師要逐步引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多思考生活中的物理知識(shí)、物理規(guī)律,使學(xué)生深切感受到物理就在身邊,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)挖掘生活中的物理。
三、糾正錯(cuò)誤的前概念,規(guī)范物理觀念的形成
前概念是前科學(xué)概念的簡(jiǎn)稱,建構(gòu)主義認(rèn)知心理學(xué)又形象地稱之為日常概念,它是指?jìng)€(gè)體在沒(méi)有接受正式的科學(xué)概念教育之前,對(duì)日常生活中所感知的現(xiàn)象,通過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累與辨別式學(xué)習(xí)而形成的對(duì)事物的非本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。(2)
學(xué)生在接觸科學(xué)知識(shí)前,與周?chē)h(huán)境長(zhǎng)期作用形成了對(duì)生活現(xiàn)象經(jīng)驗(yàn)型的認(rèn)識(shí),對(duì)物理學(xué)習(xí)既有積極的作用也有消極的影響。正確的物理前概念可以為物理學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),成為物理知識(shí)有利的增長(zhǎng)點(diǎn),對(duì)物理觀念的形成產(chǎn)生了積極的作用;而錯(cuò)誤的前概念會(huì)成為物理學(xué)習(xí)前進(jìn)道路的絆腳石,若不能及時(shí)糾正,將會(huì)影響學(xué)生對(duì)物理觀念的認(rèn)識(shí)和理解,從而失去學(xué)習(xí)興趣。例如,鐵比木頭重;水溫達(dá)到100℃就會(huì)沸騰;車(chē)不拉不走,走著的車(chē)不拉就停;輕的物體會(huì)浮在水面,而重的物體會(huì)沉到水底。由于初中學(xué)生年齡較小,心理發(fā)展和認(rèn)知上還存在一定的局限性,常常根據(jù)粗淺、片面的生活經(jīng)驗(yàn)獲得一些錯(cuò)誤的觀念,所以頭腦中會(huì)產(chǎn)生一些錯(cuò)誤的前概念。面對(duì)錯(cuò)誤時(shí),教師應(yīng)該要有前瞻性和足夠的耐心,鼓勵(lì)學(xué)生不怕出錯(cuò),用巧妙的思路,引導(dǎo)學(xué)生跳出錯(cuò)誤的陷坑,找到正確答案。在教學(xué)中教師可以做到有的放矢,防微杜漸。
四、物理概念、規(guī)律圖像化,使物理觀念更形象
在物理教學(xué)中,許多重要物理規(guī)律的探究都重視統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)之間的關(guān)系用圖線表示出來(lái),形成圖像的方法就成為物理學(xué)研究中常用的一種方法。(3)圖像作為表示物理規(guī)律的方法之一,它既能直觀、形象概括出兩個(gè)物理量之間的關(guān)系,也能將一些抽象、復(fù)雜的物理過(guò)程、物理狀態(tài)或物理中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)原理簡(jiǎn)化后呈現(xiàn)在圖像中,它具有形象、直觀、動(dòng)態(tài),變化過(guò)程可見(jiàn)等特點(diǎn),它既是豐富的物理信息的載體,又是直觀形象思維和抽象思維聯(lián)系的紐帶。所以圖像的使用在教學(xué)中是一種必不可少的輔助手段。同時(shí)初中學(xué)生年齡還較小,對(duì)于抽象思維能力比較差,利用圖像將物理概念、物理規(guī)律圖像化,可以使物理觀念形象的呈現(xiàn)出來(lái),這樣學(xué)生接受起來(lái)更加容易。所以在教學(xué)中穿插圖像教學(xué)是必不可少的環(huán)節(jié)。
圖像既是手段,也是方法。在圖像教學(xué)中,學(xué)生對(duì)圖像的采集繪制過(guò)程,可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作處理數(shù)據(jù)的能力;對(duì)圖像的分析與推理,可以挖掘圖像蘊(yùn)含的物理意義,將圖像和相關(guān)的物理概念、物理規(guī)律緊密結(jié)合,使物理觀念更加具體形象,最終深化知識(shí)理解,提升思維水平,為其物理素養(yǎng)的培養(yǎng)提供必要的方法支撐。
物理觀念的培養(yǎng)是在精心設(shè)計(jì)的教學(xué)中逐步滲透的,教學(xué)中所使用的策略都是為物理觀念服務(wù),只有在教學(xué)中良好的滲透物理觀念,使學(xué)生在物理概念、物理規(guī)律的逐步學(xué)習(xí)后,能系統(tǒng)的反思,并學(xué)會(huì)遷移和應(yīng)用,才能有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng),為學(xué)生應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的需求奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
(1)(法)笛卡爾著,關(guān)文運(yùn)譯,《哲學(xué)原理》,商務(wù)印書(shū)館,1959,(P.45)
(2)趙強(qiáng)、劉炳升,《建構(gòu)與前概念》,《物理教師》,2001年,22卷第7期
(3)張憲魁,《物理科學(xué)方法教育》,青島海洋大學(xué)出版社,2000年3月,(P.55,57)
作者:王瑋
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