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        如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)

        2018-09-10 08:45:36
        新課程(中學(xué)) 2018年7期
        關(guān)鍵詞:物距焦距物理

        樸 莉

        (吉林省四平市鐵東區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校,吉林 四平)

        一、在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)能力

        初中物理課堂教學(xué)為了更形象地處理問題,老師們會(huì)把復(fù)雜的實(shí)際情況轉(zhuǎn)化成容易接受的簡(jiǎn)單的物理情境,形成經(jīng)驗(yàn)性規(guī)律,建立物理模型。物理模型可以分為直接模型和間接模型。直接模型指的是物理情境具體體現(xiàn)的內(nèi)容在學(xué)生腦中形成的直觀圖像和信息,這種模型可以叫做直接模型。例如,當(dāng)前初中物理教育中需要探索的抽象模型,小球、木塊以及質(zhì)點(diǎn)等等。質(zhì)點(diǎn)屬于理想化的物理模型。間接模型指的是物理情境中的相關(guān)內(nèi)容,在學(xué)生大腦中形成的間接圖像,需要學(xué)生通過自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工,而后獲得相關(guān)的時(shí)空?qǐng)D像,這樣的模型屬于間接模型。這種模型對(duì)于學(xué)生的要求比較高,學(xué)生需要具備一定的抽象思維能力。

        二、在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力

        科學(xué)推理能力是研究物理問題必備的能力,也是初中物理學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生思維的邏輯性和嚴(yán)密性能力培養(yǎng)的初級(jí)階段,在教學(xué)中可以有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理邏輯推理,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣,使其終生受益。

        案例:凸透鏡成像的規(guī)律是初中物理實(shí)驗(yàn)中一個(gè)比較完整的探究實(shí)驗(yàn),也是一個(gè)很重要的實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像;當(dāng)物距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí),成倒立、放大的實(shí)像;讓學(xué)生再分析凸透鏡可成倒立、等大的實(shí)像嗎?引導(dǎo)學(xué)生推理分析,當(dāng)蠟燭逐漸向凸透鏡靠近的過程中,像是怎樣變化的,在什么位置時(shí)能成倒立、等大的實(shí)像?再進(jìn)一步分析:當(dāng)u滿足什么條件可成倒立、等大的實(shí)像呢?不難得出:當(dāng)物距在二倍焦距處可成倒立、等大的實(shí)像。當(dāng)物距在焦點(diǎn)時(shí),凸透鏡不成像。還可以繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生用推理的方法分析,當(dāng)物距小于焦距時(shí)光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚,所以成虛像。也可以總結(jié)成:一倍焦距分虛實(shí),二倍焦距分大小,物近像遠(yuǎn)像變大。

        三、在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)論證能力

        初中階段,分析與論證能力即是科學(xué)論證的能力,要求學(xué)生能對(duì)探究過的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析得出正確的結(jié)論。分析信息時(shí)都有一些常用的方法,初中階段分析論證的方法主要有歸納、比較和推理,有定性分析和定量分析。

        1.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論

        物理與生活息息相關(guān),生活中的許多現(xiàn)象都能用物理知識(shí)解釋。

        案例:真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn),用抽氣機(jī)抽出空氣,根據(jù)聲音的變化,引導(dǎo)孩子們推理:真空不能傳聲。聲音的傳播需要介質(zhì)。這樣的實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)過程中受到實(shí)驗(yàn)條件的限制,不可能在真空的條件下進(jìn)行,只能根據(jù)想象進(jìn)行推理得出結(jié)論。

        2.分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論

        初中物理實(shí)驗(yàn)有很多是通過數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論,有些數(shù)據(jù)必須在定量關(guān)系前加上條件,就是控制變量法。案例:在做歐姆定律實(shí)驗(yàn)時(shí),要討論在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系;在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系。例題:探究電流跟電壓的關(guān)系,李木同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)表格并根據(jù)表格得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

        表1 電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比

        表2 電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比

        3.分析圖像,得出結(jié)論

        圖像是表示物理規(guī)律的方法之一,它可以直觀地反映某一物理量隨另一物理量變化的函數(shù)關(guān)系,形象地描述物理規(guī)律。在進(jìn)行抽象思維的同時(shí),利用圖像的視覺感知,有助于對(duì)物理知識(shí)的理解和記憶,準(zhǔn)確把握物理量之間的定性和定量關(guān)系,深刻理解物理意義,應(yīng)用圖像不僅可以直接求出或讀出某些待求物理量,還可以用來驗(yàn)證某些物理規(guī)律,測(cè)定某些物理量,分析或解決某些復(fù)雜的物理過程。

        案例:如下圖所示,是某種物質(zhì)熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。由圖中可以得到有關(guān)物質(zhì)熔化的規(guī)律。①這種物質(zhì)是晶體;②熔點(diǎn)是80℃;③熔化時(shí)間是6分鐘;④熔化吸熱等。

        四、在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新能力

        愛因斯坦說過“提出一個(gè)問題,往往比解決一個(gè)問題更重要?!痹谖锢斫虒W(xué)中教會(huì)學(xué)生一些質(zhì)疑的方法是作為物理教師在現(xiàn)階段所應(yīng)注意的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。在物理教學(xué)中,教師可以設(shè)置創(chuàng)造質(zhì)疑情景,使學(xué)生正確質(zhì)疑。

        案例:在演示完奧斯特實(shí)驗(yàn)后,可以提出問題讓學(xué)生思考:小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)動(dòng)的角度跟什么有關(guān)?這樣也為通電螺線管的講解做好鋪墊。

        提高課堂藝術(shù)是調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新質(zhì)疑能力的關(guān)鍵。初中生的心理和生理特點(diǎn)導(dǎo)致精神集中的時(shí)間短,因此教師上課時(shí)要注意課堂藝術(shù),要善于捕捉學(xué)生的一舉一動(dòng),不斷激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新能力,提高教學(xué)效果。

        總之,在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)是重中之重,每個(gè)教師都應(yīng)該努力做到每節(jié)課都培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng),對(duì)學(xué)生的必備品格和能力負(fù)責(zé),全面提高自己的教育教學(xué)水平,為教育事業(yè)做貢獻(xiàn)。

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