丁五一
隨著課改的進一步深化,我們可以越來越清晰地看到教育的頂層設計,即教育的目的是發(fā)展學生的核心素養(yǎng),也就是說將學生培養(yǎng)成為會學習、有本領之人.對于高中物理教學而言,首要任務是讓學生感受到什么是科學,遇到新的現象要追問一個為什么,在解決物理問題時學著用物理的思維和方法去分析、提出問題,最終解決問題.
一、“感受什么是科學”的必要性分析
科學知識兼具持久性和暫時性,科學知識源于對大量現象、事件的觀察,在此基礎上再經過理論分析和實驗檢驗而總結出來的結論,這里就涉及一個問題,那就是我們對事件的觀察是有限的,那么在有限調研、驗證基礎上得到的規(guī)律是否一直是有效、正確的呢?科學史告訴我們并非如此,例如牛頓運動定律在微觀、高速條件下就不再適用了.如果教師在教學過程中不滲透這種意識,學生就感受不到“科學”,那么,學生學到的物理知識、規(guī)律和背一首兒歌就沒有什么區(qū)別,對學生的學科素養(yǎng)發(fā)展沒有起到任何幫助.
科學知識依賴于質疑的態(tài)度,質疑是科學不斷前進和發(fā)展的基礎.事實也表明,不存在一種具有普適性的方法,“科學”可以理解為在特定的環(huán)境下對現象、事件做出的一種嘗試性且較為完滿的解釋.也正是因為這些,教師有必要在教學物理知識與規(guī)律時讓學生能夠切身感受什么是科學.但是,目前在“應試教育”的大背景下,有相當一部分物理教師沒有時間和精力同學生一起圍繞“什么是科學”進行深度研究,導致學生核心素養(yǎng)和科學意識較為淡薄,不過也有一些教師開始注重科學探究過程和質疑意識的滲透,整個教學過程放得較慢,讓學生能夠有充分的體驗與感受.
二、增強學生科學性體驗的措施分析
如何讓學生感受到什么是科學呢?即如何增強學生在物理學習過程中的科學性體驗呢?
1.關注學生的困惑.
有困惑是學生思維發(fā)展和進行科學探究的前提,關注學生的困惑,選擇恰當的問題、情境、實驗等方式一舉破解困惑,給學生科學性體驗.
例如,在和學生一起學習“渦流”這個概念時,通過大量的感性材料我們能夠讓學生構建出如圖1所示的“整塊金屬內部發(fā)生渦流”的圖景.
不過仍有困惑,那就是如果我們將整塊金屬換成一個鋁管,然后再開一個直縫,那么管內就沒有渦流了.為什么會這樣想?說到底還是學生的體驗度不夠,或者是由于知識的負遷移,因為前面學生做過用條形磁鐵插拔楞次環(huán)的實驗,當鋁環(huán)閉合時“來拒去留”,當鋁環(huán)開口時沒有這個現象.為了破解學生的困惑,筆者用強磁代替條形磁鐵再一次和學生做插拔楞次環(huán)的實驗,觀察強磁插拔開口的楞次環(huán)時仍然發(fā)現了“來拒去留”的實驗現象,引導學生思考其中的原因,最終深入理解渦流的概念.
2.在教學過程中滲透科學方法.
科學是由科學知識與科學方法共同組成的,我們在教學過程中不僅僅要引導學生習得科學知識,更重要的是要引導學生感悟科學方法.
例如,在教學“電容器電容”時,電容的知識很簡單,整節(jié)課由兩個公式C=QU和C=εs4kπd組成.但是如果學生在公式的由來上缺乏理解勢必導致憾失科學方法.怎么讓學生能夠感受到電容的定義式就是電容的物理意義呢?要讓學生通過實驗的方式得到C=QU是相當困難的,不過直接拋給學生也是不科學的,筆者認為有必要和學生進行理論探討,借助于微元法將兩極板上的電荷進行分割,分割為無限小的小電荷,如此每個小電荷可以看作為“點電荷”,設其中任意一點P,在P點各個點電荷的合場強為E=kQr2,而U=Ed,如果將電量變?yōu)閚Q還分割原來的份數,則可知電場變成原來的n倍,電壓也變成原來的n倍,QU保持不變,即QU與電容器的帶電量無關,初步來看不同的電容器,由于d不同,會導致QU有差異,所以可以用QU來描述某一個具體電容器的自身特性,由此電容的定義呼之欲出, C=QU.
物理教學不能一味地教課本知識,更應該引導學生進行科學探究,有意識地將學生引進一時難以自拔的疑問中,讓其孜孜以求、“苦苦掙扎”,這對培養(yǎng)學生的邏輯思辨性,提高他們的思維能力有很大價值,也有助于學生科學素養(yǎng)的提升.