賴鴻勁
【摘 要】本文分析利用生活中的物理現(xiàn)象優(yōu)化高中物理教學的可行性,論述利用生活物理現(xiàn)象優(yōu)化高中物理教學的有效策略,將生活中存在的大量的物理現(xiàn)象,吸收轉(zhuǎn)化為高中物理教學資源,通過引導學生展開“自主、合作、探究”的學習方式,使學生學會運用物理知識解釋生活中的物理現(xiàn)象、解決現(xiàn)實問題。
【關(guān)鍵詞】高中物理 生活物理現(xiàn)象 激趣效果 實踐形式? 經(jīng)驗轉(zhuǎn)化
【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2019)12B-0105-02
《普通高中物理課程標準》(下文簡稱《物理標準》)強調(diào):“高中物理課程在內(nèi)容上注重與生產(chǎn)生活、現(xiàn)代社會及科學發(fā)展觀的聯(lián)系?!边@一要求從側(cè)面反映物理學科不僅是一門廣義上的自然科學,而且也是與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)的社會科學。從理論與實踐相統(tǒng)一的邏輯性出發(fā),任何一種物理現(xiàn)象均可從物理學理論層面獲得解釋,但理論與實踐之間的關(guān)系往往呈現(xiàn)非線性狀態(tài)。通常,一類物理學理論(知識)可用以解釋多種現(xiàn)象—— 這種“不對等性”恰恰反映生活中物理現(xiàn)象可有效助力高中物理教學—— 以豐富、多樣、常見的物理現(xiàn)象作為教學資源,可從多個角度啟發(fā)學生對物理學理論(知識)的理解、掌握。同時,“生活中的物理現(xiàn)象”,學生熟悉的生活場景和現(xiàn)象,會導引學生結(jié)合自身積累的實踐經(jīng)驗,自覺地促進自己從“形象思維”向“抽象思維”轉(zhuǎn)化,使其物理學習取得事半功倍的效果。
一、利用生活中物理現(xiàn)象優(yōu)化高中物理教學的可行性分析
(一)以激趣效果實現(xiàn)優(yōu)化
物理是一門基礎(chǔ)的、與社會生產(chǎn)生活密切相關(guān)的自然科學,其理論架構(gòu)較為龐大、知識內(nèi)容十分豐富,在教學過程中呈現(xiàn)強烈的邏輯性、抽象性特征,整體上存在較大的掌握難度。我國學校教育在物理課程的設(shè)計上也比較特殊—— 相對于語數(shù)外等學科而言,物理一般是從初中二年級開始講授,并延伸到高中階段之后。總體而言,物理的整個學習周期較短,當學生面對體系龐大的物理學科架構(gòu)時,往往會感到無所適從,容易產(chǎn)生枯燥、乏味的學習體驗。盡管《物理標準》出臺以后,要求物理學科進一步增加實驗教學內(nèi)容,希望以此轉(zhuǎn)化學生思維、增強學習動力。但是高中階段所有的物理實驗都屬于“驗證性實驗”,即學生完全可以通過教科書中的闡釋,清晰地了解到實驗設(shè)計、實驗操作、實驗過程及實驗結(jié)果。這導致實驗應(yīng)具有的未知性、神秘性、探索性等特征被消解掉了,自然也無法有效地發(fā)揮激趣功能。
教育工作者經(jīng)常掛在嘴邊的一句話是“興趣是最好的老師”。要發(fā)揮“興趣為師”的效應(yīng),必須要先滿足激趣條件。將生活中的物理現(xiàn)象引入高中物理課堂教學活動中,可以很好地達到激趣效果。這一操作的本質(zhì),并非主要針對“生活物理現(xiàn)象”,而是這一類現(xiàn)象的“生活化”形態(tài)所蘊含的熟悉感、生動化、具象性特征,如靜電、下水道漩渦、磁力車玩具等,都可以在高中物理學科中找到對應(yīng)的理論知識。以“具象思維”切入,實現(xiàn)“抽象思維”的演變,這一過程中興趣能夠發(fā)揮很好的作用。
(二)以實踐形式實現(xiàn)優(yōu)化
高中物理教學面臨的另一個尷尬在于,它所蘊含的知識內(nèi)容量大、學習難度高,但在高考中所占分值并不高。尤其在新高考模式推出之后,一些學生為了規(guī)避高考失利的情況,主動放棄物理學科。多數(shù)選擇物理學科作為高考項目的學生,也只是為了得到高分,對物理學的價值缺乏正確認識。在現(xiàn)代化建設(shè)背景下,物理是科研、創(chuàng)新的基礎(chǔ)學科,它的價值絕不局限于一門“考試工具”。通過物理理論與實踐的結(jié)合,能夠有效地提升學生的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維。這一優(yōu)勢遷移到其他學科或研究領(lǐng)域中,同樣能夠發(fā)揮積極的正向效應(yīng)。以生活中物理現(xiàn)象為基礎(chǔ),通過有效的方式滲透到高中物理教學中,可從根本上消除物理學科“學不能致用”的現(xiàn)象,避免物理知識淪為“空談”。例如,秋冬干燥季節(jié)中學生容易被靜電“襲擊”,教師可以收集一些生活出現(xiàn)的“靜電現(xiàn)象”(如衣物靜電、門把手靜電、握手靜電等),按照“靜電學”部分的理論原理,一一引導學生設(shè)計消除靜電的方法,以達到學以致用的目的。
(三)以經(jīng)驗轉(zhuǎn)化實現(xiàn)優(yōu)化
我國高中物理教學一定程度上表現(xiàn)出與現(xiàn)實生活嚴重脫節(jié)的現(xiàn)象,教材知識模塊設(shè)計、實驗項目設(shè)計、教學目標設(shè)計等,存在過度理想化的狀態(tài)。以高中物理必修一“相互作用與運動定律”部分的實驗為例,《物理標準》中提供的參考案例是通過制作“簡易彈簧測力計”的方式,來解釋“胡克定律”。但這一項實驗的可行性究竟有多大呢?現(xiàn)實中購買彈簧、制作、測定等難度很高,遠不及直接購買一個彈簧測力計,引導學生拆解了解內(nèi)部構(gòu)造來得容易。一些理想化的實驗脫離了學生的現(xiàn)實經(jīng)驗,例如,在“摩擦力”知識教學中,這一力學現(xiàn)象雖然具有較強的直觀性,但從定義角度去設(shè)計實驗(阻礙物體相對運動的力)—— 小木塊從不同材質(zhì)的斜坡下滑—— 這與現(xiàn)實中摩擦力的體驗是相距甚遠的,反而如防滑鞋、雨刷、剎車等更加直觀。
據(jù)此,將生活中的物理現(xiàn)象引入高中物理課堂教學中,能夠有效利用學生在生活中形成的物理學認知、知識經(jīng)驗等。這樣即便教師在講解抽象的規(guī)律、概念時,在自主的知識建構(gòu)層次,也能形成有效的信息加工形式,使整個過程充滿了生活化的氣息。例如,在摩擦力教學過程中,教師可以讓學生分別感受在水泥地和木板上的搓動體驗,然后再根據(jù)學生的反饋情況,解釋影響摩擦力大小的原因。
二、利用生活物理現(xiàn)象優(yōu)化高中物理教學的有效策略
(一)基于生活中物理現(xiàn)象實施課前導入
“好的開始是成功的一半”。在《物理標準》強調(diào)塑造學生為“課堂主體”的前提下,以生活中物理現(xiàn)象為媒介實施課前導入,可以最大限度地激發(fā)學生的興趣,實現(xiàn)物理理論知識的“生活化”解釋,從而達到事半功倍的效果。例如,在學習“壓強”知識點時,學生大多存在“壓強”“壓力”的混淆認知,如果直接以“壓強”的概念引入(壓力大小/受力面積),無法為學生呈現(xiàn)出直觀體驗。教師可以將高壓鍋帶入課堂,采用實物演示或微課視頻的多樣化形式,結(jié)合“沸點”“壓強”之間的關(guān)系,讓學生反思“為什么高壓鍋煮食物速度更快?”
當然,生活中很多物理現(xiàn)象對于學生而言都是司空見慣的,自身缺乏敏感性,需要教師不斷地發(fā)掘、引導。在這一背景下可采用多元化的教學方式,如采取情境創(chuàng)設(shè)、問題驅(qū)動等方法,將一些看似簡單的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成帶有“神秘感”的形式,或者用有趣的玩具和游戲呈現(xiàn),這樣就能夠在正式開始課程之前達到“激趣”的效果。例如,筆者在“磁現(xiàn)象”教學之前設(shè)計的“地雷戰(zhàn)”游戲,將紙盒子劃分成多個暗格,里面置放不同材質(zhì)的物品充當“地雷”,讓學生先用磁鐵去“掃雷”,然后再化身為“八路軍”展示設(shè)計避免被找到的方法。這個游戲的特點是過程存在“翻轉(zhuǎn)”,先讓學生得到肯定的答案,再設(shè)計“否定”的方案,從而取得激趣的效果。
(二)基于生活中物理現(xiàn)象解釋物理理論
諸如概念、定理、模型等是高中物理課堂教學的基礎(chǔ),但這些知識都是通過抽象而來的,要真正地理解、掌握并應(yīng)用,則需要學生通過現(xiàn)象觀察才能達到深度學習的水平。誠然,實驗室中的實驗所表現(xiàn)出的現(xiàn)象非常直觀,但它屬于特殊性的現(xiàn)象,即一種實驗往往只對應(yīng)一種現(xiàn)象,所能夠解釋的物理理論也非常有限。實驗室中的實驗大多以驗證為目的,因此以獨立的一種實驗物理現(xiàn)象無法做到全面說明。生活中物理現(xiàn)象具有普遍性,多種現(xiàn)象可共同指向同一個物理定義、概念,將其納入教學資源序列,可以更有效地解釋物理理論。例如,高中物理必修二中學習“曲線運動速度方向”時,重點在于讓學生了解“曲線每一時刻的運動速度方向都是沿著切線方向的”?,F(xiàn)實生活中有很多這樣的例子,如砂輪與金屬片摩擦時飛出去的火焰、自行車快速通過有水地面的飛濺現(xiàn)象、熒光棒在手中畫圓圈形成的連貫圓周等,以生活物理現(xiàn)象介紹物理理論,學生能夠更加容易理解。
(三)基于生活中物理現(xiàn)象總結(jié)物理規(guī)律
物理規(guī)律是高中物理教學中重要的組成部分,它不同于原理、定理、概念等,闡釋物理知識本身及彼此之間聯(lián)系,而是針對物理性的物質(zhì)形態(tài)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)運動等總結(jié),通常以物理過程中關(guān)鍵要素在一定條件下應(yīng)遵循的關(guān)系原則呈現(xiàn)。掌握了物理規(guī)律,就能對生活中的物理現(xiàn)象進行科學分析。反過來,根據(jù)不同的生活中的物理現(xiàn)象的特征,可以總結(jié)出物理規(guī)律。例如,在講解電路串聯(lián)與并聯(lián)的區(qū)別時,教師可以先讓學生了解不同形式下電阻、電流、電壓的關(guān)系,再進一步結(jié)合“鳥兒站在電線上為什么不會觸電?”這一生活現(xiàn)象,讓學生分析原因。在這一過程中,教師可以分別列舉并聯(lián)電路、串聯(lián)電路的多種存在形式,讓學生根據(jù)物理規(guī)律去判斷,很容易得出:鳥兒在電線上站立不是“串聯(lián)”而是“并聯(lián)”。在相同電壓之下,由于鳥兒自身的“電阻大”,使得通過其身體的電流很小,所以不會發(fā)生觸電。這一規(guī)律在生活中,可轉(zhuǎn)化成安全用電知識。
綜上所述,將生活中的物理現(xiàn)象應(yīng)用于高中物理教學中,可以為提高教學效果和教學質(zhì)量提供強大助力。但“生活物理現(xiàn)象”與“高中物理學科”的結(jié)合價值,并不局限于此。它能夠不斷激活學生對物理學科的興趣,使其更主動地將物理知識解釋生活現(xiàn)象,在學以致用的信念中解決各種問題,培養(yǎng)學生的科學探究精神。因此,教師在結(jié)合生活物理現(xiàn)象促進高中物理教學的過程中,要因地制宜、因材施教,充分發(fā)掘貼近學生生活的物理現(xiàn)象,以此增強與高中物理知識之間的契合性,為實現(xiàn)“自主、探究、合作”學習提供便利條件。
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(責編 盧建龍)