李忠偉
(云南省臨滄市鳳慶縣德思里中學(xué),云南 臨滄 675903)
物理學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展史上有著重要的地位和作用。物理學(xué)家密立根在1923年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)時(shí)曾感言:物理學(xué)發(fā)展要靠?jī)蓷l腿走路,一條是理論,一條是實(shí)驗(yàn)。自然科學(xué)中,實(shí)驗(yàn)和理論是辯證統(tǒng)一的,二者相輔相成,共同推動(dòng)著科學(xué)的腳步向前邁進(jìn)。同樣,在初中物理教學(xué)中,教師要有意識(shí)地利用好實(shí)驗(yàn)資源,將之服務(wù)于課堂教學(xué),用來突破教學(xué)難點(diǎn)、解決學(xué)生的思維障礙等。筆者就在教學(xué)中如何開發(fā)和利用實(shí)驗(yàn)資源,更好地為教學(xué)服務(wù)的問題,談?wù)勛约旱淖龇?,與同行交流、分享。
問題往往產(chǎn)生于真實(shí)、具體的情境之中,產(chǎn)生于奇異的現(xiàn)象與引起矛盾的說法之中,產(chǎn)生于對(duì)現(xiàn)象的深刻思考之中。創(chuàng)設(shè)情境的目的在于通過生動(dòng)的情境,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題,喚起他們的認(rèn)知思維,激發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,使學(xué)生進(jìn)入探索者的角色,經(jīng)歷設(shè)想、體驗(yàn)、實(shí)踐、反思等過程,運(yùn)用物理知識(shí)和方法自主開展探究活動(dòng),嘗試解決問題。初中物理教學(xué)的實(shí)施要圍繞核心內(nèi)容展開,包括核心知識(shí)、核心能力以及科學(xué)態(tài)度。物理“氣體的壓強(qiáng)”一課的教學(xué),首先要解決的問題是如何讓學(xué)生感知大氣壓強(qiáng)的存在?如果教師直接告訴學(xué)生:我們大家都無時(shí)無刻受到大氣壓強(qiáng)的作用,并且大氣的壓強(qiáng)很大。學(xué)生對(duì)此會(huì)毫無感覺,沒人會(huì)信服。教師在易拉罐中注入少量水,放在酒精燈上加熱,待罐口出現(xiàn)白霧時(shí)迅速將罐口堵住,撤去酒精燈讓易拉罐慢慢冷卻,不一會(huì),伴隨著一聲聲清脆的金屬?gòu)澱勐?,易拉罐一下、一下地被無形之手壓扁了。學(xué)生興奮,驚詫,疑惑,思考…真實(shí)的情境,真切的體驗(yàn),學(xué)生迅速進(jìn)入了探索者的角色。培養(yǎng)的核心能力有分析與綜合的能力,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ脭?shù)學(xué)工具解決物理問題的能力等,而興趣、態(tài)度、合作等則是重要的科學(xué)精神。
實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的實(shí)質(zhì)是使學(xué)生通過類似科學(xué)家科學(xué)探究的經(jīng)歷,來理解物理概念與物理規(guī)律的本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,鑄造終身受益的品格與素養(yǎng)。探究學(xué)習(xí)重視知識(shí)的獲得過程,把學(xué)習(xí)方法和科學(xué)研究方法的獲取放在重要的地位。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中,學(xué)生主動(dòng)參與,動(dòng)手動(dòng)腦,相互協(xié)作,經(jīng)歷失敗與挫折、成功與喜悅,在不斷嘗試的過程中,開拓了視野,發(fā)展了能力,不僅掌握了知識(shí),更重要的是體驗(yàn)到了科學(xué)探究的樂趣,理解了科學(xué)的本質(zhì),養(yǎng)成了良好的科學(xué)態(tài)度。例如在“光的直線傳播”教學(xué)中,教師通常安排學(xué)生實(shí)驗(yàn),用激光小電筒分別照射彌漫著煙霧的空氣、滴有牛奶的水和透明玻璃磚,觀察光在氣體、液體和固體中的傳播現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。若教師再追問兩句,就能把探究活動(dòng)引向深入,學(xué)生的體驗(yàn)與收獲就完全不同了。光真的是沿直線傳播嗎?師生共同討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:讓光線對(duì)準(zhǔn)三個(gè)小孔照射,如果這三個(gè)小孔是一直線的,那么就證明光線是沿直線傳播的。教師讓學(xué)生在光路上隨機(jī)放置幾個(gè)帶小孔的紙板,一束光線穿過這些小孔,再將棉線也穿過小孔并拉緊拉直,由此證明了光線真的是沿直線傳播的。
心理學(xué)研究認(rèn)為,問題解決是由一定的情景引起,按照一定的目標(biāo),應(yīng)用相應(yīng)的知識(shí)與技能,經(jīng)過一系列認(rèn)知活動(dòng)和思維操作,使問題得以解決的過程。學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣、大大小小的問題,教師要主動(dòng)為學(xué)生提供面對(duì)問題、分析問題和解決問題的機(jī)會(huì),激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣,嘗試運(yùn)用物理知識(shí)與方法,借助問題的解決,促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的形成。例如在“測(cè)量小燈泡額定功率實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)中,在教材“伏安法”實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上,教師根據(jù)學(xué)情進(jìn)行必要的拓展延伸。如果電流表壞了,另外提供一個(gè)電阻箱,一個(gè)單刀雙擲開關(guān),如何繼續(xù)完成該實(shí)驗(yàn)?在這過程中,需要明晰實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么?如何判斷小燈泡是否正常工作?這些問題的解決,運(yùn)用了科學(xué)研究中一些重要的思想方法:如轉(zhuǎn)換的思想、控制變量的思想、等效替代法以及反思與評(píng)價(jià)的方法等。問題的變化形態(tài)有很多,教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)習(xí)情況,可以多角度、分層級(jí)實(shí)施教學(xué)。這一典型問題的解決,讓學(xué)生像科學(xué)家那樣“獨(dú)立嘗試用各種方法研究問題”,有利于學(xué)生理解掌握科學(xué)研究的思想方法,促進(jìn)學(xué)生終身發(fā)展的行為習(xí)慣與關(guān)鍵能力的養(yǎng)成。
新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào),義務(wù)教育物理課程應(yīng)注重與生產(chǎn)、生活實(shí)際及時(shí)代發(fā)展的聯(lián)系,加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會(huì)和科技發(fā)展的聯(lián)系,關(guān)注技術(shù)應(yīng)用帶來的社會(huì)進(jìn)步和問題。教學(xué)中,教師應(yīng)努力喚起學(xué)生對(duì)身邊生活世界的細(xì)微觀察和積極關(guān)注,把握物理與生活的結(jié)合點(diǎn)、交叉點(diǎn),挖掘生活中的教學(xué)資源,關(guān)注時(shí)代發(fā)展,把所學(xué)的知識(shí)與方法遷移到實(shí)際問題的解決之中,體驗(yàn)物理學(xué)習(xí)的意義與價(jià)值,樹立起正確的價(jià)值觀。例如在學(xué)習(xí)“能源與可持續(xù)發(fā)展”單元后,教師安排了一個(gè)綜合實(shí)踐活動(dòng)“調(diào)查家庭生活能源利用現(xiàn)狀及建議”。請(qǐng)學(xué)生在家長(zhǎng)的配合下,對(duì)家庭主要能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)、節(jié)能措施等方面進(jìn)行調(diào)查分析,并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。
總之,培育學(xué)生核心素養(yǎng)的落腳點(diǎn)在日常學(xué)科教學(xué)之中,以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向是教學(xué)發(fā)展改革的大方向,我們每一位從事物理教學(xué)工作的教師,都應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,加強(qiáng)研究,積極探索落實(shí)核心素養(yǎng)的策略方法,擔(dān)當(dāng)起學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的轉(zhuǎn)化者和促進(jìn)者。