(江蘇省海門市東洲中學,江蘇 南通 226100)
盧瑟福是原子物理學的奠基者,一天深夜,他偶然發(fā)現(xiàn)一位學生還在埋頭實驗,便好奇地問:“上午你在干什么?”學生回答:“在做實驗?!薄跋挛缒兀俊薄白鰧嶒?。”盧瑟福不禁皺起了眉頭,繼續(xù)問:“那晚上呢?”“也在做實驗。”勤奮的學生本以為能得到導師的一番夸獎,沒想到盧瑟福居然大為不滿,問道:“你一天到晚都在做實驗,什么時間用于思考?”勤奮的學生看似受了委屈,實際上大師是在傳授真經(jīng)??!很多時候,我們教師也會犯同樣的錯誤,日復一日的勞作,總是在低水平的層次上重復備課、上課、批作業(yè),卻不情愿拿出時間進行學習和自我反思,只顧埋頭走路,忘了抬頭看路,工作沒有起色,時間一長,自己似乎也變成初中生的水平,談何職業(yè)幸福!如何改變物理教學生態(tài)?教師要做實踐的反思者、反思的實踐者,重視物理思維教學,培養(yǎng)學生終身有用的科學思維能力。下面以“力 彈力”教學為例,談?wù)勛约旱膶嵺`體悟。
物理是最重要的基礎(chǔ)學科,初中物理學科核心素養(yǎng)應(yīng)與高中物理學科核心素養(yǎng)相匹配、關(guān)聯(lián),包含物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面?;貧w物理學科本質(zhì),從學科自身特點以及相應(yīng)學段學生的年齡特點出發(fā),重視物理思維方法,凸顯過程分析,在不斷的思考中琢磨回味、理性過濾,學生才能有真正意義上的科學思維能力的提高。
比如“力”這個詞,學生已有生活經(jīng)驗,并不陌生,到底什么是力?學生不知道,就像小孩子會數(shù)1、2、3等具體的數(shù)字,但不知道“整數(shù)”這一抽象概念一樣。如何幫助學生從司空見慣的生活現(xiàn)象、日常語言出發(fā),揭示本質(zhì)共性,體悟真知灼見,生成物理概念?這個問題值得我們?nèi)ニ伎肌W蘇貝爾曾說過:如果“教育心理學”用一句話來概括的話,就是“兒童已經(jīng)知道了什么”,抓住學生的興趣和需要,進行有效設(shè)計。
如何初識力,并建構(gòu)抽象的力的概念?可通過知識問題化、問題情景化、情景生活化來實現(xiàn)。首先,可以親身體驗力。兩人一組,同學之間玩“扳手腕游戲”?!鞍馐滞蟆辈恢皇菫榱嘶钴S氣氛,調(diào)動學生的興趣,吸引學生的注意力,使其專注到課堂上來,更要引發(fā)問題思考,追問學生:“比的是什么?你知道贏的原因嗎?”設(shè)疑激趣,促進學生思考,學生回答:“比的是力,贏是因為力氣大?!卑褜W生的注意力集中到“力”的主題上。
接著,抓住學生喜歡動手的天性,提問:你能對桌上的物品(彈簧、鐵絲、海綿、氣球、橡皮泥、橡皮筋)施加力嗎?做一做,把施力的方法用文字表達出來,讓學生動手實驗,在實驗中體悟,做中學,學中思,思中悟,把體驗感知的信息及時用文字準確記錄下來。
“手壓氣球,手壓彈簧,手拉橡皮筋,手捏橡皮泥,手扳鐵絲……”學生列舉的都是人施加的力。教師在學生匯報的基礎(chǔ)上追問:其他物體也能施力嗎?倘若學生一時回答不出,教師可以示范舉例:壓路機碾壓路面,起重機吊起重物,狗拉雪橇……
列舉豐富事例的目的是用學生熟悉的事例做鋪墊,帶領(lǐng)學生一起從司空見慣、具體經(jīng)驗型的“力”的現(xiàn)象出發(fā),做進一步理性思考:產(chǎn)生力需要什么條件?它們有什么共同點?力是什么?教師拋出問題后,要適當停頓,舍得給學生思考的時間,同中求異,異中求同,歸納總結(jié),揭示共性,生成抽象的力的概念。
而有的老師在教學中同樣也列舉了這些事例,設(shè)置追問的環(huán)節(jié)如下。
問1:比較一下這些力,你會發(fā)現(xiàn)每個力有幾個物體?
問2:每個力的兩個物體之間有一個什么詞,它描述力的什么?
問3:現(xiàn)在你能給力下一個定義嗎?
相比較而言,這樣的設(shè)問,缺少思維含量,學生不加思考就能脫口說出答案。只有設(shè)置開放性的問題,優(yōu)化過程設(shè)計,才能讓學生“跳一跳,摘到桃”,才能激起學生思考的興趣,體驗物理概念建構(gòu)的過程,“從具體到抽象,從感性到理性”,讓學生學會分析、比較、抽象、概括等思維方法,讓知識變得有血有肉,鮮活起來,使學生能深刻地理解概念的內(nèi)涵。
在教學中只是讓學生背概念,記概念,再去刷題,考出好分數(shù),這是有違我們物理教師職業(yè)道德、違背教育目標的做法。在幫助學生掌握物理知識、技能的同時,物理教師更要關(guān)注知識學習的意義和情趣,助力學生在主動參與的思維過程中,自主推敲,對話質(zhì)疑,心神領(lǐng)會,水到渠成,生成新知,才會內(nèi)化為學生的核心素養(yǎng)。
如何幫助學生生成“形變和彈力”概念?可設(shè)計實驗再探:“再對桌上的器材施加力。你又發(fā)現(xiàn)了哪些有趣的現(xiàn)象?這些現(xiàn)象有什么不同?可分成幾類?劃分的依據(jù)是什么?”語言是思維的工具,讓學生帶著好奇,帶著開放性的問題,通過實驗再現(xiàn),進行觀察、比較,記錄具體的實驗現(xiàn)象,并用形象的語言表達出來:“手拉的彈簧伸長了,手壓的海綿變扁了,手壓的氣球變扁了,手拉的橡皮筋變長了,手扳的鐵絲變曲了,手捏的橡皮泥變扁了……”這些司空見慣的日常現(xiàn)象,是學生認知的起點,也是新知的生長點,請學生把看到的實驗現(xiàn)象用語言表達出來,展示各組風采。一組表達不完整的,其他組補充,這時課堂就會出現(xiàn):“我還發(fā)現(xiàn)了……我的依據(jù)是……”教師創(chuàng)造課堂精彩,就是把更多時空讓給學生,關(guān)注學生參與的主動性、思維的深刻性,讓學生動手操作、用眼觀察、動腦思考、動口表達,形成“相互交流、交鋒,最后達到交融”的良好狀態(tài),從具體感性到抽象理性,概括得出形變的兩種情況,領(lǐng)會彈力的要義,而且發(fā)現(xiàn)“外力越大,彈性形變越大”的規(guī)律。
物理是就物論理,為學生創(chuàng)設(shè)學習物理的活動情景、問題情景,啟迪物理思維,進行現(xiàn)象的比較、分類、歸納,養(yǎng)成思維的條理化,讓學生感悟到抽象的物理概念、規(guī)律背后,都是有直觀、感性、鮮活的事物支撐,不需要死記硬背。朱正元先生說過:“離開具體的物,僅憑教師的語言和書本講抽象的理,學生學到的只能是口頭的和字面上的物理。”
一堂好課,就如講好一個故事,注意劇情的不斷變化,引發(fā)新的認知沖突,讓思維不斷發(fā)展。我們用拉力器,比一比,誰的力氣大?請學生觀察體悟,再追問:“你是怎樣知道的?”學生會從彈簧伸長的長度得出結(jié)論,這是學生憑借生活經(jīng)驗也能知道的。學習物理,教師就要提醒學生養(yǎng)成科學思維,“為什么彈簧伸得越長,表明他的力氣就大呢?”在經(jīng)驗背后進一步啟迪學生理性的思考,生成新知:“彈性形變越大,外力越大?!边@里蘊含著物理的轉(zhuǎn)化思想。對學生而言,學生的學習經(jīng)歷已經(jīng)使其習慣于教師講什么就學什么,教師強調(diào)什么就注意什么,教師沒有明確強調(diào)指出的地方就不去思考,更談不上思維的積極加工,因此,教師的責任就要幫助學生在學習物理知識、技能的同時,更能領(lǐng)悟其中上位的物理思想。
“物理教學的核心價值在于促進學生實現(xiàn)三個轉(zhuǎn)化:一是把人類積累的知識轉(zhuǎn)化為學生個體的知識,使他們知道世界是什么樣的,成為一個客觀的人;二是把前人從事智力活動的思想、方法轉(zhuǎn)化為學生的認識能力,使他們明白世界為什么是這樣的,成為理性的人;三是把蘊含在知識中的觀念、態(tài)度等轉(zhuǎn)化為學生的行為準則,使他們懂得怎樣使世界更美好,成為一個創(chuàng)造的人?!?/p>
學習了力、彈力概念后,知道了彈性形變的規(guī)律、特點,在實際生活中有什么用呢?引發(fā)學生深入思考,教師不要直截了當?shù)馗嬖V學生可以制成彈簧測力計??赡軐W生一下子還想不出來,教師可以創(chuàng)設(shè)實驗情景,將活生生的物理現(xiàn)象和物理過程返璞歸真地展現(xiàn)開來,多讓學生面對原汁原味的物理問題,引導他們?nèi)ビH歷物理概念、規(guī)律的建構(gòu)過程。
實驗演示:彈簧下掛1個鉤碼,拉力大小是0.5N,再掛2、3個鉤碼,分別做彈簧伸長的記號。撤去鉤碼,用手拉彈簧,與掛2個鉤碼產(chǎn)生同樣效果,用的力大小是多少?同學們體悟到了等效思想。改變彈簧的伸長量,拉力又是多少?你能從這個裝置中獲得什么啟發(fā)?學生在親身體驗中,琢磨推敲,相互對話,碰撞火花,生長靈感,領(lǐng)悟到“可以測量力的大小”。運用科學方法合乎邏輯地推導出科學知識,讓學生感受到這種邏輯力量。
“現(xiàn)在你代表生產(chǎn)廠商,要把這個產(chǎn)品推銷到市場上,你認為它有什么缺點?會做哪些改進?”學以致用,制作發(fā)明,激起學生再思考,再對照書本,自主學習彈簧測力計的制作原理、構(gòu)造、使用注意點,展示、交流彈簧測力計的正確使用。
總之,物理教學要“以實驗為基礎(chǔ),以過程為主線,以思維為核心,以問題為導向”,幫助學生從“司空見慣”的現(xiàn)象上升到“真知灼見”的獲取,切忌簡單下定義,過早給結(jié)論。要充分“還原稀釋”,把概念的形成與運用過程盡可能完善、生動地展開,讓學生正確理解與消化;要堅持“延遲判斷”,引導學生借鑒前人科學研究的方法,主動參與這些規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,突出物理思維方法,重視物理過程分析,切實提高學生解決物理問題的能力。