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        還原物理學(xué)科之美 促進(jìn)學(xué)生生長之旅

        2020-06-30 02:00:44
        數(shù)理化解題研究 2020年17期
        關(guān)鍵詞:牛頓定律經(jīng)歷

        施 健

        (江蘇省海門市六甲初級中學(xué) 226100)

        初中物理主要分為聲、光、熱、力學(xué)、電磁學(xué)這些版塊,每個(gè)版塊都有其特殊的教育意義和價(jià)值,在教學(xué)的過程中,我們不能一味的灌輸知識與應(yīng)試技能,而是在每個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),慢慢的滲透物理的基本常識、基本規(guī)律、基本方法等,讓學(xué)生提升其自身的科學(xué)素養(yǎng),感受物理的學(xué)科價(jià)值,促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升,也引領(lǐng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上的可持續(xù)發(fā)展.筆者結(jié)合蘇科版的《牛頓第一定律》,談?wù)勎覀冊谶@節(jié)課教學(xué)過程中,不得不滲透和灌輸給學(xué)生的幾點(diǎn):

        一、生活感知

        牛頓第一定律是初中物理中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn),在這個(gè)環(huán)節(jié)中,很多學(xué)生直接去建構(gòu)這個(gè)定律的話,是很難理解的,為此,我們需要將我們建構(gòu)的這個(gè)定律前提回歸到生活,讓學(xué)生在生活中感知研究的價(jià)值與意義.

        圖1

        如圖1所示,我們給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)認(rèn)知區(qū),讓學(xué)生結(jié)合小明和小華的交流,并對接自己的生活,獲知相應(yīng)現(xiàn)象.形成如下的認(rèn)知沖突“沒有力,物體就不能運(yùn)動”、“物體的運(yùn)動需要力來維持”,從而激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知碰撞,即,物體的運(yùn)動到底要不要力來維持,生活中有沒有反例呢?隨后學(xué)生,發(fā)現(xiàn),踢出去的足球,不受腳的踢力,卻仍然能夠運(yùn)動,關(guān)閉發(fā)動機(jī)的火車水平方向上不受到力作用,但是火車仍然在運(yùn)動.接著這一反駁,繼續(xù)分析,那么飛出去的足球?yàn)槭裁醋罱K還是停了下來?關(guān)閉發(fā)動機(jī)的火車為什么最終還是停了下來?從而引出新的問題,即阻力對物體運(yùn)動有什么影響?

        在這個(gè)環(huán)節(jié),充分結(jié)合學(xué)生的生活感知,促進(jìn)學(xué)生對問題的思考和思維的碰撞,提升物理來自于生活的本真味道.

        二、技能生長

        學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中,必須經(jīng)歷探究和分析,學(xué)會結(jié)合具體的問題進(jìn)行科學(xué)合理的探究,需要學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的過程,也需要學(xué)生經(jīng)歷篩選、評價(jià)探究細(xì)節(jié)的過程,更需要學(xué)生學(xué)會分析探究的數(shù)據(jù)與信息,學(xué)會歸納與總結(jié),從而引領(lǐng)學(xué)生探究能力的提升,促進(jìn)學(xué)生物理自主學(xué)習(xí)能力的提升.

        圖2

        比如,在探究阻力對物體運(yùn)動的影響的設(shè)計(jì)過程中,我們需要引導(dǎo)學(xué)生深入思考以下兩個(gè)問題:

        1.物體在水平面上運(yùn)動距離的長短除了受阻力的影響,還與其它因素有關(guān)嗎?

        2.要單獨(dú)研究阻力對物體運(yùn)動的影響,應(yīng)通過什么方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?

        帶著這樣的兩個(gè)問題,學(xué)生鎖定了控制變量法,并思考如何改變阻力,如何獲取相同的速度,此時(shí),學(xué)生的基本技能是掌握了,而思維的縝密性、科學(xué)性、可行性需要教師進(jìn)一步引領(lǐng)學(xué)生生長.比如,部分學(xué)生也會想到如圖2所示的實(shí)驗(yàn)方法,即用相同的力去推動小車在不同的表面上滑行,這一操作從理論上是可行的,但是在實(shí)際的操作過程中是有困難的,為此,我們需要進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)與思考.并最終鎖定讓小車從同一斜面的同一高度自由滑下,以此確保小車到達(dá)水平面的速度是一樣的.

        除了上述的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以外,學(xué)生將控制變量法應(yīng)用的比較熟練以外,學(xué)生在探究的過程中還有應(yīng)用到“轉(zhuǎn)換法”的物理思想,即用移動距離來反饋?zhàn)枇Φ挠绊懬闆r,另外,學(xué)生在真正經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過程中,實(shí)驗(yàn)加推理的方法也得到了進(jìn)一步的體驗(yàn)和感知.總之,在這個(gè)環(huán)節(jié)中,教師帶著認(rèn)知沖突,啟發(fā)學(xué)生真正經(jīng)歷該經(jīng)歷的探究過程,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是完整的,學(xué)生經(jīng)歷是曲折的,但是效果也是顯而易見的.

        三、文化感悟

        物理也有其特定的物理之美,這種美不顯現(xiàn)、不嬌艷、不華寵,是那種需要細(xì)細(xì)品讀、回味的,比如,物理學(xué)史在物理教學(xué)過程中就是其中一“美”,這種美不僅可以讓學(xué)生感受到科學(xué)家在探究物理世界過程中的艱辛與智慧,還感受到物理世界的嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性、漫長性.比如,牛頓第一定律的過程中,我們需要給學(xué)生三個(gè)歷史背景.

        1.漫長的錯誤過程.亞里士多德的錯誤認(rèn)知在人們的認(rèn)知中長達(dá)2000多年的統(tǒng)治,這種統(tǒng)治讓學(xué)生深刻感受到當(dāng)時(shí)人們在探究物理世界過程中的漫長與無知,也有那種被權(quán)貴、權(quán)威所枷鎖的無奈.

        2.伽利略的初步探究,伽利略的偉大大家眾所周知,在這里面,在我們探究好“阻力對物體運(yùn)動的影響”以后,我們就提問學(xué)生,結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)我們可以得出什么結(jié)論?如果表面再光滑一些,又有什么結(jié)論?此時(shí)學(xué)生就會得出“運(yùn)動物體不受力,速度大小不變,將以恒定不變速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去.”這一的結(jié)論,而這個(gè)結(jié)論真實(shí)伽利略早在十七世紀(jì)就得出來了.

        3.迪卡爾的補(bǔ)充.當(dāng)我們學(xué)生得到伽利略的結(jié)論以后,我們教師可以再追問學(xué)生,那就是,我們對剛才那個(gè)結(jié)論還有什么補(bǔ)充的嗎?大家交流一下,學(xué)生會發(fā)現(xiàn),如果物體不受力作用,不僅速度大小不變,方向也是不變的,從而經(jīng)歷了笛卡爾的補(bǔ)充過程.

        4.牛頓的完善.剛才我們所研究都是運(yùn)動的情況,如果原來物體是靜止的呢?此時(shí)學(xué)生的思維寬度和廣度就一下子被提升起來了,并沿著教師的引領(lǐng),發(fā)現(xiàn),如果物體原來是靜止的,那么,此時(shí)物體在不受力作用時(shí),仍然靜止.從而建構(gòu)了完整的牛頓第一定律.

        在這一系列的過程中,學(xué)生也深刻感受到牛頓所說的“我之所以看得比別人遠(yuǎn),是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏?”其歷史背景和意義.

        在這樣的物理學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生經(jīng)歷的是物理學(xué)科之美的欣賞、感悟過程,也經(jīng)歷了學(xué)生自身物理學(xué)科素養(yǎng)生長之旅,情感與智慧并存,達(dá)成真正的情智共生的過程.

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