■山東省濟(jì)南市平陰縣平陰實(shí)驗(yàn)學(xué)校 張姍姍
初中作為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的啟蒙時(shí)期,是學(xué)生建立物理觀念的起始階段,也是發(fā)展物理素養(yǎng)的關(guān)鍵期。但目前,在教學(xué)中,仍然存在著教師對(duì)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵還未形成清晰的認(rèn)知,進(jìn)而將傳遞知識(shí)作為唯一的教學(xué)目標(biāo),這既阻礙了學(xué)生思維的發(fā)展,還直接影響了學(xué)生今后的學(xué)習(xí)。
物理觀念是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中,逐步形成較為基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)觀。學(xué)生能夠借助這種內(nèi)在的觀念來(lái)解釋自然現(xiàn)象、思考實(shí)際問(wèn)題以及解決實(shí)際問(wèn)題。此外,這種最基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)觀,是學(xué)生通過(guò)對(duì)“物質(zhì)、相互作用、能量”等知識(shí)進(jìn)行較為系統(tǒng)的學(xué)習(xí),再?gòu)念^腦中對(duì)相關(guān)物理核心概念進(jìn)行再加工,并最終形成物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)觀以及能量觀的過(guò)程。
物理思維是人腦對(duì)物理對(duì)象、物理過(guò)程、物理現(xiàn)象以及物理事實(shí)的本質(zhì)屬性、內(nèi)部規(guī)律以及事物間相互聯(lián)系而形成的能動(dòng)反應(yīng)。它主要包括“形象思維”與“抽象思維”,其中,感知覺(jué)、想象屬于形象思維,而分析、綜合、演繹等屬于抽象思維。
科學(xué)探究是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分,也是落實(shí)物理課程目標(biāo)的重要途徑。在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中,除了使學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的知識(shí),還要以多維的課程目標(biāo)為切入點(diǎn),發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,以此推動(dòng)核心素養(yǎng)得以全面提升。此外,實(shí)驗(yàn)探究主要由幾個(gè)因素所組成,其中包含:提出問(wèn)題、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、評(píng)估、交流與合作。
初中物理課程不僅重視知識(shí)的傳授,更重要的是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力以及科學(xué)態(tài)度等方面的培養(yǎng)。科學(xué)態(tài)度和精神作為核心素養(yǎng)的重要組成部分,是學(xué)生實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展不可或缺的能力。其具體包含:對(duì)物理知識(shí)的好奇心和求知欲、實(shí)事求是與敢于質(zhì)疑的態(tài)度、社會(huì)責(zé)任感以及促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。但這一核心素養(yǎng)的形成并不是一蹴而就的,而是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。
在初中階段,物理知識(shí)呈現(xiàn)出抽象化的特征,這容易使學(xué)生產(chǎn)生思維障礙。為了幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物理知識(shí)的本質(zhì),并使他們經(jīng)歷對(duì)物理知識(shí)從具體到抽象再到具體的過(guò)程,教師可借助學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象,并以此作為教學(xué)的切入點(diǎn)引入課堂中,這樣既能夠使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)形成初步的表象認(rèn)識(shí),還將物理原理反作用于生活中,以此建立物理觀念。例如,在“物體受力時(shí)怎樣運(yùn)動(dòng)”章節(jié)教學(xué)中,為了幫助學(xué)生建立二力平衡的概念,并能夠使他們運(yùn)用二力平衡來(lái)分析、解決問(wèn)題,筆者首先演示生活現(xiàn)象,即:在平直軌道上勻速行駛的火車、勻速步行的學(xué)生、靜止在地面上的汽車,以這幾個(gè)生活現(xiàn)象為出發(fā)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生思考“以上物體保持靜止?fàn)顟B(tài)和做勻速直線運(yùn)動(dòng)是否受到外力”這一問(wèn)題。隨后,建立在這個(gè)生活問(wèn)題的基礎(chǔ)上,引出平衡態(tài)的概念。當(dāng)學(xué)生對(duì)平衡狀態(tài)有了感性認(rèn)識(shí)后,筆者以“物體受力作用時(shí)滿足什么條件才能夠保持平衡”作為過(guò)渡,進(jìn)而使學(xué)生對(duì)二力平衡的概念從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),并建立起了平衡的觀念。在引入二力平衡的應(yīng)用時(shí),由于學(xué)生對(duì)這一概念有了理性的認(rèn)識(shí),筆者展示“靜止懸掛的電燈、靜止在桌面上的茶杯、勻速運(yùn)動(dòng)的拖車”等圖片,讓學(xué)生畫出每個(gè)物體的受力圖,并分析物體是否受到平衡力,哪一對(duì)是二力平衡,進(jìn)而使學(xué)生對(duì)二力平衡的認(rèn)識(shí)從理性上升到實(shí)踐。
實(shí)驗(yàn)作為初中物理教學(xué)的重要組成部分,是發(fā)展學(xué)生物理思維的重要過(guò)程??梢?,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是十分重要的。教師作為教學(xué)的組織者,應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容,為學(xué)生構(gòu)建良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,這樣既能夠使學(xué)生靈活運(yùn)用物理方法來(lái)解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,還能使學(xué)生的多種認(rèn)知同時(shí)參與,進(jìn)而分析、總結(jié)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所蘊(yùn)含的物理規(guī)律,以此發(fā)展其自身的物理思維。例如,在“探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”實(shí)驗(yàn)中,為了使學(xué)生熟練運(yùn)用“控制變量”的科學(xué)研究方法來(lái)完成探究任務(wù),筆者組織學(xué)生以小組為單位,利用“鐵釘、電源、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、電流表”等實(shí)驗(yàn)器材展開實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)操作之前,筆者引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”做出科學(xué)合理的猜想,并制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與要求。在制定實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中,由于猜想的因素不上一個(gè),因此,筆者引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法來(lái)探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小和線圈匝數(shù)的關(guān)系,以此推動(dòng)實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)的有序進(jìn)行,進(jìn)而使他們通過(guò)觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的情況,驗(yàn)證了以上猜想。
問(wèn)題的出現(xiàn)作為探究意識(shí)得以形成的前提,是課堂教學(xué)中不可或缺的要素。鑒于此,教師在初中物理教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知與經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)置課堂問(wèn)題,這樣不僅能夠引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,還能建立在他們?cè)姓J(rèn)知基礎(chǔ)上不斷更新知識(shí)結(jié)構(gòu),完善知識(shí)體系。例如,在“慣性”章節(jié)教學(xué)過(guò)程中,為了使學(xué)生知道什么是慣性,并建立慣性這一概念,筆者首先運(yùn)用多媒體課件演示兩個(gè)動(dòng)態(tài)的現(xiàn)象,其一,一摞硬幣垂直放到紙板上,紙板放到杯子上,迅速打下硬幣的紙板,上面的硬幣會(huì)怎么樣?其二,將一摞棋子擺在桌子上,用尺子迅速打出下面的棋子,上面的棋子會(huì)怎么樣?于是引發(fā)了學(xué)生的猜想,在此基礎(chǔ)上,筆者演示實(shí)驗(yàn)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并提出問(wèn)題,即:彈飛紙片的時(shí)候,為什么硬幣沒(méi)有飛出,而是落進(jìn)杯子里;為什么打出下面的棋子,其他的幾個(gè)棋子能夠保持原來(lái)的狀態(tài)?接下來(lái),以這些問(wèn)題為導(dǎo)向,以小組為單位,使學(xué)生結(jié)合自己所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象積極展開討論。在討論過(guò)程中,不僅使學(xué)生對(duì)慣性有了初步的認(rèn)識(shí),還激發(fā)了他們的探究意識(shí),從而提升了其探究能力。
物理學(xué)史貫穿于教學(xué)的全過(guò)程中,集中體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程,對(duì)樹立學(xué)生科學(xué)態(tài)度具有積極的促進(jìn)作用。如果教師能夠恰到好處地把物理學(xué)史滲透到教學(xué)內(nèi)容的講解過(guò)程中,一方面能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,另一方面對(duì)學(xué)生的情感、態(tài)度以及價(jià)值觀產(chǎn)生積極影響,從而使學(xué)生潛移默化地樹立科學(xué)的態(tài)度。例如,“探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”,在講解“牛頓第一定律”時(shí),筆者引入了“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”發(fā)展歷程,即:在伽利略、笛卡爾、亞里士多德等人的不斷研究下,在1687年,牛頓在此基礎(chǔ)上正式提出這一原理。這個(gè)物理學(xué)發(fā)展歷程讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)家在一次次批判與創(chuàng)新中不斷將物理觀念科學(xué)化??梢姡锢韺W(xué)史是一座豐富的知識(shí)寶庫(kù),既激發(fā)了學(xué)生的探究意識(shí),又能使學(xué)生體會(huì)到科學(xué)知識(shí)的來(lái)之不易。
綜上所述,初中物理核心素養(yǎng)是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的關(guān)鍵因素,需要教師以此為導(dǎo)向,不斷完善教學(xué)體系,更新教學(xué)方法,從而將學(xué)生培養(yǎng)成為高素質(zhì)的人才。