让新教材成为酝酿学生科学素养的沃土

司晓梅

无庸讳言,物理学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类认识自然的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也有着不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到伽利略、牛顿时代的经典力学, 直至爱因斯坦的相对论和普朗克的量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。鉴于此,利用新教材创设氛围,挖掘教材培养科学素养的潜能,使其成为新课程实施的源头活水,显然有着积极的现实意义。

一、增强学生对知识的原始体验

教材注重一个起点和一个落点:即以“从生活走向物理”为起点,以“从物理走向社会”为落点。教材的编排从运动学开始,更多地关注了物理规律的形成史,步步深入,逐层递进,新理论、新概念的形成由过去的“突然”变为“必然”。如向心加速度公式的推导中,先介绍了不在同一直线上的速度向量差的求法,再根据加速度概念用近似法得出公式a=ν2/R,一切水到渠成。在这样的巧妙安排下,基本问题讲解的简明扼要,重点知识也做了必要的探究,让学生经历和感受了科学探究的过程,更好地了解了知识的来龙去脉。知识讲授后,还要画龙点睛地说明其局限性、发展趋势及应用前景,使学生能从更深的层次加深对所学知识的理解。新教材旁批中提供了众多科学家的名言警句、经典事例及生动形象的画面;另外信息浏览、STS等栏目中涉及的各种有趣的、实用的资料,能开阔学生的视野,增强其热爱科学,造福人类的雄心和壮志。

新教材中值得我们思考的地方太多了,遗憾的是,新课程改了,而高考没改,受应试教育功利色彩的影响,多数教师更愿意把精力锁定在结论的巩固和习题教学上, 认为那才是“正事”。这种以牺牲学生的思维发展为代价的做法,正是造成学生高分低能的罪魁祸首。试想,通过这样的教育,培养出一批“有知识没文化”的人,意义何在?作为课改的直接实施者——教师,积极落实新课标提出的“教会学生学习,教会学生积极主动地发展学习”的目标,重视学生在学习中的主体地位以及人文化的学校教育理念,从而使中国教育摆脱纯选拔式的应试教育,实现真正意义上的普及基础教育,构建一种和谐的受教育的空间,有效兑现使学生积极主动地学习以及终身学习的培养目标,恐怕远比机械地教会学生几个概念、原理要有意义得多。真理是教不完的,萧伯纳曾经诙谐地说:科学总是从正确走向错误。新课改要求我们教师放弃过去教学的急功近利,勇于面对家长、社会的怀疑与误解,让时间证明我们所做努力的长远意义。

二、培养学生有针对性的探究

新教材以科学探究为编写主线,灵活地贯穿始终。不同的探究课题教学目标不同,所以在探究要素上可以包含科学研究过程的全部要素, 也可以只包含其中的一个或几个要素。如探究加速度与力、质量的关系等内容,可以按照科学研究的程序展开,让学生体验科学研究的全过程。在探究活动中要注重利用教材培养学生科学素养的实质,注重设定问题研究的情境,避免使探究流于形式。如猜想重力势能应该与哪些物理量有关的教学时,如果仅提供目标性问题:重力势能与哪些物理量有关?学生可能只会在看了书中公式后回答:与质量有关,与高度有关等。这样其效果与直接给出答案毫无差别,猜想也就失去了意义。不如在提问之前先设计出问题情境:天花板上的电风扇和小灯泡,你在下面有什么不同感受?同一铅球从不同高度落下效果有什么不同?在这样的前提下经过讨论探究形成的结论,显然要比单纯地直入主题有意义得多。新课改提倡多种教法并举,关注学生体验。由于课标中的各项要求不像教学大纲中的那么“细”,所以教师的灵活度可以更大,教学也可以更有弹性。但不管怎样,教师在备课时,要充分考虑学生的实际水平,设计符合学生发展的课堂教学模式,重点知识的突破上,无须凡事都探究。为了在有限的时间内最大程度地落实教学目标,一些探究方法的凸现显得尤为重要。如在做“探究加速度与质量的关系”的实验数据处理方法中,教材介绍了作a-1/m关系图,变反比关系为正比关系的绝好思路,这样的方法,我们完全可以拓展到后面功与速度变化关系及单摆周期与摆长的定量关系等问题的研究中,甚至还可作进一步的延伸:给出几组不同行星绕太阳转动的周期与半径值,让学生去探究规律。若有困难,可提示:先作猜想,再用图像验证;在猜想中,若周期T与半径R既不满足一次方正比关系,也不符合二次方正比关系,可猜想T与R的1.5次方成正比,这样逐步缩小范围,最终找到答案。长期经过这样的扎实训练,学生探究物理知识的方法就会逐步形成,应试水平自然也上去了,岂不一箭双雕?总之,科学探究切忌由一个极端走向另一个极端,决不能将其搞成热热闹闹的走过场,在课堂引入中,要出奇制胜,但又不要太过于矫作与夸张;教师在设计课堂提问时,一定要围绕着课程目标来设计,要有的放矢,不要天马行空,要将探究这把利刃用在教学的必要环节上。

三、注重科学方法的融合

新课改呼吁新理念,期盼新行为,更期待新效果。在课堂上如何利用有限的时间来挖掘出学生最大的创新潜力,提高学生的创新意识,这是一个需要长期探索的课题。新教材紧扣具体的教学内容,不断进行总结、抽象概括,形成各种方法和思想。如微元、极限的思想,还有利用图像探索物理规律的方法、正交分解的方法、分析、推理、类比的方法等,这些都需要通过有效的课堂教学得以落实与消化。教学中要关注学生的实际认知水平, 把教学的起点定位在“最近发展区”内。 通过列举学生熟悉的、未能解释的事实讲解物理概念和规律, 还可以提出一些大家熟视无睹的问题让学生思考讨论, 让学生的物理学习成为有源之水,使教学充满生机与活力。物理学为哲学提供了丰富的例证, 教师教学中还应加强学科间的综合,如物理与数学、化学、地理等学科的融合,让学生领悟自然学科间的融会贯通,提高自身的综合素质。

不难看出,新教材的编者用心良苦,以“重视学生终身学习,注重学生的科学探究能力、创新精神以及科学精神的培养”为宗旨。面对新的课程环境,广大教师应努力优化教学环节,把握新教材科学与人文的方向,使学生有智商更有智慧,有知识更长见识,从而在新时期人才竞争中立于不败之地。