基于物理学科“导、讲、练、提”教学方法的应用研究

孙鹏伟

什么是物理学科教育。首都师范大学物理系邢红军教授在“论物理思想的教育价值及其启示”一文中提出：我们把进行物理学科教育活动比喻为一棵大树，树叶好比物理知识，树枝好比物理方法，树干好比物理思想，树根好比物理观念，物理精神教育如同这棵大树生长所需要的水分和养料，它不构成大树本身，但却是大树生长不可缺少的营养。在课堂教学活动中如何落实物理学科教育。本文从“引导、精讲、精练、提高”四环节，以“万有引力理论的成就”的教学实践开展物理学科教育活动。

一、以“引导”为基础，学会物理知识，感悟物理方法

“引导”就是教师对学生学习过程的“引导和指导”。就“万有引力理论的成就”一节，课前教师“引导”学生带着这样的问题阅读教材：有人问诺贝尔物理学奖获得者李政道教授，在他做学生时，刚一接触物理学，什么东西给他的印象最深时，为什么他毫不迟疑地回答是物理学法则的普适性深深地打动了他？围绕“物理学法则的普适性”的问题阅读教材，思考“万有引力理论的普适性”何在。课中在学习“卡文迪许称量地球质量”的方法时，教师组织学生小组合作交流，“指导”合作小组探究根据“卡文迪许称量地球质量”的方法还能“称量”宇宙中其他哪些星体的质量？通过“引导”自主学习与“指导”小组合作探究两度感悟“万有引力理论”所蕴含的“物理方法”及其普适性的表现。

二、以“精讲”为重点，建立物理思想，培植物理观念

“万有引力理论的成就”一节，精讲“卡文迪许实验”的思想；精讲利用“卡文迪许称量地球质量”的思想，并依据这一思想指导学生探究称量其他星体质量；精讲牛顿引力理论对行星轨道的计算所蕴含的物理思想。在精讲中使学生感悟诺贝尔物理学奖获得者冯·劳厄所说的“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力地树立起人们对年轻的物理学的尊敬。”这句话的深刻含义，在精讲中深化学生对万有引力定律所蕴含物理思想的理解，建立“物质、运动及相互作用”的物理观念。

三、以“精练”为手段，掌握物理方法，渗透物理精神

为了夯实和巩固当堂所学基础知识、基本技能以及重点难点知识，课堂练习及课后作业是必不可少的，但这些只是停留在知识、方法、技能以及应用层面，一般对物理精神涉及甚少，教师要纵向挖掘及横向拓展教材中“物理精神”的内涵和外延，编制体现“物理精神”的例题或练习，使物理精神渗透于“精练”之中，培养学生的“物理精神”。就“万有引力理论的成就”一节，教师可设计开放性问题，弥补教材及课外练习的不足。例如：我国“神舟”载人飞船相继七次成功发射以及实现了载人飞船与天宫一号的成功对接，不仅标志着我国航天技术的日趋成熟，而且也为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。当飞船在环绕地球做匀速圆周运动过程中宇航员完成了许多预定的科学实验和测量，其中包括可以比较准确地测量地球的质量，如果你是宇航员，你将如何测量地球的质量？

四、以“提高”为目标，深化物理思想，提升物理精神

就“万有引力理论的成就”一节，学生在学习该节之前已认识了“卡文迪许扭秤”实验，但对该实验所蕴含的“物理思想”并没有足够的认识，最多只是停留在该实验测出了万有引力常量被称为人类物理学上最伟大、最巧妙的實验之一。但在学习该节时，“卡文迪许曾经把他自己的实验说成是‘称量地球质量的实验”应成为学生重新审视该实验的最佳时机。首先，“称量地球质量”及“计算出地球质量”前无古人；第二，该实验使牛顿万有引力定律由比例表达式变为等式表达；第三，扭秤方法的发明和使用开创了“弱力测量新时代”。至此，学生对“扭秤的思想”以及“类比的方法”才自然内化为“自己的物理思想”，进而培养学生科学的态度、探究的精神，促进学生思维发展、思维品质的提升和精神成长。

总之，基于“引导、精讲、精练、提高”的课堂教学方法，是以夯实物理知识为基础，以掌握物理方法为导向，以建立物理思想为目标，以培植物理观念为根基，全方位渗透物理精神，全面落实物理学科教育。endprint