基于学科本位 培养物理科学态度
2018-11-28奚伟
奚 伟
(江苏省江阴市徐霞客中学,江苏江阴 214406)
引 言
科学态度是一个人的人生观和世界观的真实反映。而物理学科,具有区别于其他科目明显的科学性和实践性。因此在物理教学中能更好地传授知识、教育学生,帮助学生激发起对物理的好奇心和求知欲,从而让学生自主地基于证据和逻辑思维发表自己的见解,培养学生的科学态度。
一、指导观察,发现因果关系
学生对于物理这门学科的惧怕,多是来源于不能发现知识之间的因果关系,学到的知识就像一盘散沙,遇到需要应用的地方,很难提起来[1]。所以在这门学科的教学中,我们要指导学生认真观察知识与知识之间的联系,从而灵活地应用到实际解题中。
例如,在《电能电功》这一节中,首先为学生介绍家里的用电量多少就是电能用了多少,而这些电能又全部用于能量的转换做功,因此我们引入电功的单位也是kW·h。以往在介绍物理量的单位时,为了帮助学生记忆并区分相同字母表示的单位,我们常为学生介绍单位的导出过程。kW·h也是这样,我们先让学生自己导出单位,当学生困惑时,再加以指导。“功W的单位是kW·h,那么kW是谁的单位?h是谁的单位?功又可以由哪些物理量导出呢?”帮助学生自己推导,发现其中的因果关系。经过学生对公式的观察,首先发现:“P=W/t得到W=Pt,而功率P的单位是W、kW;时间t的单位是s、h。那么相互对应,当功率的单位用kW时,时间的单位就选择h,所以得到功的单位也是功率的单位kW和时间的单位h相乘,从而得到了kW·h这个功的单位。”
教师要指导学生自己观察物理中公式或单位的来源,发现公式和各物理量之间的因果关系,从而帮助学生在进行探究时,逐渐培养其科学态度。
二、提炼归纳,建构知识体系
初中物理这门学科是初中生学习的一大难点。在该学科的教学中,我们要帮助学生提炼归纳章节的重点知识,帮助学生建立知识体系,从而将整个章节的知识串成一条线,变得直观、易懂。例如,在《物态变化》这一章中,我们要帮助学生归纳出这个章节的重点,将重点知识建构成简单的体系,方便学生联系记忆。首先,我们要询问学生通过对这一章节的学习,觉得哪里是重点。学生经过思考得出:“熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华这几种物态变化是这一章节的重点。”“那么有没有同学能帮助老师,将这六个重点知识建成一个知识体系,方便大家记忆呢?”学生会举出多种能发生这几种物态变化的例子。大部分都是参考了课本中水的三态图,那么我们就可以引导学生:水的三态是不是就是固态s、液态l、气态g呢,而物态变化是不是就是这三态之间的变化呢?我们是不是可以将这几种物态变化,用三角形链接起固液气三态的转化呢?再分别将物态变化、吸热放热、生活例子都根据课本知识进行填充。这样,利用一个简单的三角形,将整个章节的重点内容串联起来,不仅方便了学生记忆,通过对知识体系的建构,将繁杂的知识变得条理顺畅,也激起了学生学习物理的兴趣。所以,我们教师要充分调动自己的专业知识,帮助学生建构每个章节的知识体系,激发学生学习物理的兴趣。
三、归纳演绎,注重过程推理
归纳演绎是通过逻辑推理,从个别现象推出一般结论的方法。这种方法在运用中具有极强的科学性、严谨性。所以在物理这门具有实践性和科学性的学科教学中,归纳演绎是最常用到的、培养学生的科学态度的推理方法之一。例如,在《功》这一节中,我们就可以通过生活中的个别例子,来演绎出做功的条件。我们把桶装水或菜提到楼上,会感觉到累,这个过程就是我们对这些物体做了功;叉车把物体举高,这时货物被提到一定的高度h,我们就说叉车对物体做了功。我们可以演绎出做功的条件是:有力F、有距离S。但是,在提着桶装水或菜走在马路上时,也会感觉到累,我们却说人并没有对物体做功,即W=0,这是为什么呢?我们引导学生从力的示意图来分析。首先分析,重物受到的力有自身的重力G和人对它的拉力F,在行走在平路的过程中,两个力正好构成了二力平衡,即在力的大小上有F=G;在力的方向上,G与F的方向相反;G与F作用在物体的同一点上,则此时做功为零。由此得出人没有对物体做功,是因为物体没有在力F的方向上移动一定距离S的原因。经过这些个别的例子,最后综合学生从个别现象中演绎出的结论得到做功的两个必要因素是:有力F作用在物体上;物体在这个力的方向上要移动一定的距离S。
利用归纳演绎,在和学生一起推理得出物理学中结论的过程中,不仅加深了学生对知识的理解和记忆;经过事实推理,也让学生在不知不觉中认识到了科学的本质,培养了学生的科学态度,健全了学生的核心素养。
四、分析综合,把握次序结构
学习是一个循序渐进的过程,物理学科也是这样。所以在教授学生物理知识时,我们要运用分析综合的手法,将学科的知识灵活分离、合并,从而得出物理结论,培养学生的物理科学态度[2]。例如,在《摩擦力》这一节中,我们首先得出摩擦力的定义:物体在运动时,受到的阻碍其相对运动的力就是摩擦力,用字母f来表示。摩擦力也是一种既有利又有弊的力,那么当我们不需要时,如何减小物体所受到的摩擦力f呢?基于生活常识,学生大部分得出“将物体表面打磨光滑”的答案。“但是,有的物体,我们很难让它变得光滑,怎么办呢?”我们取出两个大小相等的木制小车放在讲桌上,将5g的砝码和50g的砝码分别放在两个小车上。用同样的力推动小车,我们会发现装着5g砝码的小车运动得更轻松,而装着50g砝码的小车明显很难运动,得出结论:物体接触面的光滑程度、横截面积s保持不变时,物体所受到的压力F会影响摩擦力f的大小。再分别将5g砝码放在一样的木头小车上,将小车分别放在讲桌和一个更光滑的平面上。用同样的力去推动小车,得到结论:当物体所受的压力F、横截面积s一致时,接触面的光滑程度会影响摩擦力f的大小。最后将两个5g的砝码分别放在一个车轱辘比较大的木头小车,和一个车轱辘比较小的木头小车上,用同样的力去推动小车,得到结论:在物体所受压力F、接触面的光滑程度一致时,物体所受到的摩擦力f受物体横截面积s的影响。最后将三个结论综合,我们会发现,影响摩擦力f的因素是:物体所受到的压力F、接触面的粗糙程度和物体横截面积s三个因素。
将课程内容先分别进行分析,最后再将得到的几个结论综合,就是我们这节课要探究的结论。将知识排好次序,分解开来,一点一点讲授,最后再进行综合,帮助学生更好地消化课程知识的重难点,从而逐步培养学生的物理科学态度。
结 语
物理学是自然科学中最基础的一门学科,与我们的生产生活密切相关。所以在物理教学中,立于学科本位,利用指导观察、提炼归纳、归纳演绎、分析综合这几种教学方法来积极帮助学生培养科学态度,是重中之重。