物理定律教学中的“尺度”和“温度”

余艳青 查晓虎

摘要：新课程方案及标准更加关注学生素养的培养及各学科核心素养的达成。本文阐述了在关注学生核心素养发展的背景下，物理定律教学如何既能准确地把握科学“尺度”，同时又能较好地体现人文“温度”，从经验感知激发兴趣、实验探究透视定律、学史追溯升华情感、实际应用推广定律四个方面进行了阐述和分析。

关键词：物理定律教学  核心素养  科学尺度  人文温度

初中物理学是科学重要的组成部分，是学生踏上科学之旅的第一步。物理定律是初中物理教学中的重点，也是难点，定律具有客观性、可验证性和规律性。对于定律的教学，不能局限在“教师照本宣读，学生懵懂接受”，这样的定律教学只能体现出科学的标准尺度，不能体现出教育的人文温度。核心素养问题的提出，强调培养学生的核心素养，更注重教育的人文性。基于“关注知识，更关注人”的理念，为达到创新物理定律的教学方法、培养学生核心素养的目标，笔者认为在物理定律教学中既要有科学的“尺度”，又要有人文的“温度”！

本文以《焦耳定律》教学为例，简述物理定律教学中如何融合科学“尺度”和人文“温度”。

一、经验感知 激发兴趣

初中生的生活经验已经相当丰富，他们对于社会生活的体验基本独立、成熟，因此对很多实例都有自己的体会和见解。物理课堂教学中，充分利用学生熟知的生活经验，架起社会与科学的桥梁，让生活与物理融会贯通，利于从生活走向物理。

在《焦耳定律》教学导入部分，我们如果能跳出教材中展示的电熨斗、暖风机等电器的例子，转而从学生更感兴趣的电器入手会更好。比如：“××同学趁妈妈去买菜不好好写作业偷偷看电视，但是他的妈妈一回来就发现了！你们猜他的妈妈是怎么知道他偷看了电视？”很多同学都有这样的经历，于是立刻会心一笑：“他的妈妈一定是摸了电视，发现电视是热的！”教师顺势便可以提出“电视的热量从哪里来”的问题。学生很容易明白“电流通过导体时电能可以转化成内能”，自然地就引出电流的热效应！试举出生活中你常见的利用电流热效应的例子，学生通过回想生活、预习课本便能举出很多利用电热的例子。进一步提问：在以上例子中哪些电器主要是利用电流的热效应的？学生能想到电饭煲、电熨斗等。

经验感知，利用熟悉的生活素材再现情景，学生的学习兴趣和求知欲得到激发，科学品质便能得以培养。这样既贯彻了“从生活走向物理”的理念，又培养了学生乐于观察、勤于思考的科学品质。

二、实验探究 透视定律

实验探究需要依照科学探究的步骤和方法进行，教学中教师要对学生加以引导，主导整个实验进程的方向。日常生活中，有的电器产生电热快而多，比如电饭锅、电熨斗等，有的产生电热慢且少，如电视机、电脑等。提出问题：电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关？学生根据经验会提出很多可能的影响因素。教师要积极引导学生关注本节的重点研究对象，锁定研究目标：研究电热与电流、电阻和通电时间的关系;确定研究方法：控制变量法。学生自主学习后，完成实验设计，教师对实验设计加以评述和总结，然后再进行实验演示。教材中的实验是通过电热丝加热空气，进而引起液面的变化来间接证明产生的热量多少的，实验现象很明显。

通过实验现象得出实验结论，要能体现出在探究过程中的证据意识，不扩大也不缩小现象的本质，得出经得起考验的结论。实验的结论只能简单地说明各个物理量之间的关系，要将相应关系转化成定量关系必须要借助于数学推理。首先明确推理的条件：当电流做功全部转化为热能时，根据电功的计算公式和欧姆定律，推出电热的计算公式，从理论上证明了Q=W=I2Rt。再进一步用文字将Q=W=I2Rt表述出来，文字的表达即是焦耳定律。科学的逻辑推导，不仅融合了各学科知识，增强了学生的综合应用能力，而且培养了学生科学的逻辑推理思维和逻辑推理能力。

在严密的实验探究过程中，学生很容易体会到定律得出的过程和方法，学生科学探究的能力得以提升。同时，学生实验过程中的交流与合作能力也得以增强了，包括师生合作和生生合作能力。在确定了共同的实验目标之后，师生间、实验小组生生间更易产生共同的话题。实验之后，学生要理解实验的过程需要通力协作，如互相的沟通和交流等。学生在交流时也可以提出一些质疑甚至批判，允许学生有不同的见解和看法，积极引导学生进行合理的批判。实验探究不仅容易掌握定律内容，而且能透视定律内容外延，达到了素质教育的目的;实验之后的交流与批判，能够培养学生的科学品质和科学素养，尤其是培养学生的物理核心素养。

三、学史追溯 升华情感

渗透定律之后，追溯焦耳定律探究的物理学史，了解关于物理学家焦耳的探究历程。40年400多次的实验，焦耳定律最终得以提出。学生从学史追溯中得到启示：科学研究之路是艰辛漫长的，要想取得科学成就必须具有攻坚克难、坚韧不拔的科学精神和科学态度。

通过对初中物理学的学习，学生了解了科学发展的历史，更知道了人类发展离不开科学技术，科学、技术、社会三者形成的STS系统相互关联、有机融合、协调发展和提升。对物理学史的了解和学习，能在传授知识、培养能力的同时，引起同学们在科学态度与责任方面的共鸣，在教学中全面培养物理核心素养。

科学来源于生活，更要服务于生活。科技让生活更美好。同时，我们要敬畏自然、保护环境，促进资源的可持续发展。我们能为人类进步所做的就是把握现在的学习时光，期许未来能站在巨人的肩膀上，促进人类更好地发展。学史追溯，有利于激起学生强烈的科学情感和科学态度，有利于树立学生正确的价值观，有利于升华学生的科学态度和责任感。

四、实际应用 推广定律

在初中物理学教学中应该明确，最终我们要“从物理走向社会”。定律最终是要服务于生活实践的，能用焦耳定律进行计算是定律应用的重点。分析和解决实际问题时，应强调焦耳定律的适用条件和应用范围。

电能转化成内能（如电熨斗、电饭煲、电暖片等），我们的生活才如此丰富多彩！但有时电热也会给我们带来麻烦（如电视机、导线、电脑主机等）。在生活中，我们要利用电热给人类带来巨大福利，也要避免它可能给我们带来的危害。学习电热的利用和防止，应注重培养学生的辩证思维能力。学生能辩证地看待问题，利于以后更全面地看问题，思维方式也得以发展和进步。

可见，初中物理学的学习，不仅要涉及物理观念的建立、科学思维的培养，更要注重科学探究能力和科学态度与责任感的培养。在物理定律的教学中，要习得知识，更应将相应的品格和能力内化成自己的科学品质和科学情感，即物理定律教学中要注重素质教育和学生的物理核心素养培养。如此，物理定律的教学便有了科学的标准尺度，也有了教育的人文温度！

参考文献：

[1]杨杰.在初中物理教学中提高学生科学素养策略初探[J].凯里学院学报，2013（03）.

[2]张翼.科学素养与物理实验教学策略[J].实验教学与仪器，2014（09）.

[3]唐华.把课堂真正还给学生 让学生成为课堂的主人[J].课外阅读：中下，2013（02）.

[4]王文斌.初中生物理科学素养培养现状调查研究[D].西北師范大学硕士学位论文.2015.

[5]九年级物理第十八章电功率第4节《焦耳定律》教学导案[J/OL].https：//www.taodocs.com/p-296280681.html.

[6]五环教学：培养学生物理核心素养[J/OL].教育学术月刊，来源：http：//wap.cnki.net/qikan-YANG201809011.html.

责任编辑：丁 蔚