物理教学要培养的几种科学观念

郭文惠

在高中物理教学过程中,教师除了要让学生理解和掌握课程标准要求的物理知识内容以外,还要让学生在学习过程中培养科学观念,深化物理意识．具体到教学实践上,教师可以通过指导学生撰写小论文来培养唯物观念、绘制结构图来培养结构观念,同时也可利用解决实际问题来帮助学生培养因果观念.以科学观念培养为路径,进一步提升学生的物理学科核心素养,真正发挥高中物理教学的深层次教育意义．

1 撰写小论文,培养唯物观念

撰写物理小论文的重要目的之一是延长学生思考的过程．我们知道，论文具有一定的学术性,教师引导学生在撰写物理论文的过程中分析生活现象,深化物理概念,从实际问题中抽象出物理模型,进而帮助学生培养唯物观念,让学生从唯物主义角度更深层次地去理解和认识物理知识．

例如,在教学“机械能守恒定律”内容时,学生在之前的课堂上已经学习过功、功率、重力势能、弹性势能、动能和动能定理等方面的内容．所以在学习这部分内容时,教师就可以让学生通过撰写与机械能守恒定律有关的物理论文,要求学生结合生活经验、生活现象、实验过程等分析其中蕴含的机械能守恒问题,通过撰写小论文的方式可以把这一章节的知识灵活运用起来,明确机械能守恒的条件和推导过程,让学生充分利用物理思维去深化理解这部分内容．

一般学生在撰写物理小论文时,离不开提出问题、分析探究、得出结论等基本步骤.学生通过条理规范的论文来运用物理知识解释现象、阐述观点、深化认识,是教师开展物理教学的一种重要方式,教师要在这个过程中做好引导和校正,帮助学生建立和深化唯物观念．

2 绘制结构图,培养结构观念

绘制结构图是引导学生梳理知识体系、回顾知识内容时常用的一种方式．结构图的优点在于它能更好地反映和归纳知识点之间的关系,兼具逻辑性和准确性,可以推动学生依据知识的内在逻辑体系由浅到深地学习知识、归纳知识,不断地建立起新旧知识间的联系,扩充和丰富学生的知识储备．

例如,在讲授“光”这部分内容时,因为相关知识点庞杂,教师可以帮助学生梳理这部分知识的结构图,让学生更好地掌握知识要点．光现象包括光的反射和折射、光的干涉、光的色散、光的衍射、光的偏振、全反射以及激光等．具体到各部分还涉及更多的知识,如光的反射涉及反射现象和反射定律等,光的折射涉及折射现象、折射定律和折射率等,光的干涉涉及干涉现象、产生干涉现象的条件、双缝干涉、薄膜干涉和干涉法检查平面的平整程度等．按照这样的思路,逐步把各部分的重点知识内容填充进来,引导学生完善结构图,不断培养和提升结构观念．

绘制结构图、思维导图、组织图等只存在形式上的差别,重要的是教师要引导学生通过这个过程培养学生的结构观念,再基于结构观念去分析局部与整体间的关系,知识点之间、知识块之间的内部联系,帮助学生总结物理规律,建构起结构清晰的高中物理知识结构体系．

3 解决“为什么”,培养因果观念

解决“为什么”具体来说就是教师要逐步引导学生在提出问题、解决问题的过程中吸收物理知识,运用所学物理知识去解释生活中的现象,提高物理知识应用能力,帮助学生在解决物理问题的过程中培养和提升因果观念．

例如,在讲授“摩擦力”内容时,在学生学会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向、滑动摩擦力概念及产生条件、用公式Ff=μFN计算滑动摩擦力的大小等重点内容后,教师要让学生思考生活中增大摩擦和减小摩擦的实例,学生会想到汽车轮胎、鞋底花纹等,这就是应用物理知识解决实际问题,从而帮助学生树立和培养因果观念,深化物理知识的实用性．

除了我们提到的唯物观念、结构观念和因果观念以外,学习物理需要的科学观念还包括物质观、运动观、守恒观等.培养学生科学观念的意义在于这些观念才是真正能长久留存于学生脑海深处、对学生产生深远影响的东西,具体的知识内容可能会被遗忘,但这些科学观念会帮助学生更理性地看待世界,这也是我们物理教学的重点．

总而言之，对上述科学观念的培养力求给学生提供一种理性的、物理的认识世界和理解世界的角度,引导学生从物理学视角形成关于高中物理知识内容的深层次认识,从而有效培养和提升学生的物理学科核心素养．