还原物理学科之美 促进学生生长之旅
2020-09-10施健
施健
摘 要:物理学科有其特有的魅力和学科特色,这种魅力和学科特色需要教师在平时的教学过程中还原给学生,只有这样,学生才能在学习的过程中找到学习物理的真快乐,也只有这样,学生在长期的学习中,才能积累物理学科的基本素养,提升学生的科学素养.
关键词:初中物理;学科魅力;素养
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2020)17-0073-02
初中物理主要分为声、光、热、力学、电磁学这些版块,每个版块都有其特殊的教育意义和价值,在教学的过程中,我们不能一味的灌输知识与应试技能,而是在每个学习环节,慢慢的渗透物理的基本常识、基本规律、基本方法等,让学生提升其自身的科学素养,感受物理的学科价值,促进学生综合素养的提升,也引领学生在物理学习上的可持续发展.笔者结合苏科版的《牛顿第一定律》,谈谈我们在这节课教学过程中,不得不滲透和灌输给学生的几点:
一、生活感知
牛顿第一定律是初中物理中的一个重点和难点,在这个环节中,很多学生直接去建构这个定律的话,是很难理解的,为此,我们需要将我们建构的这个定律前提回归到生活,让学生在生活中感知研究的价值与意义.
如图1所示,我们给学生创设一个认知区,让学生结合小明和小华的交流,并对接自己的生活,获知相应现象.形成如下的认知冲突“没有力,物体就不能运动”、“物体的运动需要力来维持”,从而激发学生的认知碰撞,即,物体的运动到底要不要力来维持,生活中有没有反例呢?随后学生,发现,踢出去的足球,不受脚的踢力,却仍然能够运动,关闭发动机的火车水平方向上不受到力作用,但是火车仍然在运动.接着这一反驳,继续分析,那么飞出去的足球为什么最终还是停了下来?关闭发动机的火车为什么最终还是停了下来?从而引出新的问题,即阻力对物体运动有什么影响?
在这个环节,充分结合学生的生活感知,促进学生对问题的思考和思维的碰撞,提升物理来自于生活的本真味道.
二、技能生长
学生在物理学习过程中,必须经历探究和分析,学会结合具体的问题进行科学合理的探究,需要学生经历设计探究实验的过程,也需要学生经历筛选、评价探究细节的过程,更需要学生学会分析探究的数据与信息,学会归纳与总结,从而引领学生探究能力的提升,促进学生物理自主学习能力的提升.
图2比如,在探究阻力对物体运动的影响的设计过程中,我们需要引导学生深入思考以下两个问题:
1.物体在水平面上运动距离的长短除了受阻力的影响,还与其它因素有关吗?
2.要单独研究阻力对物体运动的影响,应通过什么方法设计实验?带着这样的两个问题,学生锁定了控制变量法,并思考如何改变阻力,如何获取相同的速度,此时,学生的基本技能是掌握了,而思维的缜密性、科学性、可行性需要教师进一步引领学生生长.比如,部分学生也会想到如图2所示的实验方法,即用相同的力去推动小车在不同的表面上滑行,这一操作从理论上是可行的,但是在实际的操作过程中是有困难的,为此,我们需要进一步启发学生的设计与思考.并最终锁定让小车从同一斜面的同一高度自由滑下,以此确保小车到达水平面的速度是一样的.
除了上述的实验设计以外,学生将控制变量法应用的比较熟练以外,学生在探究的过程中还有应用到“转换法”的物理思想,即用移动距离来反馈阻力的影响情况,另外,学生在真正经历实验的过程中,实验加推理的方法也得到了进一步的体验和感知.总之,在这个环节中,教师带着认知冲突,启发学生真正经历该经历的探究过程,学生的学习过程是完整的,学生经历是曲折的,但是效果也是显而易见的.
三、文化感悟
物理也有其特定的物理之美,这种美不显现、不娇艳、不华宠,是那种需要细细品读、回味的,比如,物理学史在物理教学过程中就是其中一“美”,这种美不仅可以让学生感受到科学家在探究物理世界过程中的艰辛与智慧,还感受到物理世界的严谨性、科学性、漫长性.比如,牛顿第一定律的过程中,我们需要给学生三个历史背景.
1.漫长的错误过程.亚里士多德的错误认知在人们的认知中长达2000多年的统治,这种统治让学生深刻感受到当时人们在探究物理世界过程中的漫长与无知,也有那种被权贵、权威所枷锁的无奈.
2.伽利略的初步探究,伽利略的伟大大家众所周知,在这里面,在我们探究好“阻力对物体运动的影响”以后,我们就提问学生,结合刚才的实验我们可以得出什么结论?如果表面再光滑一些,又有什么结论?此时学生就会得出“运动物体不受力,速度大小不变,将以恒定不变速度永远运动下去.”这一的结论,而这个结论真实伽利略早在十七世纪就得出来了.
3.迪卡尔的补充.当我们学生得到伽利略的结论以后,我们教师可以再追问学生,那就是,我们对刚才那个结论还有什么补充的吗?大家交流一下,学生会发现,如果物体不受力作用,不仅速度大小不变,方向也是不变的,从而经历了笛卡尔的补充过程.
4.牛顿的完善.刚才我们所研究都是运动的情况,如果原来物体是静止的呢?此时学生的思维宽度和广度就一下子被提升起来了,并沿着教师的引领,发现,如果物体原来是静止的,那么,此时物体在不受力作用时,仍然静止.从而建构了完整的牛顿第一定律.
在这一系列的过程中,学生也深刻感受到牛顿所说的“我之所以看得比别人远,是因为我站在巨人的肩膀上.”其历史背景和意义.
在这样的物理学习过程中,学生经历的是物理学科之美的欣赏、感悟过程,也经历了学生自身物理学科素养生长之旅,情感与智慧并存,达成真正的情智共生的过程.
参考文献:
[1]鲁斌,徐志长,龚长流.提升学生物理核心素养的教学探索——以“牛顿第一定律”的教学为例[J].物理教师,2017(04):23-27.
[2]靳萱,邢红军.初中牛顿第一定律高端备课[J].物理教师,2017(03):36-40.
[责任编辑:李 璟]