依托高中物理課堂有效地開展科學(xué)教育

蔡爵

摘 要 如何更有效地進行高中物理課堂教學(xué)是新課改下高中物理教學(xué)的一項重要內(nèi)容。本文從實例出發(fā)，探索如何在高中物理課堂教學(xué)中開展科學(xué)教育以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，更好地提高課堂教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞 高中物理 科學(xué)教育 課堂有效性

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A

Relying on High School Physics Class to Effectively

Carry out Science Education

——Take High School Physics Class "Resistive Conductor" as an example

CAI Jue

（Shantou No.1 Middle School， Shantou， Guangdong 515041）

Abstract How to more effectively carry out the high school physics classroom is an important part of the new curriculum in high school physics teaching. From the examples， and explore how science education in high school physics teaching to cultivate students' innovative spirit and practical ability， better improve the effectiveness of classroom teaching.

Key words high school physics； science education； efficient class

科學(xué)教育的目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)知識和科學(xué)興趣、幫助學(xué)生正確認(rèn)識科學(xué)研究的本質(zhì)和目的、提高學(xué)生探究與應(yīng)用科學(xué)的能力、以求最終全面提高人的科學(xué)素質(zhì)。近年來，隨著教育理念的更新，高中階段的科學(xué)教育不再局限于科學(xué)知識與科學(xué)歷史的講解傳授，而是進一步包括了科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和認(rèn)識科學(xué)如何與經(jīng)濟社會互動發(fā)展等內(nèi)容。

高中物理課程是高中課程中一門應(yīng)用性較強的課程。同時，高中物理課程雖然承接初中物理課程，但是知識難易跨度卻很大。高中學(xué)生對于物理學(xué)科的認(rèn)識參差不齊，成績兩極分化嚴(yán)重。大部分學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)興趣不大。高中物理課難教，難學(xué)的現(xiàn)狀已經(jīng)成為公認(rèn)的事實。如何依托高中物理課堂開展科學(xué)教育，改善學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生探究與應(yīng)用物理知識的能力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而使物理課堂教學(xué)有效發(fā)揮提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的作用。筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗，對此提出一些看法。

1 高中物理課堂中一些常見的問題

高中物理學(xué)習(xí)內(nèi)容具有以下特點：概念抽象并具有綜合性、概念的應(yīng)用復(fù)雜、物理過程分析邏輯嚴(yán)密。因此，要學(xué)好高中物理，學(xué)生必須具有很強的邏輯思維能力、動手能力以及濃烈的學(xué)習(xí)興趣，能夠主動對復(fù)雜的物理問題進行探究、分析與應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)卻不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的上述能力。究其原因，主要有以下幾點：（1）教學(xué)方法較單一，課堂互動少。教師提問不多，多數(shù)還是以講解為主。這樣就片面的注重了知識的傳授，在學(xué)習(xí)中學(xué)生一直處于被動接受的地位，不利于培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識，主動探究問題的能力。（2）探究性實驗機會少。為追求考試成績，課堂教學(xué)時間多用于做題解題。物理課常常變成了物理解題課。學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造性沒有得到發(fā)展。（3）聯(lián)系生活實際少。教師很少能有效地把真實生活中的一些物理現(xiàn)象和物理規(guī)律與自己所講授的書本知識結(jié)合起來，忽略了對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。

2 如何在物理課堂中貫徹科學(xué)教育

盡管由于種種原因，當(dāng)前的高中物理課堂常見上述的不足，但作為教師，我們還是要盡可能地創(chuàng)設(shè)機會，讓物理課更有效地發(fā)揮它在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面的作用。下面，筆者就以一節(jié)高中物理課《導(dǎo)體的電阻》為例，展示如何在課堂教學(xué)中貫徹當(dāng)前的科學(xué)教育理念，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)應(yīng)用能力。

2.1 開展探究性實驗

實驗是物理學(xué)習(xí)的靈魂。有效的實驗可以讓學(xué)生更好地理解抽象的物理概念，同時幫助學(xué)生認(rèn)識物理研究的本質(zhì)和目的、提高學(xué)生探究與應(yīng)用物理知識的能力。

本節(jié)課的探究性實驗是研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積之間的關(guān)系。通過這節(jié)課讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程：提出問題—收集信息—提出假設(shè)—驗證假設(shè)—得出結(jié)論；并幫助他們初步掌握科學(xué)探究方法。

這一節(jié)課的重點在于設(shè)計一個探究方案，讓學(xué)生自己根據(jù)方案選擇實驗器材、設(shè)計電路、展開實驗并獲得數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行分析，從而探索出電阻與長度、橫截面積、和材料之間的關(guān)系。

為了使探究活動順利開展，筆者在課堂開始的時候，就先跟學(xué)生復(fù)習(xí)了“控制變量法”的應(yīng)用環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位、利用控制變量法設(shè)計探究方案。在筆者的引導(dǎo)下，學(xué)生們積極展開討論，并最終設(shè)計出了以下三個實驗方案：

（1）研究電阻和長度的關(guān)系：選用橫截面積和材料相同的導(dǎo)體，在控制導(dǎo)體的橫截面積和材料不變的條件下，改變導(dǎo)體的長度，獲得實驗數(shù)據(jù)，從而得出描述電阻與導(dǎo)體長度關(guān)系的結(jié)論。

（2）研究電阻和橫截面積的關(guān)系：選用材料和長度相同的導(dǎo)體，在控制材料和長度不變的條件下，改變其橫截面積的大小，獲得實驗數(shù)據(jù)，從而得出描述電阻與導(dǎo)體橫截面積關(guān)系的結(jié)論。

（3）研究電阻與材料的關(guān)系：選用長度和橫截面積相同的導(dǎo)體，改變導(dǎo)體的材料，獲得實驗數(shù)據(jù)，從而得出描述電阻與導(dǎo)體材料關(guān)系的結(jié)論。

這樣做的目的在于鍛煉學(xué)生根據(jù)已有問題提出假設(shè)，并通過討論，找出驗證假設(shè)的方法，讓學(xué)生養(yǎng)成重視實證的科學(xué)求知態(tài)度。

在確定了實驗方案后，筆者開始指導(dǎo)學(xué)生展開實驗。電路的設(shè)計以及器材的選擇。筆者讓學(xué)生自己根據(jù)以前學(xué)過的知識，通過小組討論，自行設(shè)計電路，并得出實驗結(jié)論。這樣做能更好培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)知識解決實際問題的能力。

2.2 在課堂上采用互動式教學(xué)法

互動式教學(xué)就是在教學(xué)雙方平等交流探討的過程中，促使不同觀點的碰撞交融，從而激發(fā)教學(xué)雙方的主動性，達到提高教學(xué)效果的一種教學(xué)方法。

在通過實驗探究得出結(jié)論后，筆者又進一步與學(xué)生展開交流，引導(dǎo)學(xué)生如何通過抽象推理得出同樣的結(jié)論，這樣做目的在于既培養(yǎng)學(xué)生的理論分析能力，讓學(xué)生們明白，雖然科學(xué)是注重實證的，但邏輯推理在科學(xué)理論的發(fā)展中也同樣重要。同時也通過教學(xué)雙方的平等交流，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生敢于用邏輯推理去思考與分析實驗現(xiàn)象，達到教學(xué)效果。

2.3 利用生活中的素材進行教學(xué)情景設(shè)計

通過教學(xué)情景設(shè)計，將物理知識與生活聯(lián)系到一起，讓學(xué)生認(rèn)識物理學(xué)科如何與經(jīng)濟社會互動發(fā)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣與熱情。

基于以上教學(xué)環(huán)節(jié)中獲得的結(jié)論，筆者設(shè)計出一道隨堂練習(xí)題，該題如下：

已知長為L，橫截面積為S的金屬導(dǎo)體電阻為R。在其他條件不變的情況下，將其長變?yōu)長/2，橫截面積變?yōu)镾/2，其電阻變?yōu)槎嗌伲咳魧⑵溟L變?yōu)長/10，橫截面積變?yōu)镾/10，其電阻變?yōu)槎嗌伲?/p>

筆者通過演示解答該題，讓學(xué)生初步了解導(dǎo)體電阻表達式的特點。同時，筆者通過該題所體現(xiàn)的物理含義：導(dǎo)體電阻的長度、橫截面積雖然減小，但阻值可以不變。由此引入電阻微型化以及集成電路等熱門話題，讓學(xué)生們認(rèn)識到科學(xué)是如何與經(jīng)濟社會互動發(fā)展的。

最后筆者為了讓學(xué)生能進一步把理論與實際聯(lián)系起來，讓物理知識回到生活中，使學(xué)生明白豐富多彩的生活離不開物理的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，在進行課堂總結(jié)后，又提出一道練習(xí)，該題如下：

小李家裝修，買了一卷規(guī)格為 “100m， 橫截面積2.5mm2”的銅導(dǎo)線，用來安裝 一路專線，對額定功率為1.5kW的空調(diào)供電。實際上恰好用去了一半的。如果空調(diào)能夠正常工作，通電時在這段導(dǎo)線上損失的電壓約是多少？如果規(guī)格為“100m，橫截面積1.5mm2”情況又會怎樣？

并讓學(xué)生課后去調(diào)查現(xiàn)在市面上有幾種導(dǎo)線規(guī)格？價格如何？思考價格差異的原因。這樣既讓學(xué)生們思考科學(xué)知識與經(jīng)濟、社會、生活之間的互動關(guān)系，又學(xué)以致用，提高學(xué)生們進一步學(xué)習(xí)電阻知識的興趣，調(diào)動學(xué)生課后進行自主學(xué)習(xí)的積極性。

筆者認(rèn)為每一節(jié)物理課都應(yīng)該盡量把所學(xué)知識與學(xué)生的生活實際相結(jié)合，都要盡量設(shè)計讓學(xué)生進行探究的環(huán)節(jié)，這不僅對于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已有物理知識的能力，而且能激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，發(fā)展他們的科學(xué)探索興趣，促進他們對科學(xué)與經(jīng)濟社會之間的關(guān)系的思考，通過科學(xué)教育的滲透，擺脫傳統(tǒng)課堂教學(xué)容易出現(xiàn)的問題，最大限度地實現(xiàn)課堂教學(xué)的有效性。

3 結(jié)語

有效地利用高中物理課堂教學(xué)提高學(xué)生全面科學(xué)素質(zhì)的方式還有很多。只要教師們能時時刻刻以科學(xué)教育的理念指導(dǎo)自己的教學(xué)實踐，以學(xué)生為中心，以提高學(xué)生的知識技能、掌握研究問題的過程與方法、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣為目的，有意地在教學(xué)中多創(chuàng)設(shè)機會讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題，并讓他們自己通過推理和實驗等探究過程，去解決問題，那么高中物理課堂就能很好地實現(xiàn)其科學(xué)教育的功能。

參考文獻

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