初中物理教學學生綜合能力提升的策略

馮興華

全面提升學生的科學素養(yǎng)是新課改對初中物理教學的要求.什么是科學素養(yǎng)呢？立足于物理教學來理解，科學素養(yǎng)應該包括學生應用物理知識和物理思維解決問題的能力，這里的解決問題不僅僅是解題能力，還包括學生對課堂知識和生活經(jīng)驗相互遷移的能力，分析和解決實際問題的能力，以及相關方法積累和轉換的能力.下面，筆者以《杠桿》一節(jié)教學設計的優(yōu)化為例，談談相關能力培養(yǎng)的操作.

一、知識和經(jīng)驗的相互遷移

這里所謂的遷移既包括利用生活經(jīng)驗的正遷移來幫助學生構建物理知識，也包括將課堂知識遷移到生活中，指導學生用物理的眼光來認識生活中事物，通過這種遷移，能充分實現(xiàn)學生物理認知與生活經(jīng)驗的融合.例如，有關杠桿認識的遷移，一般包括杠桿的分類，還有就是杠桿平衡條件的認識.

（1）杠桿的類別區(qū)分.學生通過整合生活經(jīng)驗和物理原理，進而結合杠桿的工作原理對生活中的杠桿進行類別上的區(qū)分.例如筷子、老虎鉗、鑷子等等.圍繞這些杠桿，學生通過明確支點的位置，進而找到力臂，并通過力臂長短來區(qū)分屬于省力杠桿，還是費力杠桿.對于那些實際情況中很難找到支點、無法比較力臂的機械，學生能從生活體驗來判斷其所屬類別.例如學生圍繞人體結構的杠桿建模研究，教師可以引導學生進行如圖1所示的兩個動作，讓他們在真實的體驗中，對比這兩項動作與直接用手提起鉛球和啞鈴所花力氣的大小.結合學生的體驗交流，再通過課件動畫的進一步模擬分析，讓學生明確這兩個杠桿模型中支點、力臂等內(nèi)容的對應.這樣的相互遷移真正體現(xiàn)了“由生活到物理，再由物理到生活”的教育理念.

（2）杠桿的動態(tài)變化問題.杠桿省力或費力的分類并非一成不變的.實際使用中，隨著杠桿發(fā)生轉動，力的大小和方向也相應發(fā)生調(diào)整，處理此類問題時，需要結合杠桿結構、平衡原理以及幾何方法來分析有關力的變化，此處就實現(xiàn)了實體模型、物理知識和幾何關系的一次整合，這也屬于遷移能力的訓練.例如，某人用桿子挑著物體前[TP4CW05.TIF，Y#]進（如圖2所示），現(xiàn)在他感到肩膀所承受的力較大，請你幫他想個辦法，減小肩膀受力，并說明理由？本題是一道基于真實生活情境的物理問題，要求學生運用物理建模的思想，提煉出杠桿模型，運用動態(tài)分析的方法將其解決.

二、物理規(guī)律的價值發(fā)掘

立足于初中生的視角來看物理學，當他們體會到物理規(guī)律在生活中直接應用時，他們會感受到學以致用的成功和喜悅.這一體驗既能幫助他們強化學習物理的動機，同時還能有效激起他們物理學習興趣，提升學習物理的動力.以杠桿為例，生活中最[HJ1.17mm]常見的直接應用是中國傳統(tǒng)的質(zhì)量測量儀器——桿秤.教學過程中，教師可以引導學生分析桿秤的工作原理幫助學生強化有關規(guī)律的認識.具體教學可以從一道例題切入.

例題 圖3所示為一把不計自重的桿秤，已知秤鉤固定點A到提繩O的距離為5 cm，秤砣的質(zhì)量是250 g，[TP4CW06.TIF，Y#]現(xiàn)在要稱量2.5 kg的物體，問要使秤桿實現(xiàn)平衡，需將將秤砣移到距離提繩O點為多遠的地方？如果已知秤桿BO段總長度為100 cm，請問這把秤能稱量的最大質(zhì)量為多少？

本題的解答需要學生直接運用杠桿平衡原理.接著，教師可以進一步將題目演化下去，提升學生對有關問題的認識.增加一問：如果要增大桿秤的量程，你有怎樣的調(diào)整手段？學生通過思考和討論之后，能很快得出這樣幾種操作方法：①增大秤桿OB的長度；②減小提繩與秤鉤AO段的距離；③增大秤砣的質(zhì)量；④在O點右側再增加一根提繩.教師再將生活的桿秤介紹給學生：常見的桿秤具有兩個量程就是通過兩根提繩，用不同的力臂之比來實現(xiàn)的；磅秤其實就是在用不同的秤砣來改變量程.此外，教師還可以引導學生進一步聯(lián)系實際，討論一下不法商販缺斤短兩的常見伎倆.相關問題的討論拉近了物理和生活的距離，讓學生在進一步深化認識的同時，充分體會到知識的實用價值.

三、創(chuàng)新能力教育的滲透

學生創(chuàng)新能力的有效提升不僅僅要靠他們的天賦，更要靠實踐中的不斷鉆研.正是通過后者，學生創(chuàng)新的思維才能被點燃.因此初中物理教學中，教師必須創(chuàng)造條件增加學生的實踐體驗，并讓他們在實踐體驗中感悟創(chuàng)新教育的力量.在學生運用杠桿平衡原理解決問題的過程中，教師也可以引導學生將已學物理知識進行整理，在知識的綜合運用中訓練創(chuàng)新思維.

例如，讓學生對如圖3所示的傳統(tǒng)桿秤進行改裝，使其可以用來測量液體密度.這是一道典型的創(chuàng)新思維題，類似于讓學生利用所學進行科技小發(fā)明——設計液體密度計.實際教學中，教師可以通過四個步驟引領學生處理問題.①明確設計任務：將桿秤改裝為密度計；②分析設計任務：密度的測量需要明確質(zhì)量和體積，質(zhì)量本身即為桿秤的測量內(nèi)容，因此現(xiàn)在設計的關鍵即為液體體積如何測量；③構建設計思路：引導學生思考體積的測量，學生自然會聯(lián)系到將帶有體積標度的容器固定在秤鉤處；④完善設計并實踐：教師務必提醒學生設計時要注重科學性和嚴謹性，提醒學生思考，在考慮容器自重的前提下，密度計零刻度線應該標在什么位置？秤桿上的質(zhì)量標度和改裝后的密度標度之間是否有關系？有什么關系？相關問題的提出，有助于學生思路的完善，也有助于他們改裝操作的成功.教師將類似問題滲透在實際教學中，不僅能體現(xiàn)物理學科特色，而且在進行創(chuàng)新思維培養(yǎng)的同時，也提升了學生實踐動手能力.

初中物理教學是學生義務教育階段科學課程的重要組成部分，教師立足于本學科特點，在教學中拉近學生課堂所學與生活的距離，促進相關知識的融合，讓學生體會到學有所用的物理學科價值，感受到創(chuàng)新能力教育的熏陶，這一切都有助于他們綜合能力的提升.這不正是你我教學工作中的追求嗎？