優(yōu)化物理教學(xué)過程提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

夏小清

摘 要：優(yōu)化物理教學(xué)過程，是提高教育教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要手段之一。創(chuàng)設(shè)情境，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，使學(xué)生產(chǎn)生我要學(xué)的心理。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)口的積極性。經(jīng)過探究過程讓學(xué)生通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，解決矛盾，總結(jié)規(guī)律，就能真正獲得知識(shí)，提高能力。教學(xué)中要注意日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)中的物理現(xiàn)象，要用學(xué)到的物理知識(shí)去認(rèn)識(shí)它，解釋它、應(yīng)用它。從而促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：激發(fā)動(dòng)機(jī)；變學(xué)為思；提高能力；開拓視野

社會(huì)的進(jìn)步需要人類自身素養(yǎng)的不斷提高和發(fā)展，只有具備較高文化知識(shí)水平和科學(xué)素養(yǎng)的人們才能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要?！吨袊逃l(fā)展綱要》明確指出“當(dāng)今世界政治風(fēng)云變幻，國際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速。世界范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)、綜合國力競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)質(zhì)上是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)和民族素養(yǎng)的競(jìng)爭(zhēng)[ 1 ]。”科學(xué)文化素養(yǎng)主要指具有一定科學(xué)知識(shí)并會(huì)應(yīng)用它們，懂得一些科學(xué)方法，具有實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、照科學(xué)規(guī)律辦事的科學(xué)態(tài)度，懂得科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展和人民生活的重要意義。這些素養(yǎng)是人的素養(yǎng)的重要組成部分。什么是物理學(xué)科素養(yǎng)教育？中學(xué)物理教學(xué)應(yīng)該充分發(fā)揮本學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，在優(yōu)化教學(xué)過程中堅(jiān)持掌握知識(shí)、發(fā)展能力、形成品德的“三維結(jié)構(gòu)”。既授業(yè)解惑、又增長(zhǎng)智能，并傳導(dǎo)育人，使學(xué)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)、智能結(jié)構(gòu)、品德結(jié)構(gòu)諸方面全面發(fā)展，培養(yǎng)社會(huì)主義現(xiàn)代事業(yè)所需的“四有新人”。

優(yōu)化物理教學(xué)過程，加強(qiáng)課堂教學(xué)管理是提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要手段之一。課堂教學(xué)是物理教育的關(guān)鍵場(chǎng)所。構(gòu)成課堂教學(xué)有“三要素”即教師、學(xué)生、教材內(nèi)容。處理好三者關(guān)系，進(jìn)行有序的管理，就能提高課堂教學(xué)質(zhì)量[ 2 ]。教師在課堂教學(xué)中是起導(dǎo)作用的。這種主導(dǎo)作用表現(xiàn)在：依據(jù)教學(xué)大綱、教材從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，制定課堂教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)目標(biāo)，確定教學(xué)內(nèi)容，選擇教學(xué)方法，組織引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)。教師能夠高效地完成這全過程，就要有個(gè)科學(xué)的自我程序管理，使每個(gè)環(huán)節(jié)、步驟都達(dá)到自己設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生是課堂教學(xué)的主體。學(xué)習(xí)過程是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過程，而認(rèn)識(shí)的主體是學(xué)生。教學(xué)效果的好壞，看教師能否調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，讓非智力因素發(fā)揮作用。每個(gè)學(xué)生在班級(jí)群體中，都會(huì)產(chǎn)生被他人評(píng)價(jià)的心理，都有一種求成動(dòng)機(jī)，希望把自己才能和潛力發(fā)揮出來的心理。教師在教學(xué)中，抓住學(xué)生這種有益的心理規(guī)律，進(jìn)行科學(xué)管理，就能激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，收到良好的教學(xué)效果。

1 優(yōu)化物理教學(xué)過程首先必須“創(chuàng)設(shè)情境、 激發(fā)動(dòng)機(jī)”

以學(xué)生而言學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是學(xué)習(xí)的興趣，興趣是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的有力推進(jìn)器。如初二緒論課是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的第一課，物理研究什么？怎樣學(xué)好它，學(xué)生帶著強(qiáng)烈的好奇心來上課。如何使學(xué)生學(xué)習(xí)物理的好奇心轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)物理的興趣和欲望是這堂課的主要任務(wù)。上課時(shí)教師先向?qū)W生提出如：為什么先看閃電后聽到雷聲？為什么汽車急剎車人會(huì)向前倒？太空船里的宇航員是如何生活、工作的？等。緊接著演示力、聲、光、電的實(shí)驗(yàn)，介紹物理在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。激起學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，使學(xué)生產(chǎn)生我要學(xué)的心理，而不是教師家長(zhǎng)要我學(xué)。

2 優(yōu)化物理教學(xué)過程重在“變教為誘、變學(xué)為思”

優(yōu)化教學(xué)過程不是教師教、學(xué)生學(xué)，而是教與學(xué)、師與生的相互作用。教師在教學(xué)過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用的意義在于如何主動(dòng)控制課堂信息活動(dòng)，調(diào)控好師生的雙邊活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)口的積極性。要在知識(shí)傳播的同時(shí)，注重啟發(fā)思維、傳授方法，發(fā)展智力。目前教學(xué)中的弊端之一是：教師講得太多，課堂往往是教師一講到底，很少有學(xué)生討論、思考、發(fā)問的時(shí)間，抑制了學(xué)生思考的積極性。教師滔滔不絕地講，學(xué)生卻無動(dòng)于衷，教師講授的內(nèi)容不能夠轉(zhuǎn)化為學(xué)生的知識(shí)技能。所以說主導(dǎo)作用的核心是啟發(fā)誘導(dǎo)、傳授方法。例如在初中物理《大氣壓強(qiáng)》一節(jié)的教學(xué)中，我們對(duì)教材進(jìn)行了重新排列。教師在上課伊始先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)液體壓強(qiáng)知識(shí)，然后引渡到做復(fù)杯實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分析紙片不會(huì)掉下來、杯子里的水也不會(huì)流出來的原因。當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到這是大氣對(duì)紙片有向上的壓力的時(shí)候，再引導(dǎo)學(xué)生分析這種壓力產(chǎn)生的原因[ 2 ]。這時(shí)再做“空氣有質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)。這樣整個(gè)教學(xué)過程學(xué)生思維活躍，加深了對(duì)大氣壓的理解，取得了良好的效果。

3 優(yōu)化物理教學(xué)過程還必須注重“探索研究、提高能力”

探索研究是一個(gè)人在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中表現(xiàn)出來的心理素質(zhì)，探索是貫穿著解決問題的全過程，是解決問題的核心。所以探究是培學(xué)生科學(xué)能力、提高學(xué)科素養(yǎng)的重要手段之一。所謂科學(xué)能力包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力、掌握運(yùn)用科學(xué)方法能力、開拓創(chuàng)新能力以及科學(xué)審美能力等。

物理學(xué)從本質(zhì)上來講是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)中的每一個(gè)概念的確立，每一個(gè)原理和定律的發(fā)現(xiàn)，無不具有堅(jiān)定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)[ 5 ]。通過物理實(shí)驗(yàn)為學(xué)生展現(xiàn)物理現(xiàn)象和過程，使學(xué)生有效地去獲得知識(shí)、開發(fā)智力和發(fā)展能力，并促進(jìn)他們科學(xué)世界觀和方法論的形成。教師在優(yōu)化教學(xué)過程中應(yīng)充分挖掘分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和外延。讓學(xué)生探索物理規(guī)律，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力、拓展思維。我們?cè)谌粘＝虒W(xué)中常發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中覺得較難，上課似乎都能聽懂，但練習(xí)和測(cè)試中或亂套公式或束手無策。其根本原因在于學(xué)生沒有真正理解物理概念、規(guī)律的意義和內(nèi)涵。經(jīng)過探究過程讓學(xué)生通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，解決矛盾，總結(jié)規(guī)律，就能真正獲得知識(shí)，提高能力。所以說探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理優(yōu)化教學(xué)過程的重要手段之一。

探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在教師的指導(dǎo)下，師生通過實(shí)驗(yàn)、觀察和分析使學(xué)生置身于知識(shí)的形成和發(fā)展過程之中，通過探索來形成概念，總結(jié)規(guī)律，從而獲得知識(shí)、提高能力。通過探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、樹立科學(xué)的自然觀等良好的道德品質(zhì)。

探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先要學(xué)生明確探索的目的。教師交給學(xué)生探索的方法。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。如在探索“電流跟電壓、電阻關(guān)系”時(shí)，先控制電壓、電阻兩個(gè)量中的一個(gè)，研究電流跟另一量的關(guān)系[ 3 ]。如我們先控制電阻不變，研究導(dǎo)體兩端電壓成倍變化時(shí)，導(dǎo)體中電流跟電壓的關(guān)系，這時(shí)需要哪些器材？怎樣聯(lián)成電路？畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。然后再研究電壓不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系。最后總結(jié)出規(guī)律。此類研究方法即“控制變量”法，在物理探究中是一種常見的方法，象焦耳定律的研究、電阻定律等都采用了這種方法。通過這些探究學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，還學(xué)到了解決問題的方法。

在探索性實(shí)驗(yàn)中，還要引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理分析，及時(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)階段。如在研究海波的熔解實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生對(duì)得出數(shù)據(jù)列表、繪圖后，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每一段圖象進(jìn)行分析，得出結(jié)論。

4 優(yōu)化物理教學(xué)過程還必須注意“聯(lián)系實(shí)際開拓視野”

教學(xué)中要注意日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)中的物理現(xiàn)象，要用學(xué)到的物理知識(shí)去認(rèn)識(shí)它，解釋它、應(yīng)用它。如在生活中用螺帽固定工件時(shí)，常在螺帽下墊上一個(gè)墊圈其作用是什么？很多學(xué)生就會(huì)錯(cuò)答成是為了旋得更緊或答成為了增大壓力，而未能與壓強(qiáng)聯(lián)系起來。還有象照明電路，簡(jiǎn)單家電等實(shí)際問題，都要使學(xué)生有所認(rèn)識(shí)。教學(xué)中同時(shí)還應(yīng)該注意開拓學(xué)生知識(shí)面，如有關(guān)能源、環(huán)境、航空航天、現(xiàn)代通訊等現(xiàn)代科技學(xué)生都應(yīng)該有所了解。使學(xué)生從中積累知識(shí)、收集信息、開闊眼界，從而提高學(xué)生的整體素質(zhì)。

上述優(yōu)化物理教學(xué)過程的一些方法在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要能夠有機(jī)地結(jié)合。做到既誘思又探究，則效果倍增。筆者在長(zhǎng)期的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)“阿基米德定律”及其運(yùn)用一直是大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)。由于山區(qū)學(xué)校生源素質(zhì)較差，大部分學(xué)生對(duì)阿基米德定律知其然而不知所以然。計(jì)算中盲目亂代物理量，實(shí)際應(yīng)用能力差。其根本原因在于沒有真正理解該定律的內(nèi)涵。近年來筆者在講授此課時(shí)變教材中的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)探究。教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考、探索。不但要學(xué)生知道如何做，而且還要學(xué)生知道為什么要這樣做[ 4 ]。從而找到解決問題的方法，最終達(dá)到教學(xué)目的?，F(xiàn)將此課的教學(xué)思路簡(jiǎn)述如下：

創(chuàng)設(shè)情境：讓一學(xué)生上臺(tái)將一排球用手慢慢壓入水中，在這過程有何感覺？觀察到什么？

學(xué)生很容易得出：排球浸入水中的體積越大球受到的浮力就越大同時(shí)，水槽中水面升高了。

啟發(fā)誘導(dǎo)：那么浮力的大小與什么有關(guān)系？

先引導(dǎo)學(xué)生得出浸入液體中的物體所受的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)，即與物體排開的液體的重力有關(guān)[ 4 ]。所以我們下面的任務(wù)是把浮力大小與物體排開液體的重力大小進(jìn)行比較。

現(xiàn)取一鐵塊作為研究對(duì)象。學(xué)生討論： （1）如何測(cè)定鐵塊受到的浮力？（2）如何測(cè)出鐵塊排開液體的體積與重力？當(dāng)學(xué)生知道能用彈簧秤和溢水杯來解決上述問題后，開始實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)探索：根據(jù)課本的實(shí)驗(yàn)裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出鐵塊受到的浮力和鐵塊排開液體的重力。則很容易得出浸入液體中的物體受到的浮力大小與其排開液體所受的重力相等的結(jié)論[ 4 ]。學(xué)生通過上述實(shí)驗(yàn)探究得到的物理規(guī)律理解深刻、掌握牢固，也就能靈活應(yīng)用。

總之，要提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)就要優(yōu)化物理教學(xué)過程。優(yōu)化物理教學(xué)過程要做到（1）創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)動(dòng)機(jī)。（2）變教為誘、變學(xué)為思。（3）探索研究、提高能力。（4）聯(lián)系實(shí)際、開拓視野。但在教學(xué)中應(yīng)注意啟發(fā)深度要恰當(dāng)，探究目標(biāo)要明確，層次要清楚，要根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)和實(shí)際情況設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案。否則會(huì)造成啟而不發(fā)、盲目探索，既浪費(fèi)了時(shí)間又達(dá)不到良好的效果。只要在物理教學(xué)中加強(qiáng)教研、大膽探索，必然會(huì)創(chuàng)造出物理教學(xué)的有效方法，促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量的提高。

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