調(diào)動科學(xué)興趣 培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)
——芻議初中物理教學(xué)中科普活動的開展

吳 翔

(江蘇省南通市啟秀中學(xué) 226001)

科普活動是以宣傳科學(xué)知識、提高學(xué)生科學(xué)思維意識為主要教育目標(biāo)的活動.在初中物理教學(xué)活動中，物理課程本身就與“科學(xué)”之間存在著千絲萬縷的關(guān)系，結(jié)合物理教學(xué)落實(shí)科普活動，能夠進(jìn)一步開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使其形成不迷信、不盲從、敢質(zhì)疑的科學(xué)求知意識.本文就初中物理教學(xué)中科普活動的開展進(jìn)行闡述.

1 通過課堂互動開展科普活動

部分教師將科普活動視為與課堂教學(xué)工作互不相連的一種教學(xué)手段，認(rèn)為科普活動的開展必須在新空間中進(jìn)行，必須對新資源、新技術(shù)進(jìn)行利用.在這種情況下，科普活動從課堂中分離出來，其中所包含的科學(xué)知識雖然以更為直觀的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前，但其占用了大量的教學(xué)時間，過于正規(guī)化的教學(xué)方式反而使得學(xué)生產(chǎn)生反感心理.將科普活動融入到物理教學(xué)活動中，借助課堂互動宣傳科學(xué)知識，則能夠有效解決這一問題.

在物理教學(xué)環(huán)節(jié)，可結(jié)合物理知識向?qū)W生介紹科普知識，開發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維.以蘇科版八年級上冊物理教材《聲音的特征》的教學(xué)為例，教師可利用科學(xué)視頻向?qū)W生傳遞科普知識：又尖又細(xì)的聲音在空氣中傳播開來，桌子上的杯子瞬間炸裂，教師結(jié)合物理現(xiàn)象向?qū)W生發(fā)起提問：使杯子炸裂的原因是什么？部分學(xué)生認(rèn)為，聲音具有極強(qiáng)的穿透性，這種穿透性在穿透杯子之后破壞了杯子的結(jié)構(gòu)，使得杯子炸裂.一些學(xué)生則認(rèn)為，聲音是具有能量的，又尖又細(xì)的聲音具有更高的能量，是這種能量擊碎了杯子.教師結(jié)合《聲音的特征》進(jìn)行提問：聲音的特征是否與杯子的炸裂有關(guān)？學(xué)生從振動、穿透性兩個概念入手提出新的假設(shè)：聲音在空氣中振動傳播，由于含有能量，其與杯子共同振動，一旦振動的幅度超過了杯子所能承受的最大極限，杯子就會碎裂.學(xué)生給出了假設(shè)，但并不理解杯子碎裂的科學(xué)原理.此時，教師可總結(jié)科普活動：當(dāng)聲音達(dá)到130分貝以上時，聲音中含有的能量較高，如果這時聲音的頻率與玻璃杯的頻率保持一致，則玻璃杯無法承受聲音中的能量就會破裂.振動的物體才能產(chǎn)生聲音，聲音傳到其他物體當(dāng)中物體振動，這一過程稱為“共振”，聲音的能量越大，其共振越強(qiáng)烈.借助教學(xué)活動，學(xué)生理解了“共振”和“振動”的基本概念，在學(xué)習(xí)物理知識的同時，再回顧科學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)一步理解了“科學(xué)沒有不可能”的客觀真理.

2 利用碎片時間開展科普活動

發(fā)起科普活動的目的在于幫助學(xué)生掌握科學(xué)知識，使其對科學(xué)現(xiàn)象的興趣轉(zhuǎn)移到物理教學(xué)活動當(dāng)中.對于學(xué)生來說，一板一眼的教學(xué)模式很難滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合碎片化時間開發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，在新的環(huán)境中激發(fā)學(xué)生的物理思維，才能夠更好地落實(shí)物理教學(xué)指導(dǎo)活動.

在物理授課活動中，可借助碎片化時間開展科普活動，依靠“非正規(guī)”的教學(xué)方式幫助學(xué)生掌握物理科學(xué)知識.以蘇科版八年級上冊教材《世界是運(yùn)動的》的有關(guān)教學(xué)為例，在物理教學(xué)活動中，可抽調(diào)一分鐘的時間向?qū)W生展出教學(xué)材料；宋代詩人陳與義有這樣一句詩：臥看滿天云不動，不知云與我俱東.其中包含了怎樣的哲理？結(jié)合所學(xué)知識學(xué)生給出“參考系”“運(yùn)動”等答案：當(dāng)兩個物體保持同速同向時，他們是相對靜止的.結(jié)合“世界是運(yùn)動的”這一標(biāo)題，教師繼續(xù)給出物理現(xiàn)象：在地球儀上粘上一粒芝麻，用芝麻來代表人，用地球儀來代表地球，地球轉(zhuǎn)動芝麻與其進(jìn)行同速度、同方向的運(yùn)動.但對于芝麻和地球儀來說，對方都是靜止的.通過教師的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生理解了“世界是運(yùn)動的”中所包含的科學(xué)原理：當(dāng)兩個物體處于“相對運(yùn)動”狀態(tài)時，他們是靜止的.所選取的參照物不同，動靜的結(jié)果也不同.配合“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”，學(xué)生不僅理解了“參考系”的重要價值，更對“運(yùn)動的相對性”特點(diǎn)形成了一個初步的了解.當(dāng)意識到地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)之后，“世界是運(yùn)動的”這一觀點(diǎn)自然成立.

3 借助信息技術(shù)開展科普活動

信息技術(shù)不僅能夠用來授課，也能夠用來講解科學(xué)故事.在初中物理教學(xué)活動中，可借助信息技術(shù)開展科普活動，依靠直觀的材料幫助學(xué)生深入感受科學(xué)的魅力，使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)活動中掌握新的科學(xué)知識.對于學(xué)生來說，其遵循“眼見為實(shí)”的認(rèn)知規(guī)律，如果能夠?yàn)閷W(xué)生提供一些顛覆常識的素材，必然進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的物理興趣.

教師可嘗試通過信息技術(shù)開展科普活動，在信息技術(shù)中幫助學(xué)生理解科學(xué)原理.以蘇科版八年級下冊教材《浮力》的教學(xué)為例，教師可向?qū)W生展出經(jīng)典戰(zhàn)爭電影《珍珠港》中的臺詞，在輕松地氛圍下學(xué)習(xí)物理知識.文中有這樣一段對話：上尉對即將接受空軍訓(xùn)練的新兵說：你們必須學(xué)會開傘和游泳，如果你們從200m的天上掉進(jìn)海里，就等于直接摔在了鋼板上.初次聽到這一臺詞，學(xué)生認(rèn)為上尉的語言是荒謬的：海水有浮力，怎么會等同于鋼板呢？教師可利用信息技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)：將塑膠球放在水碗中，塑膠球浮起；但將塑膠球從高空中自由放下，塑膠球直達(dá)碗底.這一現(xiàn)象顛覆了學(xué)生的認(rèn)知，在塑膠球與水接觸的第一時間，浮力似乎消失了.結(jié)合浮力的有關(guān)概念向?qū)W生提出問題：為何浮力不能讓塑膠球浮起來？學(xué)生從不同的角度展開討論活動：浮力的大小不足以支持塑膠球的重量；浮力在高空落下來之后變小了.配合電影中的經(jīng)典橋段可組織科普活動，通過改變橡膠球重量、改變下落高度等方式開展實(shí)驗(yàn)，探討浮力與物體下落高度、物體質(zhì)量之間的關(guān)系，用實(shí)踐去驗(yàn)證科學(xué)原理.教師運(yùn)用信息技術(shù)簡化實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生重新掌握并利用物理知識.像“小鳥與飛機(jī)”一樣，一旦高度超過一定的標(biāo)準(zhǔn)，必然會“落在鐵板上”.在信息技術(shù)的介入下，教學(xué)過程被簡化，但學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的方法卻得到了優(yōu)化，科學(xué)與物理之間的聯(lián)系更加緊密.

4 結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展物理科普活動

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要組成部分，學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中有明確規(guī)定的實(shí)驗(yàn)考查標(biāo)準(zhǔn)，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識以及知識應(yīng)用能力.從日常教學(xué)活動來看，積極開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.初中階段學(xué)生對于需要動手和探究的實(shí)驗(yàn)，往往表現(xiàn)出對普通授課課堂更高的興趣，往往躍躍欲試.教材中的相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)，雖然經(jīng)典但是相對固定和單一，趣味性不足，所以在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，教師可以圍繞教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)，結(jié)合物理教材內(nèi)容，分析教材中涉及的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，從學(xué)生對待物理實(shí)驗(yàn)的態(tài)度入手，豐富物理實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生在結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行知識探究時有多樣的物理實(shí)驗(yàn)選擇.為學(xué)生帶來新鮮感和興趣的同時，培養(yǎng)學(xué)生對生活的觀察意識和探究意識.

例如八年級的光現(xiàn)象教學(xué)中，教師可以通過趣味實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)來提高學(xué)生課堂探究的參與度，在學(xué)生廣泛參與的基礎(chǔ)上進(jìn)行物理科普.在花園水管澆水時，可以引導(dǎo)學(xué)生將水管出口進(jìn)行擠壓，在陽光下進(jìn)行噴射，讓學(xué)生背對太陽觀察水的顏色，或者在下午太陽光射進(jìn)教室時，將三棱鏡放到陽光下，讓陽光穿過三棱鏡打在教室的白墻上，學(xué)生就會看見墻壁上清晰的七色光，這些操作簡單的實(shí)驗(yàn)可以由學(xué)生自主進(jìn)行選擇.在九年級電流的磁效應(yīng)和電磁的感應(yīng)現(xiàn)象時，由于實(shí)驗(yàn)過程較為復(fù)雜，可以由教師進(jìn)行演示錄音機(jī)的工作原理，學(xué)生全程觀看，幫助教師通過生動的實(shí)驗(yàn)完成對學(xué)生的日常生活物理現(xiàn)象科普.教師需要提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用具如錄音磁頭、放音磁頭、抹音磁頭、磁帶、放大電路、揚(yáng)聲器等，錄音實(shí)驗(yàn)過程中可以錄制學(xué)生的朗讀或者歌聲，在錄音結(jié)束后，將錄音成果展示出來.

在條件不允許時，也可以結(jié)合使用多媒體教學(xué)設(shè)備，進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行物理知識的科普.例如進(jìn)行探究“決定導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程相對來說較為繁瑣，需要控制多個變量，讓學(xué)生親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的話，出現(xiàn)誤差的可能性較大，且實(shí)驗(yàn)耗費(fèi)時間過長，為了在物理實(shí)驗(yàn)開展困難的情況下提高物理知識科普的效果，教師可以運(yùn)用多媒體設(shè)備對物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示.教師就可以提前在互聯(lián)網(wǎng)上檢索相關(guān)演示短片，運(yùn)用多媒體設(shè)備展示實(shí)驗(yàn)過程，可以按照清晰的邏輯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解.在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)展示的同時幫助學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)邏輯和步驟，例如在探究導(dǎo)體電阻與長度之間的關(guān)系時，提醒學(xué)生控制不變的變量：材料、粗細(xì)和溫度.以此向下推進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程的學(xué)習(xí)，再探討導(dǎo)體電阻與粗細(xì)的關(guān)系，導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系，導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系.

5 結(jié)合生活現(xiàn)象開展科普活動

在既往的物理教學(xué)中教師往往采用灌輸式的教學(xué)方式，講述理論知識，課堂氛圍嚴(yán)肅，教學(xué)內(nèi)容枯燥、無趣.在這樣的教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐漸被消磨，教師主動向?qū)W生分享知識，學(xué)生被動的接受，學(xué)生的主觀能動性沒有被調(diào)動起來，不愿意積極參與學(xué)習(xí)活動.但是物理學(xué)科是一門具有明顯的實(shí)踐性和觀察性特征的自然學(xué)科，在進(jìn)行物理知識科普時，尤其需要注意科普方式的趣味性，通過結(jié)合日常生活中的各種現(xiàn)象來進(jìn)行科普，拉近知識與學(xué)生之間的距離.

例如八年級摩擦力的相關(guān)物理知識科普中，學(xué)生往往可以比較容易理解摩擦力的存在和使用，但是對于摩擦力的具體大小以及效果沒有直觀明晰的概念，這時教師就可以結(jié)合日常中常見的材料，設(shè)計(jì)摩擦力小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀認(rèn)識摩擦力的大小以及作用，進(jìn)行日常生活物理小知識的科普.如選擇兩本比較厚的書，將兩本書的書口對放，將兩本書的每一頁依次互相疊放到一起，讓學(xué)生嘗試通過抓握書脊用力的方式將每一頁都疊放在一起的兩本書分開，如果一個人用兩只手拽不開，就可以讓兩個人對拽，讓學(xué)生直觀體驗(yàn)書頁之間的摩擦力有多大.

總之，科普活動不應(yīng)該是死板、沉悶的，在初中物理教學(xué)活動中開展科普活動，教師應(yīng)該對科學(xué)知識、物理現(xiàn)象進(jìn)行集中應(yīng)用，幫助學(xué)生在理解科學(xué)結(jié)論的同時分析物理知識.在探究、質(zhì)疑的過程中發(fā)現(xiàn)真理，抓住每一個時間點(diǎn)落實(shí)科普宣傳活動，才能更好地幫助學(xué)生理解“科學(xué)”的核心概念.