基于“背景知識(shí)”下的初中物理教學(xué)實(shí)踐研究

王鵬鵬

【摘要】物理背景知識(shí)記錄歷史發(fā)展長(zhǎng)河中物理學(xué)者的研究成就，更展現(xiàn)物理知識(shí)體系的構(gòu)成方式，結(jié)合背景知識(shí)展開(kāi)初中物理教學(xué)，能夠在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同時(shí)，幫助學(xué)生進(jìn)一步了解物理存在的意義，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的深度探查，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)意識(shí)的提升.為將物理教學(xué)落實(shí)于實(shí)處，亦為深化學(xué)生對(duì)物理課程的理解，教師有必要借助背景知識(shí)展開(kāi)物理教學(xué)，通過(guò)講述物理學(xué)者研究經(jīng)歷、物理規(guī)律以及物理學(xué)科發(fā)展歷程等，包括備受爭(zhēng)議且逐漸被證實(shí)的故事，形象且直觀地呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，以此簡(jiǎn)化物理學(xué)習(xí)難度，使每位學(xué)生都能立足于物理本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)與了解，促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的提高.

【關(guān)鍵詞】背景知識(shí);初中物理;教學(xué)實(shí)踐

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，物理教師更注重概念和公式上的講解，而物理知識(shí)涉及重難點(diǎn)較多，此教學(xué)方式較容易引起學(xué)生抵觸情緒.相較于課本中呈現(xiàn)的物理公式以及規(guī)律而言，物理背景知識(shí)帶有較強(qiáng)的人文性特點(diǎn)，通過(guò)背景知識(shí)的講解，能夠使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理不只是一門(mén)學(xué)科，更帶有溫度、生命且存在于歷史和生活中.

為強(qiáng)化物理與生活的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用，本文基于初中物理教學(xué)角度，分析背景知識(shí)于物理課堂中的應(yīng)用方法，望本文研究能夠?qū)?chuàng)新初中物理教學(xué)形式，推動(dòng)學(xué)生在初中物理領(lǐng)域的發(fā)展起到積極促進(jìn)作用.

1 基于背景故事，展現(xiàn)物理歷史

雖然物理知識(shí)常以抽象化的方式呈現(xiàn)，但所有物理現(xiàn)象大多衍生于實(shí)踐過(guò)程中，并且物理現(xiàn)象大多具有較強(qiáng)的文化背景.為構(gòu)建良好的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，亦為將物理知識(shí)概念以更直觀的方式展現(xiàn)，教師有必要借助背景故事，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)物理學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生從物理背景故事中找到物理呈現(xiàn)規(guī)律，了解物理學(xué)思想，深化對(duì)物理知識(shí)的理解，從而進(jìn)一步達(dá)成初中物理教學(xué)目標(biāo).

例如 教師在開(kāi)展《牛頓第一定律》課程教學(xué)期間，可以豐富物理背景知識(shí)的方式開(kāi)展教學(xué).實(shí)際過(guò)程中，需明確學(xué)生在牛頓第一定律中提出：“在未受到力的作用下，一切物體都將保持靜止，甚至是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)”.在學(xué)生形成對(duì)此知識(shí)點(diǎn)的初步了解后，教師可為學(xué)生開(kāi)展背景知識(shí)講解：牛頓的第一定律形成過(guò)程也并非一蹴而就.在牛頓開(kāi)展物理研究前，許多學(xué)者已經(jīng)著手研究力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，包括亞里士多德. 亞里士多德在研究中提出：小車(chē)在人力作用下會(huì)逐漸形成運(yùn)動(dòng)，而在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中若人力停止施力，小車(chē)也會(huì)隨即停止運(yùn)動(dòng)，因此，維持物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因應(yīng)當(dāng)是力.此外，意大利物理學(xué)家伽利略也進(jìn)行了此方面研究，并在研究中推翻亞里士多德的觀點(diǎn)，他認(rèn)為：維持物體運(yùn)動(dòng)的原因并非是力.融合幾位物理學(xué)者觀點(diǎn)后，笛卡爾在研究中指出：若物體在運(yùn)動(dòng)中免于受到外力影響，則將以同樣的方向和速度運(yùn)動(dòng)，即使處于持續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，運(yùn)動(dòng)的速度和方向也不會(huì)因此衰減甚至是改變.最終牛頓基于前人研究經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己觀點(diǎn)提出牛頓第一定律表示：力并不是維持運(yùn)動(dòng)的原因，卻可以改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

通過(guò)對(duì)課程背景故事的了解，學(xué)生能夠充分掌握物理規(guī)律的形成過(guò)程，也在物理學(xué)者不斷質(zhì)疑、批判甚至是修正過(guò)程中，感受到物理知識(shí)的魅力，明白物理存在的價(jià)值.

結(jié)合背景故事創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方式，更能促進(jìn)學(xué)生物理探究精神的形成，真正在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果的提高.

為使每位學(xué)生都能進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師可結(jié)合課程知識(shí)要點(diǎn)和背景故事提出相關(guān)問(wèn)題：“力的作用效果是什么？”“利用所學(xué)知識(shí)解釋生活中形成的慣性現(xiàn)象” .以此促進(jìn)學(xué)生展開(kāi)物理知識(shí)思考，借助背景知識(shí)發(fā)揮物理教學(xué)效果，提高學(xué)生物理素養(yǎng)，使每位學(xué)生都能透過(guò)物理背景故事產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，并感受到物理知識(shí)的魅力.

2 以背景實(shí)現(xiàn)“回望”，彰顯核心知識(shí)點(diǎn)

現(xiàn)有物理學(xué)知識(shí)與相關(guān)知識(shí)結(jié)構(gòu)并非一蹴而就，“物理學(xué)大廈”的建起更是眾多物理學(xué)家不斷提出概念、實(shí)踐驗(yàn)證所實(shí)現(xiàn)的.

因此，在“背景知識(shí)”的講授過(guò)程中，教師還需引導(dǎo)學(xué)生由實(shí)際出發(fā)，基于現(xiàn)有概念由其誕生過(guò)程展開(kāi)分析與引導(dǎo)，使學(xué)生于學(xué)習(xí)中可沉浸式地體驗(yàn)到“物理知識(shí)出現(xiàn)的過(guò)程”，為學(xué)生營(yíng)造切身參與、探索發(fā)現(xiàn)的體驗(yàn)，進(jìn)而在吸引學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上切實(shí)將物理知識(shí)完整、透徹地講授給學(xué)生，使書(shū)面內(nèi)容中原本相對(duì)單一的物理知識(shí)變得“活”起來(lái)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

從發(fā)生重演教學(xué)法角度展開(kāi)分析，這一過(guò)程不僅需要教師重視學(xué)生對(duì)物理學(xué)知識(shí)的認(rèn)知，更需要從宏觀角度展開(kāi)分析，即認(rèn)識(shí)到學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程便是人類(lèi)在探索物理知識(shí)過(guò)程中所做出的不斷努力，應(yīng)基于教師的教學(xué)環(huán)節(jié)、活動(dòng)設(shè)計(jì)盡可能地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，講授知識(shí)的同時(shí)為學(xué)生留下深刻印象，使教學(xué)更深入人心，更具有效果，在印象深刻的情況下使學(xué)生們能夠牢記知識(shí)點(diǎn)并加以應(yīng)用，由此類(lèi)教學(xué)方式提升核心素養(yǎng).

例如 在八年級(jí)物理教材中，《大氣壓強(qiáng)》一課是相對(duì)于其他內(nèi)容而言較為抽象且知識(shí)點(diǎn)較多的一課.作為物理知識(shí)中的基礎(chǔ)之一，該課程基于先前所講授的“固體壓強(qiáng)”與“液體壓強(qiáng)”兩類(lèi)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)，具有較強(qiáng)的銜接特點(diǎn)，而此課的教學(xué)目的之一便是引導(dǎo)學(xué)生基于上述知識(shí)實(shí)現(xiàn)自主探究，基于已學(xué)知識(shí)，從探索過(guò)程中發(fā)現(xiàn)相關(guān)知識(shí)并切實(shí)掌握知識(shí)核心內(nèi)容.因此，教師可基于物理學(xué)歷史上的兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)，即托里拆利實(shí)驗(yàn)、馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，實(shí)現(xiàn)“回望”，引導(dǎo)學(xué)生沉浸式地“參與”到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)定理、掌握知識(shí).

教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)始時(shí)，教師可從知識(shí)回顧環(huán)節(jié)展開(kāi)，基于液體壓強(qiáng)的角度引導(dǎo)學(xué)生思考：“液體存在壓強(qiáng)，那么空氣是不是也存在壓強(qiáng)”，以此引出實(shí)驗(yàn)——托里拆利實(shí)驗(yàn).因該實(shí)驗(yàn)中所使用的水銀具有一定的毒性，因此以課件模擬作為展現(xiàn)方式.通過(guò)此實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們了解到，1643年，意大利科學(xué)家托里拆利通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)大氣壓強(qiáng)的存在，但在當(dāng)時(shí)，仍然有很多人不相信大氣壓強(qiáng)的存在.此時(shí)，學(xué)生們也對(duì)大氣壓強(qiáng)存在一定疑惑，此時(shí)教師便可再次引入歷史上的物理學(xué)實(shí)驗(yàn)，即本次教學(xué)活動(dòng)中的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)——馬德堡半球?qū)嶒?yàn).若具備條件，則可由教師模擬實(shí)驗(yàn)，若不具備條件，則可基于ppt、動(dòng)畫(huà)軟件所制作的動(dòng)畫(huà)等實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)回顧.以具備條件為例，教師可通過(guò)教具“馬德堡半球”實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)，將半球中空氣排出，確認(rèn)安全后引導(dǎo)學(xué)生嘗試將半球拉開(kāi)，進(jìn)而引出歷史上實(shí)驗(yàn)將半球拉開(kāi)所需要的力量——16匹馬才能拉開(kāi)，隨后引出實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，如播放與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的視頻、音頻等.

在這種情況下，通過(guò)回顧方式，學(xué)生們可通過(guò)教師所展示的相關(guān)內(nèi)容，以親身參與的方式感受到物理知識(shí)的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展過(guò)程，隨后根據(jù)教師所展示的一系列內(nèi)容，如氣壓計(jì)、影響氣壓的原因等一系列教學(xué)活動(dòng)感受到大氣壓強(qiáng)的切實(shí)存在，從探索發(fā)現(xiàn)的角度再一次“發(fā)現(xiàn)”了大氣壓強(qiáng)的存在，以實(shí)際實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合教材所述，使學(xué)生們發(fā)現(xiàn)物理學(xué)知識(shí)就存在于身邊的每分每秒中，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知，由實(shí)踐實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí).

3 跨學(xué)科整合資料，引導(dǎo)學(xué)習(xí)提升

現(xiàn)代物理知識(shí)中，一些相關(guān)知識(shí)與人類(lèi)對(duì)物理現(xiàn)象的探索有著密切關(guān)系，國(guó)內(nèi)外相關(guān)知識(shí)均具有一定的記載，尤其是基礎(chǔ)知識(shí)部分，古今中外均有相關(guān)記載，而此類(lèi)內(nèi)容便可用于教學(xué)中，以此實(shí)現(xiàn)知識(shí)引導(dǎo)，結(jié)合實(shí)踐助力教學(xué)展開(kāi).就這一角度而言，教師可在學(xué)科融合的角度上，基于相關(guān)知識(shí)實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)跨學(xué)科教育，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度了解物理知識(shí)，進(jìn)而更全面地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)，掌握更多知識(shí)的同時(shí)提升核心素養(yǎng).

例如 電的概念與相關(guān)現(xiàn)象是物理知識(shí)中的基礎(chǔ)知識(shí)之一，與隨后所教學(xué)的大多數(shù)電學(xué)知識(shí)、電磁方面知識(shí)均有著密切的聯(lián)系，并且涉及實(shí)際應(yīng)用，如電荷與電阻、電流表的應(yīng)用等.此類(lèi)知識(shí)對(duì)于初中學(xué)生而言不僅意味著理論知識(shí)，更代表著掌握知識(shí)便可于實(shí)際生活中加以應(yīng)用，因此還需使學(xué)生學(xué)習(xí)此類(lèi)知識(shí)時(shí)打好基礎(chǔ)，做好知識(shí)積累.結(jié)合實(shí)際教學(xué)設(shè)計(jì)展開(kāi)，為使學(xué)生多方面地了解相關(guān)知識(shí)，教師可從教學(xué)語(yǔ)言引導(dǎo)方面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，結(jié)合古今中外的各類(lèi)典籍、文獻(xiàn)記錄，引導(dǎo)學(xué)生了解相關(guān)信息.此時(shí)便可實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合教學(xué)，對(duì)“背景資料”進(jìn)一步深入的同時(shí)實(shí)現(xiàn)前后連接，根據(jù)時(shí)間演變、時(shí)代發(fā)展展現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容.如基于我國(guó)西漢古籍《淮南子》中“陰陽(yáng)相薄為雷，激揚(yáng)為電”、東漢文獻(xiàn)《論衡·亂龍》中“頓牟掇芥，磁石引針，皆以其真實(shí)，不假他類(lèi)”等內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從以往古文知識(shí)學(xué)習(xí)角度理解我國(guó)古人對(duì)電及相關(guān)現(xiàn)象的認(rèn)知.還可使用一系列歷史中的實(shí)驗(yàn)，如“吉爾伯特制作驗(yàn)電器”“富蘭克林風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)”等相關(guān)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知，將語(yǔ)文、歷史知識(shí)與物理知識(shí)整合展開(kāi)教學(xué)與引導(dǎo)，以當(dāng)代生活中的電、第二次工業(yè)革命中的電器類(lèi)產(chǎn)品等內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生思考電對(duì)人類(lèi)發(fā)展的作用等.基于實(shí)際，由跨學(xué)科角度引導(dǎo)學(xué)生思考，對(duì)相關(guān)事物產(chǎn)生深刻印象，在跨學(xué)科角度下對(duì)常見(jiàn)的事物由物理學(xué)視角進(jìn)行解讀，提升學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備與積累，使基礎(chǔ)知識(shí)亦可變得生動(dòng)形象，為學(xué)生留下深刻的印象，便于其牢記知識(shí)，打好基礎(chǔ)，

此外，物理知識(shí)的教學(xué)還可基于課堂演練環(huán)節(jié)展開(kāi)，如根據(jù)數(shù)學(xué)、體育等學(xué)科的知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理概念的理解，以物理學(xué)角度實(shí)現(xiàn)對(duì)事物的觀察與理解.舉例分析，物理學(xué)中需要計(jì)算，而這便與學(xué)生的學(xué)習(xí)水平有著直接關(guān)聯(lián)，將生活實(shí)際或是學(xué)生們所熟知的內(nèi)容作為“背景知識(shí)”，引導(dǎo)學(xué)生在掌握物理學(xué)概念的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的學(xué)習(xí).

以“速度”的知識(shí)點(diǎn)為例，教師講授過(guò)程中常舉例“xx的速度是xx”，但這種類(lèi)比很難使學(xué)生產(chǎn)生直觀的理解.因此，教師可從實(shí)際生活角度著手，將數(shù)學(xué)知識(shí)整合進(jìn)知識(shí)理解中，如計(jì)算“博爾特的平均速度”，根據(jù)其100米比賽中9秒58的成績(jī)展開(kāi)計(jì)算，分析其每秒的平均速度，隨后以測(cè)量方式展現(xiàn)距離，引導(dǎo)學(xué)生理解速度的概念.還可基于“相對(duì)速度”這一物理學(xué)上的知識(shí)點(diǎn)，以學(xué)生們常見(jiàn)的體育接力比賽著手，分析接棒運(yùn)動(dòng)員為什么要助跑，進(jìn)而了解到接棒運(yùn)動(dòng)員與交棒運(yùn)動(dòng)員在速度接近一致時(shí)，相對(duì)速度使他們處于靜止?fàn)顟B(tài)中，這樣交接時(shí)便會(huì)更為順利.

總之，將生活中的事物、情況作為“背景故事”，結(jié)合跨學(xué)科角度引導(dǎo)學(xué)生分析，可幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)與生活之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步理解、學(xué)習(xí)，真正達(dá)到因材施教、學(xué)以致用的目的.

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，傳統(tǒng)物理教學(xué)手段已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足新時(shí)期下學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)需要.將背景知識(shí)融入到初中物理教學(xué)中，不僅優(yōu)化教師教學(xué)形式，促進(jìn)多元化教學(xué)課堂的形成，更加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升.為此，教師應(yīng)全面貫徹初中物理教育原則，結(jié)合背景故事創(chuàng)建物理學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生立足于不同角度分析物理知識(shí)的形成過(guò)程.

同時(shí)，基于背景知識(shí)促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理發(fā)展歷程的回顧，直觀展現(xiàn)物理知識(shí)特點(diǎn)，以此凸顯課堂教學(xué)核心，深化學(xué)生課上體驗(yàn)，使每位學(xué)生都能形成對(duì)物理學(xué)的情感認(rèn)同，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)意識(shí)的提升，達(dá)到對(duì)學(xué)生物理素養(yǎng)的培養(yǎng).

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