立足背景知識　探索初中物理教學(xué)

摘 要：在新課改背景下，要求教師在學(xué)科知識的講授過程中，能夠讓學(xué)生了解知識的來源，認(rèn)識到知識與生活的關(guān)系，學(xué)會從生活的視角思考與探索問題；了解學(xué)科知識的起源與發(fā)展過程，能夠從背景知識中感受科學(xué)的魅力，從科學(xué)家堅持不懈的研究中感悟科學(xué)探索精神，讓學(xué)生能夠做到“知其然”也“知其所以然”.基于此，文章立足于背景知識，分析了背景知識選擇的原則，重點闡述了背景知識視角下的初中物理教學(xué)優(yōu)化途徑，以供參考.

關(guān)鍵詞：初中物理；背景知識；教學(xué)

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）29-0095-03

收稿日期：2023-07-15

作者簡介：王鵬鵬（1982.11-），本科，中學(xué)一級教師，從事初中物理教學(xué)研究.

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）》指出，物理學(xué)科是人類探索大自然的知識結(jié)晶，其中蘊藏著人們在探索自然過程中體現(xiàn)出的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神^[1].通過對新課標(biāo)內(nèi)容的分析，需要初中物理教師認(rèn)識到，物理不僅要完成基礎(chǔ)知識的教學(xué)和基本技能的訓(xùn)練，更為重要的是要在教學(xué)過程中引入背景知識，通過背景知識滲透科學(xué)思想與方法，促使學(xué)生樹立正確的科學(xué)態(tài)度，形成濃厚的科學(xué)探索精神.通過背景知識在物理教學(xué)中的運用，引入生活背景、科學(xué)故事背景等方式，調(diào)節(jié)課堂教學(xué)的氛圍，讓學(xué)生在輕松的物理課中產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，從背景知識中了解到物理學(xué)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展歷程，幫助學(xué)生在科學(xué)方法的探索中總結(jié)經(jīng)驗，挖掘物理現(xiàn)象的本質(zhì)，學(xué)會運用科學(xué)方法解決問題，進(jìn)而提升初中物理教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)初中生的全面發(fā)展.

1 選擇背景知識的原則

1.1 尊重史實原則

背景知識在物理教學(xué)中的運用，不僅可以幫助學(xué)生掌握物理學(xué)知識以及科學(xué)方法，還可以發(fā)揮育人的價值，因此備受一線教師的關(guān)注.在物理教學(xué)中教師選擇的背景知識要遵循尊重史實原則，要求背景知識一定是客觀的、真實的，或能夠反映出現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象，或能夠正確地描述科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程等.同時，教師所選擇的背景知識必須是正面的素材，要秉持實事求是的態(tài)度，精心、嚴(yán)格地篩選背景知識素材，為背景知識在物理教學(xué)中的運用提供優(yōu)質(zhì)材料^[2].

1.2 緊扣教材原則

背景知識屬于課程資源的一部分，也是對教材內(nèi)容的補充與延伸，教師在背景知識的選擇上，需要從實際的教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，以教材為依據(jù).因此，教師通過多種途徑搜集到的背景知識，需要與教學(xué)內(nèi)容高度貼合，這對教師提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，教師只有全面了解教材內(nèi)容，掌握教材知識重點，才能精準(zhǔn)選擇背景知識素材.

1.3 符合學(xué)情原則

學(xué)生是教學(xué)的重要對象，背景知識選擇需要依據(jù)學(xué)生現(xiàn)階段的發(fā)展情況，從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求出發(fā)，符合不同階段學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展能力.部分背景知識相對復(fù)雜，需要學(xué)習(xí)者具備大量的知識儲備，這顯然不符合初中生的認(rèn)知能力.因此，教師在背景知識的選擇上，一方面可以選擇難度較低的材料，另一方面可以對復(fù)雜材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸?，讓背景知識素材可以符合初中生的學(xué)習(xí)需求與認(rèn)知發(fā)展特點，只有這樣才能夠發(fā)揮出背景知識的教學(xué)作用.

2 背景知識視角下的初中物理教學(xué)優(yōu)化策略

2.1 融入生活現(xiàn)象，調(diào)動已有經(jīng)驗

生活是物理學(xué)科知識的來源，在物理教學(xué)中教師可以將生活現(xiàn)象作為背景知識，結(jié)合生活創(chuàng)設(shè)物理情境，調(diào)動學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，促使學(xué)生從生活的背景出發(fā)，從物理學(xué)習(xí)中感受到生活與物理學(xué)科之間存在的聯(lián)系，能夠?qū)⑸罱?jīng)驗遷移到新知學(xué)習(xí)中，促進(jìn)學(xué)生對物理現(xiàn)象的思考^[3].同時，融入生活現(xiàn)象的物理教學(xué)，還有助于促進(jìn)學(xué)生形成物理實踐運用意識，引領(lǐng)學(xué)生將習(xí)得的物理知識與技能運用于解決生活問題中.通過對初中生的物理學(xué)習(xí)情況分析發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生在抽象的物理概念學(xué)習(xí)中存在困難，常常無法做到全面且深入地理解物理概念，產(chǎn)生這種問題的主要原因在于學(xué)生無法將生活經(jīng)驗與物理知識有效地結(jié)合，要想幫助學(xué)生攻克概念性知識理解的難關(guān)，教師可以利用生活化的物理背景知識，促進(jìn)學(xué)生對抽象性物理知識的理解.以“浮力”的概念為例，教師可以利用多媒體設(shè)備給學(xué)生展示救生圈飄在水面上，公園中的游船在水面運行，樹葉掉落并停留在水面等畫面，引領(lǐng)學(xué)生通過直觀的畫面聯(lián)系生活實際，教師此時可以提出問題：“你在生活中還看到過哪些物體漂浮在水面上？石頭被扔到河里會漂浮嗎？為什么？”由生活現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生對物理問題的思考，進(jìn)而引出“浮力”的概念，降低學(xué)生對物理概念的理解難度，帶領(lǐng)學(xué)生從生活經(jīng)驗的總結(jié)以及生活現(xiàn)象的分析中，感受物理與生活是緊密相關(guān)的.

2.2 引入探索歷程，學(xué)習(xí)科學(xué)方法

基于背景知識的物理教學(xué)，必不可少的就是科學(xué)家探索過程的引入，教師可以通過引入科學(xué)家的探索故事，讓學(xué)生從中感受到每一個物理規(guī)律的總結(jié)都經(jīng)歷了無數(shù)次的探索、推敲、驗證.如果說物理知識的發(fā)展脈絡(luò)是一條沒有盡頭的線，那么科學(xué)家的探索歷程就是組成這條線的點，在初中物理教學(xué)中，教師可以科學(xué)家的探索歷程為背景，讓學(xué)生在物理課的學(xué)習(xí)中了解科學(xué)家對自然現(xiàn)象以及物理知識探索的困難和曲折，能夠從科學(xué)家探索歷程的分析中學(xué)習(xí)到科學(xué)探索的有效方法，促使學(xué)生在物理背景知識的分析中習(xí)得新的科學(xué)思想與方法.如在“磁場 磁現(xiàn)象”一課的教學(xué)中，教師可以結(jié)合本節(jié)課教學(xué)的主要知識點，引入法國科學(xué)家德馬立克對磁場探索的歷程，在這個過程中，德馬立克在磁場的周圍放置了小磁針，并用磁針的方向連成一條條線，用這些線描述磁場，此時，德馬立克運用的科學(xué)方法就是理想模型法，教師應(yīng)著重引領(lǐng)學(xué)生在科學(xué)探索故事中學(xué)習(xí)理想模型法，積累科學(xué)方法.當(dāng)科學(xué)家在探索磁場的過程中，發(fā)現(xiàn)磁場是一種看不到、摸不著的物質(zhì)，但是卻又真實存在，如何證明磁場是真實存在的，困擾了許多物理研究者，德馬立克在磁場的研究中運用了理想模型這種科學(xué)方法，可以將磁場轉(zhuǎn)化為一種有形的并且可以讓人們在磁針的指向中感受到磁現(xiàn)象.

2.3 還原經(jīng)典實驗，參與科學(xué)探究

科學(xué)探究是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的主要組成部分，也是學(xué)生必備的物理學(xué)習(xí)能力，物理學(xué)科的背景知識中記錄了科學(xué)家對物理學(xué)知識以及規(guī)律的探究過程，教師在教學(xué)過程中可以借助背景知識還原經(jīng)典實驗，讓學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)家科學(xué)探究相似的實驗過程，可以促使學(xué)生在物理實驗操作中學(xué)會設(shè)計實驗方案，提升學(xué)生的實驗?zāi)芰?，讓學(xué)生在實驗探究中感受物理學(xué)的魅力，在后續(xù)的學(xué)習(xí)以及生活中主動進(jìn)行科學(xué)探究^[4].在初中物理教學(xué)中利用背景知識還原經(jīng)典實驗，需要教師創(chuàng)設(shè)與實驗探究課題相關(guān)的情境，驅(qū)動學(xué)生形成科學(xué)實驗探索的動機，能夠在經(jīng)典實驗中主動猜測、假設(shè)，在親自動手操作中培養(yǎng)實驗操作能力和合作意識.例如，牛頓的棱鏡分解太陽光實驗、托里拆利測量大氣壓實驗等，這些都是物理學(xué)史上的經(jīng)典實驗，教師可以在課堂教學(xué)中還原這些經(jīng)典實驗，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中經(jīng)歷科學(xué)家遇到的問題，嘗試通過科學(xué)方法解決問題，促使學(xué)生在經(jīng)典實驗的探究中產(chǎn)生各種不想的想法，在這個過程中學(xué)生們會產(chǎn)生和牛頓、托里拆利類似的想法或科學(xué)探究行為，為了驗證自己的猜想是否正確，主動搜集信息、操作實驗、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，學(xué)會用實驗數(shù)據(jù)驗證猜想，提升實驗結(jié)果的可信度.將經(jīng)典實驗作為背景知識，通過還原經(jīng)典實驗的方式，可以將學(xué)生置于科學(xué)探索的真實環(huán)境中，促使學(xué)生經(jīng)歷一系列的科學(xué)探索活動，并在實踐探索中將探索過程、科學(xué)方法、操作步驟、科學(xué)結(jié)論、注意事項根植于大腦，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的形成.

2.4 對比古今科技，感悟社會責(zé)任

無論是現(xiàn)代科技還是古代科技，都可以作為物理課教學(xué)中的背景知識，物理科學(xué)技術(shù)在一代又一代人的研究中，提升人們的生產(chǎn)生活質(zhì)量.同時，科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展又為物理學(xué)研究提供了有力的支持，促使當(dāng)代的科學(xué)家可以有更加優(yōu)越的條件完成物理學(xué)的研究，在這樣的背景下，我國的物理學(xué)大廈會建設(shè)得越來越高，越來越穩(wěn)固^[5].為了適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的需要，需要初中物理教師在教學(xué)中關(guān)注物理學(xué)的本質(zhì)，通過對比古今科技的方式，讓初中生認(rèn)識到物理學(xué)進(jìn)步對于社會乃至國家發(fā)展所起到的重要作用.比如，在“杠桿”一課的教學(xué)中，教師可以給學(xué)生展示古代人在生活中使用杠桿原理制作的工具，如腳踏錐、打水用的桔槔等，讓學(xué)生從中感受古人的智慧，再給學(xué)生出示另一組圖片，讓學(xué)生看到杠桿原理在現(xiàn)代生活中的運用，如核桃夾、蹺蹺板，杠桿原理還被運用于現(xiàn)代制造業(yè)中，例如汽車變速箱、諧振式微加速度計等，帶領(lǐng)學(xué)生對比古今科技，讓學(xué)生從中了解物理學(xué)原理在古代、現(xiàn)代中的運用，認(rèn)識到物理學(xué)原理源于生活并運用于生活，服務(wù)社會，促使學(xué)生在“杠桿”原理的學(xué)習(xí)運用中提升自我修養(yǎng)，樹立社會責(zé)任感，進(jìn)一步創(chuàng)造美好生活，用科技改變社會，促進(jìn)社會的發(fā)展與進(jìn)步.物理背景知識中記錄了許多有關(guān)物理學(xué)的相關(guān)技術(shù)，在教學(xué)中，教師以物理學(xué)技術(shù)為背景開展教學(xué)活動，有助于學(xué)生從中了解古代科學(xué)技術(shù)成就，感受古人的智慧，在了解現(xiàn)代科技產(chǎn)品的過程中感受物理技術(shù)的運用價值，并且促使學(xué)生在古今物理學(xué)技術(shù)對比中，看到物理學(xué)技術(shù)水平正在隨著時代的進(jìn)步和人類的研究而不斷發(fā)展與運用，幫助學(xué)生形成從生活中學(xué)習(xí)物理、讓生活走向物理、讓物理邁向社會的意識，強化學(xué)生的社會責(zé)任感，樹立遠(yuǎn)大的理想.

總之，在傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)中，大部分教師只是關(guān)注書本中的知識點講解，卻忽視了物理背景知識的運用，導(dǎo)致學(xué)生只是記住了物理學(xué)知識，卻不知道物理學(xué)知識從何處而來，物理學(xué)家在知識探索中經(jīng)歷了什么，無法從中體會到物理學(xué)家身上的科學(xué)精神.立足于背景知識視角下的物理教學(xué)，主張讓學(xué)生了解生活中的物理，帶領(lǐng)學(xué)生在探索物理研究歷程、還原經(jīng)典物理實驗、古今科技對比的過程中，形成物理學(xué)習(xí)意識，總結(jié)科學(xué)方法，積極參與科學(xué)探究活動，樹立科學(xué)責(zé)任感，形成物理學(xué)科核心素養(yǎng).

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[責(zé)任編輯：李 璟]