以教師勤學(xué)助力學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展

【摘 要】物理教師要不斷學(xué)習(xí)，豐富自己的專業(yè)知識(shí)，幫助學(xué)生形成物理觀念；關(guān)注科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生樹立科技強(qiáng)國(guó)的遠(yuǎn)大理想，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度；注重時(shí)代性，創(chuàng)新教學(xué)方法和手段，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

【關(guān)鍵詞】勤學(xué)；核心素養(yǎng)；物理觀念；科學(xué)態(tài)度；科學(xué)思維

【中圖分類號(hào)】G451 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2024）31-0031-03

【作者簡(jiǎn)介】洪從兵，江蘇省鹽城市毓龍路實(shí)驗(yàn)學(xué)校（江蘇鹽城，224001）教師，正高級(jí)教師，江蘇省物理特級(jí)教師。

勤學(xué)是一種持續(xù)學(xué)習(xí)的心態(tài)和習(xí)慣，指向?qū)π轮牟粩嘧非蠛吞剿?。新時(shí)代教師要養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣，拓寬知識(shí)領(lǐng)域，完善知識(shí)體系，以精湛的學(xué)識(shí)、深厚的素養(yǎng)為學(xué)生成長(zhǎng)不斷地提供源頭活水。

在一線教學(xué)的教師，往往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)比較豐富，但如果不加強(qiáng)學(xué)習(xí)，僅憑經(jīng)驗(yàn)教學(xué)，會(huì)遇到以下問題。一是在當(dāng)今信息化時(shí)代，各種新知識(shí)、新科技、新成果層出不窮，如果教師沒有及時(shí)地學(xué)習(xí)，不了解最新研究成果，就可能無法幫助學(xué)生獲取最新知識(shí)。二是在課程改革的新時(shí)代，如果教師的教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新性和靈活性，不能適應(yīng)變化了的學(xué)生和時(shí)代，就會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，影響教學(xué)效果。因此，教師應(yīng)不斷更新自己的學(xué)科知識(shí)和教學(xué)專業(yè)知識(shí)，以適應(yīng)時(shí)代的要求。下面筆者結(jié)合初中物理教學(xué)中的具體案例，談?wù)劷處熑绾瓮ㄟ^勤學(xué)助力學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、重溫學(xué)科知識(shí)，助力學(xué)生形成物理觀念

初中是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的起始階段，為了使學(xué)習(xí)內(nèi)容更符合學(xué)生的認(rèn)知水平和心理特點(diǎn)，教材對(duì)不少物理知識(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，但教師在組織教學(xué)時(shí)不能只局限于教材內(nèi)容，要從學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的角度考慮，熟悉高中甚至大學(xué)物理中的相關(guān)內(nèi)容，以便更好地助力學(xué)生學(xué)習(xí)，形成物理觀念。

以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“摩擦力”教學(xué)為例，教材的重點(diǎn)內(nèi)容是滑動(dòng)摩擦力和增大、減小摩擦的方法。教師在教學(xué)中通常都對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行了拓展，但在拓展時(shí)出現(xiàn)了不少有爭(zhēng)議的問題，究其原因是對(duì)摩擦的本質(zhì)理解不到位。

問題一是有教師在講摩擦力時(shí)講到了滾動(dòng)摩擦力。這是一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，滾動(dòng)摩擦實(shí)際上是一種阻礙滾動(dòng)的力矩。當(dāng)物體向前滾動(dòng)時(shí)，接觸處前方的支承面隆起，而使支承面作用于物體的合彈力的作用點(diǎn)從最低點(diǎn)向前移，正是這個(gè)彈力，相對(duì)于物體的質(zhì)心產(chǎn)生一個(gè)阻礙滾動(dòng)的力矩，這就是滾動(dòng)摩擦。初中生還沒有學(xué)習(xí)過力矩的概念，但教師不能把滾動(dòng)摩擦講成一種摩擦力，應(yīng)該講物體滾動(dòng)時(shí)所受到對(duì)滾動(dòng)的阻礙作用。這樣的處理便于學(xué)生正確認(rèn)識(shí)滾動(dòng)摩擦，從而形成關(guān)于滾動(dòng)摩擦的初步觀念。

問題二是教材中介紹滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，有教師就主觀地認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力與接觸面積無關(guān)。這種觀點(diǎn)還出現(xiàn)在不少相關(guān)習(xí)題甚至中考題中。其實(shí)，摩擦現(xiàn)象的機(jī)理十分復(fù)雜，必須在分子尺度內(nèi)才能加以說明。由于分子力的電磁本性，因此摩擦力本質(zhì)上屬于電磁相互作用。在初高中物理學(xué)的范圍內(nèi)，為了簡(jiǎn)化問題，我們通常假設(shè)滑動(dòng)摩擦力與接觸面積無關(guān)，但是教師沒有必要將這一問題講絕對(duì)，以免影響學(xué)生今后相關(guān)問題的學(xué)習(xí)與研究，阻礙學(xué)生形成科學(xué)的物理觀念。

當(dāng)今時(shí)代，知識(shí)更新的周期越來越短，學(xué)生學(xué)習(xí)的需求越來越多樣。作為教師要保持勤學(xué)篤行、求是創(chuàng)新的躬耕態(tài)度，牢記“學(xué)不可以已”的古訓(xùn)，勤于學(xué)習(xí)、篤行不怠，持續(xù)加強(qiáng)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)，提升自己的專業(yè)水平和素養(yǎng)，提高業(yè)務(wù)能力與教育教學(xué)水平，助力學(xué)生形成科學(xué)的物理觀念。

二、關(guān)注科技發(fā)展，助力學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度

我國(guó)在航空航天、深海探測(cè)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域取得了很多新成就，它們與物理學(xué)科 的知識(shí)聯(lián)系緊密。初中物理教師一定要關(guān)注科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)，將我國(guó)在科技發(fā)展的新動(dòng)態(tài)、新成就等信息融入、運(yùn)用到教學(xué)中，從而加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的思想教育，培養(yǎng)他們立志為科學(xué)事業(yè)作貢獻(xiàn)的遠(yuǎn)大理想，助力學(xué)生科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成。同時(shí)，教師應(yīng)熟悉新科技的相關(guān)知識(shí)，了解其基本原理，確保其準(zhǔn)確性和時(shí)效性，給學(xué)生正確引導(dǎo)，這樣才能實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)。

以蘇科版初中物理八年級(jí)上冊(cè)“熔化和凝固”教學(xué)為例。教學(xué)中，教師可以播放航天員王亞平在太空中做的“冰雪實(shí)驗(yàn)”的視頻，并提問“這一過程是凝固過程嗎？”由于學(xué)生只是觀看視頻，沒有親身體驗(yàn)，難以回答。這時(shí)教師可呈現(xiàn)與“冰雪實(shí)驗(yàn)”原理一樣的“掰掰熱”（見圖1），讓學(xué)生動(dòng)手反復(fù)掰動(dòng)金屬片，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)“掰掰熱”中的物質(zhì)由液態(tài)變成了固態(tài)（見圖2），同時(shí)感受它發(fā)熱的現(xiàn)象，意識(shí)到它不是“冰球”而是“熱球”。

這時(shí)教師再給學(xué)生介紹其中的原理：“掰掰熱”中的液體是過飽和乙酸鈉溶液，當(dāng)掰動(dòng)金屬片時(shí)，摩擦消除了乙酸鈉溶液的不穩(wěn)定的“穩(wěn)定狀態(tài)”，使溶液在金屬表面形成微小的晶核并逐漸變大，直至乙酸鈉溶液全部結(jié)晶。它之所以是熱球，是因?yàn)榻Y(jié)晶過程中的放熱。過飽和溶液結(jié)晶需要外界“擾動(dòng)”，而天宮課堂中的冰雪實(shí)驗(yàn)的“玄機(jī)”在于小棍上的晶體粉末為過飽和乙酸鈉溶液提供了凝結(jié)核，進(jìn)而形成結(jié)晶。在太空微重力環(huán)境中，晶體可以懸浮在半空“自由生長(zhǎng)”，從而形成“冰球”。

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)正在深刻改變學(xué)生獲取信息的方式，與物理學(xué)相關(guān)的科技成果層出不窮，作為物理教師要時(shí)刻關(guān)注相關(guān)信息，進(jìn)行學(xué)習(xí)，并有機(jī)地融入物理課堂，讓物理課堂充滿時(shí)代性，激發(fā)學(xué)生探索自然的內(nèi)在動(dòng)力，通過對(duì)科技發(fā)展相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、對(duì)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、創(chuàng)新教學(xué)手段，助力學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維

一些學(xué)生難以理解的物理知識(shí)，通過傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)展示往往無法達(dá)到理想的效果。在新時(shí)代，教師要學(xué)習(xí)數(shù)字技術(shù)等新技術(shù)，通過技術(shù)創(chuàng)新對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽的創(chuàng)新，更新教學(xué)手段，克服學(xué)生學(xué)習(xí)中憑空想象、似有非有、難以理解之問題，提升學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)。

以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“壓力”教學(xué)為例。學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生可能對(duì)壓力與重力的區(qū)別認(rèn)識(shí)不清，特別是對(duì)放在斜面上的物體對(duì)斜面的壓力小于重力不能理解。初中學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)力的分解，教師不能從力的分解的角度進(jìn)行證明。這時(shí)，教師可以從力的作用效果來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力?？梢詫?duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下改進(jìn)：先在水平鋼尺上放上帶有強(qiáng)磁的鉤碼（見圖3），觀察鋼尺的形變程度；然后抬高鋼尺的一端，再次觀察鋼尺的形變程度（見圖4），從圖4中可以觀察到盡管重力不變，但鋼尺形變程度變小，由此推理出壓力變小。當(dāng)然，通過這樣的設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)壓力變小還沒有感性認(rèn)識(shí)，教師還可借助壓力傳感器進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)新設(shè)計(jì)：將重物固定在家用電子秤上，當(dāng)慢慢抬起電子秤一端時(shí)，顯示器顯示數(shù)值逐漸變小，從而幫助學(xué)生理解壓力與重力的區(qū)別。以上的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，通過體驗(yàn)發(fā)展了學(xué)生的推理能力和論證能力。

1. 再如，蘇科版初中物理教材的“宇宙探秘”一節(jié)。其介紹了宇宙的起源是137億年前的一次大爆炸，根據(jù)“譜線紅移”現(xiàn)象可以推斷星系在遠(yuǎn)離我們，證明宇宙的膨脹。對(duì)于“譜線紅移”證明星系遠(yuǎn)離我們的知識(shí)，學(xué)生只能死記，無法理解。在這里，教師可通過音頻傳感器來演示“多普勒效應(yīng)”：當(dāng)發(fā)聲體遠(yuǎn)去時(shí)，傳感器顯示的頻率降低，即聲波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)。教師再說明光同樣可以產(chǎn)生“多普勒效應(yīng)”：當(dāng)星系遠(yuǎn)離我們時(shí)，我們可以觀測(cè)到星系發(fā)出的光頻率降低、波長(zhǎng)變長(zhǎng)，即“譜線紅移”。這樣，就能幫助學(xué)生理解“星系離我們遠(yuǎn)去”這一結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。

隨著數(shù)字技術(shù)和人工智能的發(fā)展及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，教學(xué)方法和手段已發(fā)生了顯著的變革，這要求身處一線的教師積極投身信息技術(shù)與學(xué)科融合知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)利用數(shù)字技術(shù)優(yōu)化、創(chuàng)新教學(xué)手段，突破傳統(tǒng)教學(xué)手段難以解決的難題，通過可視化、數(shù)字化的信息增加學(xué)生的感性體驗(yàn)，為學(xué)生分析問題提供有力的支撐，提升學(xué)生的思維能力。

教師要緊跟時(shí)代的步伐，通過學(xué)習(xí)豐富和更新自己的學(xué)科專業(yè)知識(shí)和教學(xué)方法，用新思維、新觀念、新方法破解教學(xué)中的難題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成物理觀念，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，發(fā)展思維能力，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。