摘要:高中物理新課程注重的是提高全體學生的科學素養,我們應當關注學生參與課堂教學、分析和解決物理問題、進行科學探究等學習物理的過程,培養科學探究能力、自主學習能力、實踐能力、解決問題的能力;培養學生實事求是、敢于創新的科學態度和科學精神。
關鍵詞:高中物理;學習過程;科學素養
培養學生的科學素養是高中物理教學的目標之一,新課程理念不僅關注物理知識的理解和物理基本技能的掌握,而且關注學生學習物理的過程和方法,因此學生學習物理的過程是高中物理課程培養學生科學素養的主要途徑。如何做到關注學生學習物理的過程,培養學生科學素養呢?
一、關注學生參與物理課堂教學的學習過程,培養科學素養
新課程強調學生要成為學習的主體,應積極參與到課堂教學和物理學習的全過程中去,養成認真觀察實驗,認真思考老師提出的問題,并同時不斷提出自己的疑問的學習習慣。高效率的物理教學必然是通過課堂教學內容和物理問題達到師生之間、學生之間的思想交流,學生通過獨立思考逐步內化和領悟物理實質,學生能夠自主地去學習和研究物理。所以我們應關注學生參與課堂教學,自主學習物理的過程,充分利用物理內容不失時機培養學生各種思維能力。例如:一個原長為L的輕質彈簧豎直懸掛著。現將一質量為m的物體掛在彈簧的下端,用手托住物體將它緩慢放下,并使物體最終靜止在平衡位置。問在此過程中,系統的機械能如何變化?此問題看起來很簡單,但實際際上學生很難入手,于是我們發動學生討論,觀察演示實驗,把它和不用手托進行比較從而得出結論,使學生進一步體會功和能的關系,什么力做功改變動能,什么力做功改變機械能。如何理順它們之間的關系?怎樣去思考?用什么方法?如果我們能夠關注學生課堂學習的認識過程、反思過程和總結提高過程,研究學生在學習過程中的思維障礙及成因,就能適時地幫助學生提高思維能力。學生應用物理知識解決物理實際問題的過程,就是學生將所學物理知識內化提高物理能力的一個過程。關注學生解決物理問題的過程,引導學生如何獨立思考,應用正確的思想方法,遵循物理內在規律,選取最合理而高效的手段來解決物理問題,這個過程對培養學生物理能力和物理思想至關重要。
要解決一個物理問題就必須理清物理過程和物理情景,通過分析和判斷確定用什么物理規律來解決,因此物理問題要按照合理的順序來分析。第一步是邊審題邊畫草圖邊標出關鍵詞,把數據標在圖中相應位置,分析物理過程還原物理情景,關注每一個細節和隱含條件。第二步是選定研究對象,對它進行受力分析,根據物理過程分析、受力分析以及問題特點確定要選用的物理規律。第三步選定物理狀態或過程,根據物理規律列方程或方程組,將物理問題變為數學問題。第四步解方程并加以討論,從數學問題仍回到物理來理解方程的根的物理意義。例如:質量為m的小球被系在輕繩一端,在豎直平面內做半徑為R的圓周運動,運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設某一時刻小球通過軌道的最低點,此時繩子的張力為7mg,此后小球繼續做圓周運動,經過半個圓周恰能通過最高點,則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為多大?此物理問題涉及兩個狀態一個過程,根據兩個物理狀態的受力情況可以列出兩個合力等于向心力方程,再根據動能定理列一個物理過程的方程,三個方程聯立即可。關注學生分析和解決物理問題過程,了解學生學習物理時的困惑,引導學生高效而規范地分析物理問題,幫助學生掌握分析和解決物理問題的基本方法,有助于提高全體學生的科學素養。
二、關注學生科學探究的過程
物理學是一門以實驗為基礎的學科,新課程將科學探究引入學生學習物理的過程中,讓學生模仿和經歷科學家進行科學研究的過程,領悟科學家探究自然規律時的思想和方法,使學生在自主學習、自主探索中獲得一種新的學習體驗。在科學探究過程中,教師創設物理情景-引出矛盾與困惑,由學生提出問題,學生在教師引導下從猜想到科學假設這一過程,學生要經過大量的反思與辨析,其間要用到許多思維方法:如直覺思維、類比思維、歸納思維等。同時要能夠進行分析、推理、判斷和演繹。如果教師能夠關注學生的分析過程和思維過程,適時加以引導、激勵和歸納,學生的思維品質和問題意識都能得到較大的提高。比如實驗探究加速度與什么因素有關?學生猜想它與力、質量、速度、物體的形狀和體積等因素有關,如何從一般猜想發展到科學猜想需要教師適度而有效的引導,學生的思考與判斷,關注這些過程比得出結論更為重要。
三、培養學生敢于創新的精神
科學探究的核心是物理實驗設計的思想方法,因此我們在物理教學過程中要讓學生學習和掌握一些基本的實驗方法:如微小量放大法、替代法、比較法、轉換測量對象法等。同時要關注和思考每一個物理實驗的設計思想。科學探究過程中要大膽地設計實驗,教師要關注學生設計的過程以及全班的比較、分析和判斷,鼓勵學生的創新設計,引導學生體會各種實驗設計的思想,比較各種實驗設計的優劣。通過實驗設計鍛煉學生思維品質,培養學生創新精神。