只有當學生本身對學習發生深厚的興趣時,才能使整個認識活動積極起來。因此,在教學中,教師應充分利用身邊物質創設物理情景,形成有價值的教學效應,激起學生積極思維的興趣,由此來吸引并激勵學生積極探索真理。
一、重視科學探究,培養學生動手動腦能力和創新意識
科學探究原指科學家們研究自然界的科學規律時,所進行的科學研究活動。進入20世紀80年代后,世界各國的基礎教育都將科學探究引入學生的學習過程之中,把學生置于動態、開放、生動、多元的學習環境中,使其在自主學習,自主探索中獲得一種新的學習體驗。
例如,浮力是初中物理中學生學習感到困難的內容,學生都只知道水有浮力,但只知其一不知其二,所以在講授這一知識時,我都是以水為道具,盡可能地把一些驗證性實驗,改成探索性實驗,學生通過親自參與實驗的設計、編排,親自動手完成實驗,親眼觀察實驗現象,親身經歷新知識的探究過程和物理規律的“發現”過程,從而組織、引導學生在探究中主動學習,在獲取知識的過程中提高素質、獲得發展。比如,在進一步講解阿基米德原理時,我先提出問題: 物質所受的浮力是否僅與ρ液、V排有關?它跟物體的密度、質量(或物重)、形狀以及物體浸入液體的深度是否有關?然后啟發學生通過設計實驗方案,并進行邊學邊實驗探究上述問題。實驗設計分成三組,一組研究浮力與物體的密度、質量的關系。另一組研究浮力與物體的形狀的關系,還有一組研究浮力與物體浸入液體的深度的關系。結果三組都設計出了可行的實驗,第一組想到了以前做過的密度實驗中用過的同體積的鐵塊、鋁塊(密度不同,質量不同)和水做實驗,第二組想到了用橡皮泥和水做實驗,因為橡皮泥可以將身改變形狀,第三組想到了測量浮力的“排水法”,最后在三組同學的共同努力下,得出了結論:浮力的大小與液體密度ρ液和物體排開的液體體積V排有關,而與物體的密度、質量、形狀及浸沒后的深度等均無關。
探究性實驗使學生感到新鮮、刺激,充分體現了自我,培養了學生的創新意識和為科學獻身的精神,同時也培養了學生良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。
二、加強物理課程與生活,科學技術和社會的聯系
物理課程內容之一是物理概念及名稱。它是客觀事物的物理本質屬性在人們頭腦中的反映,是人們進行物理學習的基礎。只有理解了物理概念,才能正確利用它去分析、解決生活中的問題。而初中生由于年齡小,正處于形象思維向抽象思維過渡的階段,對純物理概念理解能力較差,只能憑借生活、社會中的直觀現象去感知。如水是學生再熟悉不過的物質,水中產生的物理現象也是大家所熟知的,所以在物理教學中,可以利用水所產生的物理現象逐步引導學生去分析和歸納出物理概念,這樣既教會了他們環環入扣的連續思維,又使他們覺得物理不是那么深奧,而是從實踐中來的一門自然科學,從而幫助他們更好地理解和掌握物理概念,達到舉一反三的效果。
例如,“曹沖稱象”的故事家喻戶曉,曹沖的聰慧也被傳為千古佳話,那么曹沖為什么借助水上的一只船就能稱出大象的重量呢?這只船到底起了什么作用?學生可能會想到了浮力,而且通過船期是浮在水面上,說明浮力的方向是向上的,由此引出浮力的定義:浸在液體里的物體受到豎直向上的力就叫做浮力,生活中不管是木船、還是鐵船,不管是小木塊還是大石塊只要浸入液體中就會受到液體豎直向上的浮力作用。再如,會游泳的學生都知道,游泳時手和腳都是向后劃水,而人卻是向前運動的,人為什么不向后而是向前運動呢?教師此時可引導學生,人能向前運動,說明受到向前的力的作用,而這個力又來自哪里呢?假設手和腳不對水施加向后的力,人能不能向前進運動?最后歸納出物體間力的作用是相互的物理規律。由此,“為什么穿滑冰鞋的人用力推墻,自己反而會后退?”的問題就迎刃而解了。
三、重視教科書等文字課程資源的開發和利用,探究各部分知識間的聯系
初中生在學完書本上的各個單元的新知識后,腦海中所儲存的知識往往處于相互孤立、分散的狀態,記憶、思維和理解也是孤立的,很難應用所學的知識去分析和解決綜合性強的問題。而利用水中蘊含著豐富的物理知識,用它來作媒介,最恰當不過。利用水可以加強對知識的橫向、縱向和逆向聯系,理清知識的脈絡,使知識聚點成線,聚線成面,聚面成體,形成知識網絡體系,使學生不再孤立、片面地看問題,而能從各個角度、全方位的進行分析,使他們的綜合思維和發散思維能力逐步增強。
例如,教師可以設疑:“如何測某一規則金屬的密度?要求用三種方法。”大多數學生容易想到兩種方法,都是用天平質量m,只是測體積方法不同而已,一種用刻度尺測量金屬的體積,另一種要借助水和量筒采用排水法測體積,最后用密度公式ρ=m/v求出該金屬的密度。還有第三種呢?此時教師可適當點撥,學生就會悄然大悟,原來利用水產生的浮力也可以測密度,只不過這種方法是把天平換成了彈簧測力計,而阿基米德原理中的 V排當金屬完全浸沒在水中時也就是V金屬,最終求出了金屬密度的表達式ρ金屬=ρ水G/(G-F)。這樣,通過問題的探討,不僅利用水把力學中的密度和浮力緊緊聯系在了一起,使學生對力學規律及應用有了較全面、深刻的認識,形成相對完整的力學知識體系,而且拓寬了思路,培養了學生的發散思維能力。
當然,水在物理教學中的運用還遠不止如此,以上幾點只是筆者一些經驗的概括。水既是人類賴以生存的寶貴資源,又由于它包含了豐富的物理知識,如力學中的浮力、壓強、作用力和反作用力,光學中的反射和折射,熱學中的物態變化和能量轉化等,甚至與電學中的導體和絕緣體也有不可割舍的關系,所以水是最好的“教科書”,是我們學習物理知識的“導師”,是物理課堂最好的道具。
四、加快信息化多媒體課程資源的開發,激發學生學習興趣
通過學習具體事例,讓學生說出能源與人類生存和社會發展的關系。現代信息技術的飛速發展和網絡技術的廣泛應用,為物理課程提供了極為豐富的課程資源,也為物理課程改革帶來了新的發展機遇,信息技術廣泛應用于物理教學,將改變學校課程資源的結構,為課程資源的優化提供動力。
我是通過幻燈投影片、掛圖、錄像帶、視聽光盤、多媒體軟件等常用的課程資源素材進行活動的,這些資源的開發和利用,有利于創設物理課程的情境,豐富物理教學的內容,激發學生的學習興趣和探索科學的熱情,幫助學生掌握知識和技能,受到情感、態度和價值觀的教育和熏陶。對于多媒體課程資源,過去一般只是將其作為物理教學的輔助手段,而沒有將其作為重要的課程資源來認識。新課程的理念則認為,以上這些多媒體素材,不僅是物理教學的手段,更是重要的課程資源。
責任編輯 羅 峰