初中物理教學學生綜合能力提升的策略

馮興華

全面提升學生的科學素養是新課改對初中物理教學的要求.什么是科學素養呢？立足于物理教學來理解，科學素養應該包括學生應用物理知識和物理思維解決問題的能力，這里的解決問題不僅僅是解題能力，還包括學生對課堂知識和生活經驗相互遷移的能力，分析和解決實際問題的能力，以及相關方法積累和轉換的能力.下面，筆者以《杠桿》一節教學設計的優化為例，談談相關能力培養的操作.

一、知識和經驗的相互遷移

這里所謂的遷移既包括利用生活經驗的正遷移來幫助學生構建物理知識，也包括將課堂知識遷移到生活中，指導學生用物理的眼光來認識生活中事物，通過這種遷移，能充分實現學生物理認知與生活經驗的融合.例如，有關杠桿認識的遷移，一般包括杠桿的分類，還有就是杠桿平衡條件的認識.

（1）杠桿的類別區分.學生通過整合生活經驗和物理原理，進而結合杠桿的工作原理對生活中的杠桿進行類別上的區分.例如筷子、老虎鉗、鑷子等等.圍繞這些杠桿，學生通過明確支點的位置，進而找到力臂，并通過力臂長短來區分屬于省力杠桿，還是費力杠桿.對于那些實際情況中很難找到支點、無法比較力臂的機械，學生能從生活體驗來判斷其所屬類別.例如學生圍繞人體結構的杠桿建模研究，教師可以引導學生進行如圖1所示的兩個動作，讓他們在真實的體驗中，對比這兩項動作與直接用手提起鉛球和啞鈴所花力氣的大小.結合學生的體驗交流，再通過課件動畫的進一步模擬分析，讓學生明確這兩個杠桿模型中支點、力臂等內容的對應.這樣的相互遷移真正體現了“由生活到物理，再由物理到生活”的教育理念.

（2）杠桿的動態變化問題.杠桿省力或費力的分類并非一成不變的.實際使用中，隨著杠桿發生轉動，力的大小和方向也相應發生調整，處理此類問題時，需要結合杠桿結構、平衡原理以及幾何方法來分析有關力的變化，此處就實現了實體模型、物理知識和幾何關系的一次整合，這也屬于遷移能力的訓練.例如，某人用桿子挑著物體前[TP4CW05.TIF，Y#]進（如圖2所示），現在他感到肩膀所承受的力較大，請你幫他想個辦法，減小肩膀受力，并說明理由？本題是一道基于真實生活情境的物理問題，要求學生運用物理建模的思想，提煉出杠桿模型，運用動態分析的方法將其解決.

二、物理規律的價值發掘

立足于初中生的視角來看物理學，當他們體會到物理規律在生活中直接應用時，他們會感受到學以致用的成功和喜悅.這一體驗既能幫助他們強化學習物理的動機，同時還能有效激起他們物理學習興趣，提升學習物理的動力.以杠桿為例，生活中最[HJ1.17mm]常見的直接應用是中國傳統的質量測量儀器——桿秤.教學過程中，教師可以引導學生分析桿秤的工作原理幫助學生強化有關規律的認識.具體教學可以從一道例題切入.

例題 圖3所示為一把不計自重的桿秤，已知秤鉤固定點A到提繩O的距離為5 cm，秤砣的質量是250 g，[TP4CW06.TIF，Y#]現在要稱量2.5 kg的物體，問要使秤桿實現平衡，需將將秤砣移到距離提繩O點為多遠的地方？如果已知秤桿BO段總長度為100 cm，請問這把秤能稱量的最大質量為多少？

本題的解答需要學生直接運用杠桿平衡原理.接著，教師可以進一步將題目演化下去，提升學生對有關問題的認識.增加一問：如果要增大桿秤的量程，你有怎樣的調整手段？學生通過思考和討論之后，能很快得出這樣幾種操作方法：①增大秤桿OB的長度；②減小提繩與秤鉤AO段的距離；③增大秤砣的質量；④在O點右側再增加一根提繩.教師再將生活的桿秤介紹給學生：常見的桿秤具有兩個量程就是通過兩根提繩，用不同的力臂之比來實現的；磅秤其實就是在用不同的秤砣來改變量程.此外，教師還可以引導學生進一步聯系實際，討論一下不法商販缺斤短兩的常見伎倆.相關問題的討論拉近了物理和生活的距離，讓學生在進一步深化認識的同時，充分體會到知識的實用價值.

三、創新能力教育的滲透

學生創新能力的有效提升不僅僅要靠他們的天賦，更要靠實踐中的不斷鉆研.正是通過后者，學生創新的思維才能被點燃.因此初中物理教學中，教師必須創造條件增加學生的實踐體驗，并讓他們在實踐體驗中感悟創新教育的力量.在學生運用杠桿平衡原理解決問題的過程中，教師也可以引導學生將已學物理知識進行整理，在知識的綜合運用中訓練創新思維.

例如，讓學生對如圖3所示的傳統桿秤進行改裝，使其可以用來測量液體密度.這是一道典型的創新思維題，類似于讓學生利用所學進行科技小發明——設計液體密度計.實際教學中，教師可以通過四個步驟引領學生處理問題.①明確設計任務：將桿秤改裝為密度計；②分析設計任務：密度的測量需要明確質量和體積，質量本身即為桿秤的測量內容，因此現在設計的關鍵即為液體體積如何測量；③構建設計思路：引導學生思考體積的測量，學生自然會聯系到將帶有體積標度的容器固定在秤鉤處；④完善設計并實踐：教師務必提醒學生設計時要注重科學性和嚴謹性，提醒學生思考，在考慮容器自重的前提下，密度計零刻度線應該標在什么位置？秤桿上的質量標度和改裝后的密度標度之間是否有關系？有什么關系？相關問題的提出，有助于學生思路的完善，也有助于他們改裝操作的成功.教師將類似問題滲透在實際教學中，不僅能體現物理學科特色，而且在進行創新思維培養的同時，也提升了學生實踐動手能力.

初中物理教學是學生義務教育階段科學課程的重要組成部分，教師立足于本學科特點，在教學中拉近學生課堂所學與生活的距離，促進相關知識的融合，讓學生體會到學有所用的物理學科價值，感受到創新能力教育的熏陶，這一切都有助于他們綜合能力的提升.這不正是你我教學工作中的追求嗎？