優化物理教學過程提高學生科學素養

夏小清

摘 要：優化物理教學過程，是提高教育教學質量，提高學生學科素養的重要手段之一。創設情境，激起學生學習的欲望，使學生產生我要學的心理。充分調動學生動腦、動手、動眼、動口的積極性。經過探究過程讓學生通過自己動手實驗，解決矛盾，總結規律，就能真正獲得知識，提高能力。教學中要注意日常生活和生產活動中的物理現象，要用學到的物理知識去認識它，解釋它、應用它。從而促進教育教學質量的提高。

關鍵詞：激發動機；變學為思；提高能力；開拓視野

社會的進步需要人類自身素養的不斷提高和發展，只有具備較高文化知識水平和科學素養的人們才能適應社會的發展需要。《中國教育發展綱要》明確指出“當今世界政治風云變幻，國際競爭日趨激烈，科學技術發展迅速。世界范圍內經濟競爭、綜合國力競爭，實質上是科學技術的競爭和民族素養的競爭[ 1 ]。”科學文化素養主要指具有一定科學知識并會應用它們，懂得一些科學方法，具有實事求是、嚴肅認真、照科學規律辦事的科學態度，懂得科學技術對社會發展和人民生活的重要意義。這些素養是人的素養的重要組成部分。什么是物理學科素養教育？中學物理教學應該充分發揮本學科的優勢，在優化教學過程中堅持掌握知識、發展能力、形成品德的“三維結構”。既授業解惑、又增長智能，并傳導育人，使學生在知識結構、智能結構、品德結構諸方面全面發展，培養社會主義現代事業所需的“四有新人”。

優化物理教學過程，加強課堂教學管理是提高學生學科素養的重要手段之一。課堂教學是物理教育的關鍵場所。構成課堂教學有“三要素”即教師、學生、教材內容。處理好三者關系，進行有序的管理，就能提高課堂教學質量[ 2 ]。教師在課堂教學中是起導作用的。這種主導作用表現在：依據教學大綱、教材從學生實際出發，制定課堂教學計劃和教學目標，確定教學內容，選擇教學方法，組織引導學生進行學習活動。教師能夠高效地完成這全過程，就要有個科學的自我程序管理，使每個環節、步驟都達到自己設計的標準。學生是課堂教學的主體。學習過程是一個復雜的認識過程，而認識的主體是學生。教學效果的好壞，看教師能否調動起學生的積極性和主動性，讓非智力因素發揮作用。每個學生在班級群體中，都會產生被他人評價的心理，都有一種求成動機，希望把自己才能和潛力發揮出來的心理。教師在教學中，抓住學生這種有益的心理規律，進行科學管理，就能激發學習熱情，收到良好的教學效果。

1 優化物理教學過程首先必須“創設情境、 激發動機”

以學生而言學習動機是學習的興趣，興趣是幫助學生學習的有力推進器。如初二緒論課是學生學習物理的第一課，物理研究什么？怎樣學好它，學生帶著強烈的好奇心來上課。如何使學生學習物理的好奇心轉變為學習物理的興趣和欲望是這堂課的主要任務。上課時教師先向學生提出如：為什么先看閃電后聽到雷聲？為什么汽車急剎車人會向前倒？太空船里的宇航員是如何生活、工作的？等。緊接著演示力、聲、光、電的實驗，介紹物理在生產生活中的廣泛應用。激起學生學習的欲望，使學生產生我要學的心理，而不是教師家長要我學。

2 優化物理教學過程重在“變教為誘、變學為思”

優化教學過程不是教師教、學生學，而是教與學、師與生的相互作用。教師在教學過程中發揮主導作用的意義在于如何主動控制課堂信息活動，調控好師生的雙邊活動，充分調動學生動腦、動手、動眼、動口的積極性。要在知識傳播的同時，注重啟發思維、傳授方法，發展智力。目前教學中的弊端之一是：教師講得太多，課堂往往是教師一講到底，很少有學生討論、思考、發問的時間，抑制了學生思考的積極性。教師滔滔不絕地講，學生卻無動于衷，教師講授的內容不能夠轉化為學生的知識技能。所以說主導作用的核心是啟發誘導、傳授方法。例如在初中物理《大氣壓強》一節的教學中，我們對教材進行了重新排列。教師在上課伊始先引導學生復習液體壓強知識，然后引渡到做復杯實驗，讓學生分析紙片不會掉下來、杯子里的水也不會流出來的原因。當學生認識到這是大氣對紙片有向上的壓力的時候，再引導學生分析這種壓力產生的原因[ 2 ]。這時再做“空氣有質量”的實驗。這樣整個教學過程學生思維活躍，加深了對大氣壓的理解，取得了良好的效果。

3 優化物理教學過程還必須注重“探索研究、提高能力”

探索研究是一個人在發現問題和解決問題的過程中表現出來的心理素質，探索是貫穿著解決問題的全過程，是解決問題的核心。所以探究是培學生科學能力、提高學科素養的重要手段之一。所謂科學能力包括觀察能力、實驗能力、思維能力、掌握運用科學方法能力、開拓創新能力以及科學審美能力等。

物理學從本質上來講是一門實驗科學，物理學中的每一個概念的確立，每一個原理和定律的發現，無不具有堅定的實驗基礎[ 5 ]。通過物理實驗為學生展現物理現象和過程，使學生有效地去獲得知識、開發智力和發展能力，并促進他們科學世界觀和方法論的形成。教師在優化教學過程中應充分挖掘分組實驗和演示實驗的內涵和外延。讓學生探索物理規律，增強學生的動手能力、拓展思維。我們在日常教學中常發現大部分學生在學習物理過程中覺得較難，上課似乎都能聽懂，但練習和測試中或亂套公式或束手無策。其根本原因在于學生沒有真正理解物理概念、規律的意義和內涵。經過探究過程讓學生通過自己動手實驗，解決矛盾，總結規律，就能真正獲得知識，提高能力。所以說探索性實驗教學是物理優化教學過程的重要手段之一。

探索性實驗教學是在教師的指導下，師生通過實驗、觀察和分析使學生置身于知識的形成和發展過程之中，通過探索來形成概念，總結規律，從而獲得知識、提高能力。通過探索性實驗教學還可以培養學生嚴肅認真、實事求是的科學態度、樹立科學的自然觀等良好的道德品質。

探索性實驗教學首先要學生明確探索的目的。教師交給學生探索的方法。同時啟發學生分析數據得出結論。如在探索“電流跟電壓、電阻關系”時，先控制電壓、電阻兩個量中的一個，研究電流跟另一量的關系[ 3 ]。如我們先控制電阻不變，研究導體兩端電壓成倍變化時，導體中電流跟電壓的關系，這時需要哪些器材？怎樣聯成電路？畫出實驗電路圖。然后再研究電壓不變時，電流與電阻的關系。最后總結出規律。此類研究方法即“控制變量”法，在物理探究中是一種常見的方法，象焦耳定律的研究、電阻定律等都采用了這種方法。通過這些探究學生不僅學到了知識，還學到了解決問題的方法。

在探索性實驗中，還要引導學生把實驗結果進行處理分析，及時上升到理性認識階段。如在研究海波的熔解實驗中，學生對得出數據列表、繪圖后，要引導學生對每一段圖象進行分析，得出結論。

4 優化物理教學過程還必須注意“聯系實際開拓視野”

教學中要注意日常生活和生產活動中的物理現象，要用學到的物理知識去認識它，解釋它、應用它。如在生活中用螺帽固定工件時，常在螺帽下墊上一個墊圈其作用是什么？很多學生就會錯答成是為了旋得更緊或答成為了增大壓力，而未能與壓強聯系起來。還有象照明電路，簡單家電等實際問題，都要使學生有所認識。教學中同時還應該注意開拓學生知識面，如有關能源、環境、航空航天、現代通訊等現代科技學生都應該有所了解。使學生從中積累知識、收集信息、開闊眼界，從而提高學生的整體素質。

上述優化物理教學過程的一些方法在物理實驗教學中教師要能夠有機地結合。做到既誘思又探究，則效果倍增。筆者在長期的教學中發現“阿基米德定律”及其運用一直是大多數學生學習的一個難點。由于山區學校生源素質較差，大部分學生對阿基米德定律知其然而不知所以然。計算中盲目亂代物理量，實際應用能力差。其根本原因在于沒有真正理解該定律的內涵。近年來筆者在講授此課時變教材中的驗證實驗為實驗探究。教學中啟發學生主動思考、探索。不但要學生知道如何做，而且還要學生知道為什么要這樣做[ 4 ]。從而找到解決問題的方法，最終達到教學目的。現將此課的教學思路簡述如下：

創設情境：讓一學生上臺將一排球用手慢慢壓入水中，在這過程有何感覺？觀察到什么？

學生很容易得出：排球浸入水中的體積越大球受到的浮力就越大同時，水槽中水面升高了。

啟發誘導：那么浮力的大小與什么有關系？

先引導學生得出浸入液體中的物體所受的浮力大小與物體排開液體的體積有關，即與物體排開的液體的重力有關[ 4 ]。所以我們下面的任務是把浮力大小與物體排開液體的重力大小進行比較。

現取一鐵塊作為研究對象。學生討論： （1）如何測定鐵塊受到的浮力？（2）如何測出鐵塊排開液體的體積與重力？當學生知道能用彈簧秤和溢水杯來解決上述問題后，開始實驗。

實驗探索：根據課本的實驗裝置圖進行實驗，測出鐵塊受到的浮力和鐵塊排開液體的重力。則很容易得出浸入液體中的物體受到的浮力大小與其排開液體所受的重力相等的結論[ 4 ]。學生通過上述實驗探究得到的物理規律理解深刻、掌握牢固，也就能靈活應用。

總之，要提高學生的科學素養就要優化物理教學過程。優化物理教學過程要做到（1）創設情境、激發動機。（2）變教為誘、變學為思。（3）探索研究、提高能力。（4）聯系實際、開拓視野。但在教學中應注意啟發深度要恰當，探究目標要明確，層次要清楚，要根據學生的心理特點和實際情況設計恰當的實驗方案。否則會造成啟而不發、盲目探索，既浪費了時間又達不到良好的效果。只要在物理教學中加強教研、大膽探索，必然會創造出物理教學的有效方法，促進教育教學質量的提高。

參考文獻：

[1]佟元晦. 遠距離教育中的地方教師隊伍建設[J]. 電化教育研究， 1996（2）：18-19.

[2]楊旭. 自然教學過程的三個環節[J]. 青海教育， 1995（11）：47.

[3]南京市初中物理研究小組. 初中物理探索性實驗教學的認識與實踐[J]. 物理教師， 1997（3）：26-27.

[4]金如湘. 驗證與探索的選擇——對阿基米德原理的教學建議[J]. 中學物理教學參考， 1997（8）：28-29.

[5]杜國仁. 物理實驗教學及其質量評價探討[J]. 龍巖師專學報， 1990（2）：179-210.