楊銀海
(嵊州市馬寅初中學 浙江 紹興 312400) (浙江省春暉中學 浙江 紹興 312300)
進入高中,學生的物理知識學習,更多的是對生活現象的一種物理建模,由于缺乏生活的感知,好多學生學習物理存在很多的困難,包括分析思維困惑(研究對象的確定,運動過程的分析等)和轉化思維困惑(物理模型的建立,技能方法的運用,對應公式的列解等).在解決物理問題時,不知其“然”和“所以然”,嚴重影響了物理知識框架的建立、物理解題思維的形成及自身物理核心素養的提升.
“從生活走向物理,從物理走向社會.”是高中物理課程的基本教學理念.“物理知識與生活、技術、社會有著密切的聯系,教學中要通過各種活動,讓物理教學貼近學生生活,聯系社會實際.”[1]
物理課堂的教學應貼近學生生活,與學生的生活體驗相聯系,把物理問題與生活情境結合起來,從生活現象突破,透過表面看本質,使學生形成正確的物理思維和方法,實現在“知識與技能,過程與方法”中融入“情感、態度和價值觀”,進而能更好地關注和理解生活中的種種現象,提高學生的學習力度、理解深度和生活廣度.提高教師“授”的有效性,增強學生“受”的理解性,是基于學生物理學情的生活教學實踐所需要思考的問題.
“物理觀念”包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等要素,是物理概念和規律等在頭腦中的提煉和升華.
對物理的感覺,實際是對生活的直覺;對生活的體驗,實際是對物理的感知.生活,始終是物理課堂的永恒主題.生活是學生最好的“引路人”,在最符合學生的認知生活實例中,找到與課堂教學內容相“融合”的情景并使之重現,讓學生身臨其境地感覺和體驗隱藏物理知識的生活現象,覺得“真有這么一回事”.
如“參考系”,筆者進行以下教學.
視頻切入:A動車某節車廂里幾個人坐著在聊天.(坐車,聯系學生生活實際)
師問:A動車里的這幾個人有沒有運動?依據是什么?
生答:沒有,因為A動車沒動,他們坐著.
師問:你們怎么知道A動車沒動?
學生有點心慌了,面面相覷……
視頻鏡頭慢慢地轉向車窗處,發現旁邊有另一輛動車B在向左運動.(兩車交會,符合生活情景)
學生心里有底了,連忙回答:老師,A車沒動,是靜止的.
師微笑:是真的靜止嗎?
生惘然:“是靜止的嘛”“不一定”……
這時,鏡頭慢慢地轉向了路旁的房屋和樹木,發現房屋和樹木都在向左運動.
生堅信:房屋不可能動,那肯定是A動車在動.
師問:A動車往哪邊運動?原因?
生答:A動車往右運動,因為房屋向左運動.
師問:為什么剛才我們看到B動車在向左運動呢?
生答:因為我們把A動車當成了對照的物體來描述B動車的運動.
師問:B動車有沒有可能也是向右運動呢?
生答:有可能,A動車開得比B動車快.
教師肯定并逐一說明剛才學生的各個答案其實都是正確的,是因為選擇了不同的參考物體.使學生明白,同一物體的運動,參照不同的物體,可以有不同的描述.體驗“運動是絕對,靜止是相對”的運動哲學觀.
學生驚奇于物理中的“哲學思想”.
“實驗探究”主要包括問題、證據、解釋、交流等要素,是基于證據得出結論和解釋,并對探究過程和結果進行交流、評估與反思的能力.
現象是一種表面,本質才是教學所需要的里面,透過現象看本質,需要“過程與方法”.物理是一門實驗學科,物理概念和規律的正確與否,需有實驗的設計和驗證,幫助學生獲得物理感知,從而進行理性地思考:“原來可以這樣”.
如“小燈泡(2.5 V 0.3 A)的電阻”,筆者進行如下教學.
師說:這個小燈泡的電阻是多少,請同學們算一下.

師說:我們用歐姆表來測一下.
師操作,生觀察:1 Ω
師問:結果為什么不同?
生陷入沉思.(引起思維的沖突和碰撞)
師說:請大家用伏安法設計一個電路來測量不同電壓下小燈泡的電阻.
圖1是學生設計的4種電路圖,均可以測量不同電壓下小燈泡的電阻.

(a)

(b)

(c)

(d)
師問:所需測量數據要多一點,應選哪種?
生結合以前所學,沉思后答:圖(c)和圖(d),電壓變化范圍為0~2.5 V.
師再問:伏安法測小燈泡的電阻,電流表內接好,還是外接好?理由?
生再沉思,答:小燈泡是一個小電阻,應用外接法,電壓表引起的電流分流小,誤差小.
師生最后共同確定“測量不同電壓下小燈泡的電阻”實驗電路圖為圖(d)結構,利用描點法得到小燈泡的伏安特性曲線為圖2,并可得:電壓較小時,圖像為直線,即小燈泡電阻不變(電壓低,燈絲產生的熱量少,及時散發,使燈絲溫度基本不變,電阻率不變);后隨電壓的增大,圖像向下彎曲,即小燈泡電阻逐漸增大(電壓高,燈絲產生的熱量多,來不及散發,使燈絲溫度升高,電阻率變大).

圖2 描點法得小燈泡的伏安特性曲線
學生恍然大悟燈絲的“奧秘”.
“科學思維”主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素,是從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式.
相似的運動,一定存在某種“共性”.如何從生活實例出發,通過共性表象,構建模型,科學推理,層層“剝開”生活的“繭”,探究其內在的理性本質,然后站在生活的“內心”去理解其“外表形象”.知其然,更知其所以然.
對于“自由落體運動的研究”教學,筆者帶領學生循著大師伽利略的足跡,體會物理科學思維的核心思想.
師展示粉筆的自由落體運動.(注:前一節課已學過“自由落體運動”)
師問:自由落體運動是一種什么性質的運動?
生答:初速為零,加速度為g的勻加速直線運動.
師問:如何證明是勻加速直線運動?
學生思索,提出了多種方案,用打點計時器和紙帶進行實驗證明,或用光電門進行實驗,或用頻閃照片進行處理,等等.教師表揚并肯定學生的想法.
師問:大約400年前的科學家伽利略,有這些器材進行自由落體運動的研究嗎?
生答:那是肯定沒有的.
師問:那么,伽利略是如何研究自由落體運動的呢?
生沉思.
師展示小球的自由落體運動和小球的斜面運動.
師問:這兩種運動的速度有什么共性?
生答:速度是均勻增加的.
師問:伽利略是如何知道自由落體運動的速度是均勻增加的?
生答:老師,課本中說的.
師肯定學生閱讀課本的仔細,同時結合學生閱讀,在黑板上展示伽利略的研究過程,如圖3所示.
伽利略科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧地結合起來,從而有力地推進了人類科學認識的發展.

圖3 伽利略的研究過程
學生驚嘆于物理學家科學思想的“嚴謹和巧妙”.
“科學態度與責任”主要包括科學本質、科學態度、科學倫理、STSE等要素,是在認識科學本質,理解科學內涵的基礎上逐漸形成的對科學和技術應有的正確態度以及責任感.
物理源于生活,高于生活,但終究還是要回歸生活,服務生活.脫離和忽略生活的課堂是蒼白而無力的,貼近和反映生活的教學是豐滿而強勁的.學生在“受”物理知識的同時,必須要“用”于生活和實際,提高利用知識解決實際問題的能力,增強探索自然界的積極性和興趣,為終身學習打下基礎.
質點模型,使學生領悟分析解決問題時,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾的辯證思想;
牛頓第二定律,說明了事物是由內因和外因共同決定的因果關系;
萬有引力定律,宣告了天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學法則,使學生領悟物體間存在普遍聯系的哲學思想;
能量的耗散,指明了雖然自然界能量守恒,但還是急切需要節約能源,因為它關乎全人類生存的問題;
……
注重對學生物理核心素養的滲透,培養其理性思維,幫助學生對學習生活問題作出科學的判斷和選擇.如生活中看到石塊和樹葉的下落有快慢,是不是說明了物體的下落規律與物體輕重有關?又如,馬拉車,車前進,馬停下,車停下,是不是說明了物體運動必須受力的作用?實際上,生活中很多現象由于受到了許多因素的影響,掩蓋了其運動的本質,如果沒有透過現象看本質,作深層次的理性思考,則很容易得出錯誤的結論.
高中物理學習,雖然不常“學以致用”,但可以做到“學以致思”,以此增強學生的生活認知和社會責任感.求實的精神,理性的思維,科學的素養,使學生內化物理素養,從而提升生活素養.
“能領略自然界的奇妙與和諧,樂于探索自然界的奧秘,物理知識應用于生活和生產實踐,勇于探究、解決與日常生活有關的物理問題.”[2]
物理是一門實驗學科,也是一門生活學科,日常生活中處處都是物理,物理中處處體現生活.生活,學習物理的基礎;物理,認識生活的方式.把生活資源融入高中物理課堂,在教學過程中,教師需考慮到學生已有的生活認知能力,先以感受生活把已有認知物理化,后以分析原因把形象思維理性化,再以物理認知把抽象事物模型化,逐步把學生的生活經歷過渡到物理認知層面,以理解物理來認知生活,在引導中激發學生的學習興趣,提高思考生活現象的深度,提升解決實際問題的效度.
基于物理知識,思考生活原理,回歸生活理性,思索生活自然,實現物理教學的“核心素養”目標,提升學生的“生活素養”.