促進高中學生物理觀念發展的實驗教學研究

劉 華

(福建省長汀縣第一中學 366300)

“物理觀念”因其難理解性與抽象性等特點常常使高中生望而生畏，學生普遍認為物理觀念是高高在上且無法解釋與駕馭的.而學生在物理學習中，物理觀念恰恰是基礎和關鍵，是學生解釋物理現象、解決實際生活中物理問題的關鍵.在新課程標準下，教師必須要加強對學生物理觀念的培養，并在此基礎上促進其物理觀念的發展，在促進學生全面發展的同時，進一步落實我國新課程的落實.

一、物理觀念的內涵

1.定義

觀念是人類的思維基本形式與知識結構基礎，體現了人類大腦對客觀事物本質特征的反應.而物理觀念則是科學思維、實驗與觀察結合下的產物.如太陽移動、人類行走，使得物體之間的相對位置出現了轉變，從某一點移動到另一點.在物理上對這種不同的運動現象進行抽象，對其共同特征進行總結，即為機械運動.可以說，在高中物理中，物理觀念涉及的范圍非常廣，主要包括：運動觀、能量觀、相互作用觀、物質觀；除此之外，還包括物理規律、物理認識、觀念可解決的問題與視角等.

2.特點

(1)融科學思維、實驗與觀察于一體

在中學物理教學中，物理觀念形成不可一蹴而就，是一項長期的、復雜的過程.具體來說，物理觀念主要是在物理實驗的觀察、分析與研究的過程中，逐漸產生的，并且對這一個過程中出現的物理現象之間具備的共同特征進行總結，再接下來進一步區分與判斷這些共同特征，基于自我研究挑選出相關因素，并再次分析這一部分特征同事物本身是否存在共同特征.

(2)不斷發展與變化

物理觀念不是靜止的，而是處于發展與變化中.可以說，物理觀念在有限的空間范圍內，處于無限變化、無限發展的過程中.如“質量”相關的內容我們在初中便已經學習，其概念指“物體中所包含物質的多少？”從物理觀念的形成過程就可以發現，物理觀念與任何事物一樣，都經歷了“由低到高、由簡單到復雜”的歷程.而在這一過程中，人們的認識也會由感性逐漸轉變為理性.

二、實驗教學中促進高中生物理觀念發展的主要策略

1.教師方面

(1)以學生認知沖突作為切入點，轉化學生的錯誤物理觀念

物理是一門建立在實驗基礎之上的自然學科，高中生在學習過程中經常會遇到各種實驗，如演示實驗、驗證性實驗與探究實驗.在當前的選考時代，不選物理課的學生也越來越多.他們認為學物理太難了、學物理沒用、學物理真沒勁.面對這樣的一個現狀，筆者認為教師必須對新課程標準下的物理教學理念進行重塑，不斷提高實驗教學在高中物理課程的教學比重，同時將相關的教學素材及資源充分利用起來，讓實驗成為學生學習物理的重要橋梁.為驗證實驗教學的重要性，筆者還邀請了我校的另一名物理教師進行對比教學，我們共同教授“感應電流的條件”這一節課，我單純的進行實驗的講解，而另一名物理教師則在教學中穿插了演示實驗內容，結果出現了鮮明對比，另一名物理教師的課學生們都表現得十分踴躍，得到了在場師生的一致好評，而我的反響平平，充分驗證了實驗教學在高中物理的重要作用.

(2)運用任務驅動教學法，幫助學生建構知識意義

基于建構主義理論，教師可在高中物理實驗教學中采用任務驅動教學策略來培養學生的物理觀念.在課堂教學開始之初，教師就必須要精心設計契合教學目標、符合學生認知能力的教學任務，并將其與課堂教學的每一個環節融合到一起.在此基礎上，教師在課堂教學中，借助任務的引領，促使學生在完成學習任務的過程中，完成物理知識的建構，并體會相應的學習方法.另外，在各教學環節中，教師還必須要發展學生的創新思維，強化學生創新能力的培養，使得學生更好地滿足新時代下的要求；同時，教師在具體的教學中，還可以充分利用任務驅動的教學模式，使得學生在任務的引領下，在積極主動學習的過程中，強化自主學習能力的培養，在不斷發現問題、提出問題與解決問題的過程中展開深入思考，進而在構建知識意義的同時，為學生今后的學習與生活形成積極意義.例如，教師在開展“自由落體運動”教學的時候，教師結合教材上的內容，以及“三維教學目標”，給學生設置了符合學生認知發展區的任務：哪些物體運動屬于自由落體運動?自由落體運動的性質？自由落體運動的規律？教師應當通過創設教學情境的方式來組織與學生生活密切相關的演示實驗，要求學生通過觀察、思考，對自由落體運動性質進行分析.在學生明確這一運動形式屬于勻加速運動之后，及時引導學生對勻變速直線運動規律的相關內容進行復習，最終促使學生深刻、全面掌握本章節的知識.

2.學生方面

(1)善于使用“精加工”學習策略，提高學習效果

這里講的“精加工”學習策略，就是學生要對新知識進行精細處理，引導其在理解新知識前便對之前已經掌握的知識進行回顧與總結，這是培養學生物理觀念的重要手段.因為在筆者多年的教學歷程中，經常會有學生向我反映物理知識太難且不易記憶.其實通過深入探究，我們發現物理知識點與公式并沒有其他學科的數量那么多，重點是學生不知道怎么用，遇到題目總是思緒煩亂，經常在同一個問題上犯錯誤，說明他們不懂物理知識蘊含的真正含義.對此，教師要培養學生及時整理、加工課堂知識點的學習習慣，并總結、掌握有效的學習方法，實現物理知識的“精加工”，切實提升學生學習效率與學習效果.

(2)掌握“精巧分類”的學習方法，學會把握問題關鍵

在高中物理實驗學習中，學生應掌握“精巧分類”的學習方法，學會把握問題關鍵，進而在遇到實際問題時有著清晰的解題思路，提升學習效率.如進行“機械能守恒定律”相關內容的教學時，可將問題細致劃分為單個物體、兩個物體及多個物體的機械能守恒，均需經歷三個步驟來解決問題：第一，對現象進行描述，就是用簡單的語言描述物理現象與待解決的問題，形成原始物理問題；第二，建立模型，是對原始物理問題的進一步簡化與抽象，于分解操作下找到解決問題的物理觀念及具體規律；第三，問題解決，通過定性分析與定量演算方式，實現對問題的有效解決.

總的來說，培養學生物理觀念作為物理教師教學與學生學習的重要目標與追求，在實驗教學中也應加強物理觀念的滲透.在實際教學中，教師應當明確物理觀念的具體含義與特點，從自身與學生兩個方面考慮問題，通過巧妙利用學生認知沖突、運用任務驅動教學法、有效創設教學情境等手段，使學生轉化錯誤物理觀念，并幫助其建構知識意義，從而強化高中生的物理觀念.此外教師還要引導學生掌握好的學習方法，適機采用“精加工”、“精巧分類”等方法，使學生能夠把握問題關鍵，提升物理學習效果.