物理教學要培養的幾種科學觀念

郭文惠

在高中物理教學過程中,教師除了要讓學生理解和掌握課程標準要求的物理知識內容以外,還要讓學生在學習過程中培養科學觀念,深化物理意識．具體到教學實踐上,教師可以通過指導學生撰寫小論文來培養唯物觀念、繪制結構圖來培養結構觀念,同時也可利用解決實際問題來幫助學生培養因果觀念.以科學觀念培養為路徑,進一步提升學生的物理學科核心素養,真正發揮高中物理教學的深層次教育意義．

1 撰寫小論文,培養唯物觀念

撰寫物理小論文的重要目的之一是延長學生思考的過程．我們知道，論文具有一定的學術性,教師引導學生在撰寫物理論文的過程中分析生活現象,深化物理概念,從實際問題中抽象出物理模型,進而幫助學生培養唯物觀念,讓學生從唯物主義角度更深層次地去理解和認識物理知識．

例如,在教學“機械能守恒定律”內容時,學生在之前的課堂上已經學習過功、功率、重力勢能、彈性勢能、動能和動能定理等方面的內容．所以在學習這部分內容時,教師就可以讓學生通過撰寫與機械能守恒定律有關的物理論文,要求學生結合生活經驗、生活現象、實驗過程等分析其中蘊含的機械能守恒問題,通過撰寫小論文的方式可以把這一章節的知識靈活運用起來,明確機械能守恒的條件和推導過程,讓學生充分利用物理思維去深化理解這部分內容．

一般學生在撰寫物理小論文時,離不開提出問題、分析探究、得出結論等基本步驟.學生通過條理規范的論文來運用物理知識解釋現象、闡述觀點、深化認識,是教師開展物理教學的一種重要方式,教師要在這個過程中做好引導和校正,幫助學生建立和深化唯物觀念．

2 繪制結構圖,培養結構觀念

繪制結構圖是引導學生梳理知識體系、回顧知識內容時常用的一種方式．結構圖的優點在于它能更好地反映和歸納知識點之間的關系,兼具邏輯性和準確性,可以推動學生依據知識的內在邏輯體系由淺到深地學習知識、歸納知識,不斷地建立起新舊知識間的聯系,擴充和豐富學生的知識儲備．

例如,在講授“光”這部分內容時,因為相關知識點龐雜,教師可以幫助學生梳理這部分知識的結構圖,讓學生更好地掌握知識要點．光現象包括光的反射和折射、光的干涉、光的色散、光的衍射、光的偏振、全反射以及激光等．具體到各部分還涉及更多的知識,如光的反射涉及反射現象和反射定律等,光的折射涉及折射現象、折射定律和折射率等,光的干涉涉及干涉現象、產生干涉現象的條件、雙縫干涉、薄膜干涉和干涉法檢查平面的平整程度等．按照這樣的思路,逐步把各部分的重點知識內容填充進來,引導學生完善結構圖,不斷培養和提升結構觀念．

繪制結構圖、思維導圖、組織圖等只存在形式上的差別,重要的是教師要引導學生通過這個過程培養學生的結構觀念,再基于結構觀念去分析局部與整體間的關系,知識點之間、知識塊之間的內部聯系,幫助學生總結物理規律,建構起結構清晰的高中物理知識結構體系．

3 解決“為什么”,培養因果觀念

解決“為什么”具體來說就是教師要逐步引導學生在提出問題、解決問題的過程中吸收物理知識,運用所學物理知識去解釋生活中的現象,提高物理知識應用能力,幫助學生在解決物理問題的過程中培養和提升因果觀念．

例如,在講授“摩擦力”內容時,在學生學會用二力平衡條件判斷靜摩擦力的大小和方向、滑動摩擦力概念及產生條件、用公式Ff=μFN計算滑動摩擦力的大小等重點內容后,教師要讓學生思考生活中增大摩擦和減小摩擦的實例,學生會想到汽車輪胎、鞋底花紋等,這就是應用物理知識解決實際問題,從而幫助學生樹立和培養因果觀念,深化物理知識的實用性．

除了我們提到的唯物觀念、結構觀念和因果觀念以外,學習物理需要的科學觀念還包括物質觀、運動觀、守恒觀等.培養學生科學觀念的意義在于這些觀念才是真正能長久留存于學生腦海深處、對學生產生深遠影響的東西,具體的知識內容可能會被遺忘,但這些科學觀念會幫助學生更理性地看待世界,這也是我們物理教學的重點．

總而言之，對上述科學觀念的培養力求給學生提供一種理性的、物理的認識世界和理解世界的角度,引導學生從物理學視角形成關于高中物理知識內容的深層次認識,從而有效培養和提升學生的物理學科核心素養．