巧設學生活動，培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)

趙明

許多教師在上課之后常感嘆課堂效率低，課堂氣氛沉悶，學生反映不積極，授課效果差。 我認為出現(xiàn)這些現(xiàn)象很重要的一個原因是由于教師在實施教學設計時過于詳盡地策劃了自己教的過程，而忽略了學生學的過程，導致課堂上教師以講解為主，學生的活動主要是聽講、記筆記、回答老師的問題，非常被動，致使學生無精打采，沒有興趣學，造成課堂氣氛沉悶效率低下。

而教學活動需要通過學生的參與、經(jīng)歷和發(fā)現(xiàn)來獲取知識，教學活動的目的不是知識本身，而是學習知識過程中給學生所留下的科學素養(yǎng)。教學活動的設計要以思維為目的，為思維而教。華盛頓兒童博物館有一句格言：“我聽見就忘記了，我看見就記住了，我做了就理解了。”所以，學生要有效學習物理知識，形成科學觀念，必須摒棄僅靠機械記憶的方式。 學生只有在教學活動中經(jīng)歷體驗，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)者的思維過程，才能體會形成發(fā)現(xiàn)者的智慧和精神，才能從物理學視角認識物質(zhì)、運動與相互作用、能量等，解釋自然現(xiàn)象，應用已有的知識解決生活中的實際問題，提升物理學科核心素養(yǎng)。

一、巧設學生活動，有助于學生形成正確的物理觀念

“物理觀念”是從物理學視角形成的關于物質(zhì)、運動與相互作用、能量等的基本認識，是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華，是從物理學視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎?！拔锢碛^念”主要包括物質(zhì)觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應用等要素。形成物理觀念的核心是從物理學視角應用已有知識探究或解釋相關實際問題。解決問題的關鍵是發(fā)現(xiàn)問題，問題越接近學生生活，學生的求知欲望就越強烈。在教學過程中，精心設計學生活動，通過解決活動中的問題，使學生逐步形成從物理學視角觀察、分析、解釋現(xiàn)象和實驗驗證的思維觀念。例如，在研究斷電自感現(xiàn)象時，設計如下的學生活動，讓幾位同學“串聯(lián)”在電路中（電路如圖1），電源只需一節(jié)干電池即可。操作方法：閉合開關s前，學生談體驗——“無感覺”，閉合開關s后，學生再談體驗——“無感覺”，斷開開關s瞬間，同學突然受到電擊——“迅速收回雙手”。一節(jié)干電池何以能使這么多同學同時受到電擊？學生對此引發(fā)的思維疑問和驚奇而提出問題，從而用學過的電磁感應原理分析、解釋現(xiàn)象。同學受到電擊的電流源自自感線圈，當開關閉合時，線圈中有電流，電流產(chǎn)生感應磁場，磁場也具有能量。當開關斷開后的瞬間，磁場能通過電磁感應轉(zhuǎn)化為電能，由線圈提供給“串聯(lián)”在一起的學生。這說明電磁感應現(xiàn)象中，能量是守恒的。

二、巧設學生活動，讓學生體驗科學探究過程

“科學探究”是指提出科學問題、形成猜想和假設、設計實驗與制定方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對科學探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力。物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，觀察和實驗是認識物理現(xiàn)象、形成物理概念和發(fā)展 物理規(guī)律的重要手段和方法。在實驗中訓練學生的觀察和實驗方法是培養(yǎng)探究能力的基本途徑。學生在探究加速度與力和質(zhì)量關系實驗中，沿著以下問題線索進行探究：怎樣研究一個物理量與多個物理量的關系？是否需要平衡摩擦力？怎樣平衡摩擦力？平衡哪些摩擦力？怎樣測量小車所受的拉力？需要滿足什么條件才能使小車所受的拉力近似等于懸掛物體的重力？等等。學生經(jīng)歷探究的過程，體驗科學探究的方法，理解了控制變量法、實驗條件的控制方法、實驗數(shù)據(jù)的處理方法，提高了探究能力。

三、巧設學生活動，有助于學生形成良好的思維品質(zhì)，培養(yǎng)科學思維

“科學思維”是從物理學視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關系的認識方式，是基于經(jīng)驗事實構(gòu)建理想模型的抽象概括過程，是分析綜合、推理論證等方法的內(nèi)化?！翱茖W思維”主要包括模型建構(gòu)、科學推理、科學論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。每個物理概念、規(guī)律都是人類知識的結(jié)晶，具有科學的價值，同時又無不銘刻著人類思維發(fā)展的烙印，具有思想文化價值。我們在進行物理概念、規(guī)律教學的同時，應該把濃縮在其中的思維歷程再現(xiàn)，讓學生沿著前人的思維活動的足跡，從中體驗和學習科學思維的方法，交給學生一把打開思維寶庫的金鑰匙，培養(yǎng)學生的思維能力，提高學生的思維品質(zhì)。

四、巧設學生活動，有利于培養(yǎng)學生科學態(tài)度和責任

通過物理學科的學習，學生對自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情，樂于觀察、實驗和思維，實事求是，不迷信權威，敢于大膽質(zhì)疑，追求創(chuàng)新，善于與他人合作、分享，了解科學、技術、社會、環(huán)境的關系，熱愛自然、珍惜生命，具有保護環(huán)境、節(jié)約資源的責任感。這些都是科學態(tài)度的主要內(nèi)容，也是物理學習的重要目標。例如，在有些章節(jié)的學習中，講好中國科學家的故事，讓科學家們的家國情懷與科學精神成為有志青年砥礪前行的榜樣。在講原子物理時，讓學生搜集有關我國“兩彈”元勛鄧稼先和原子能科學事業(yè)創(chuàng)始人、中國“核彈之父”錢三強有關事跡和故事，課上演講交流，講人造衛(wèi)星宇宙速度的章節(jié)時，搜集關于“中國現(xiàn)代火箭之父”錢學森有關事跡和故事，課上交流。學生通過了解對祖國發(fā)展做出過突出貢獻的中國現(xiàn)代科學家的事跡和故事，學習科學家們對事業(yè)的執(zhí)著精神，對前人經(jīng)驗的繼承和創(chuàng)新精神，忠于祖國、為祖國發(fā)展獻身的愛國精神。

學生是課堂的主體，課堂教學要通過活動來構(gòu)建學生的主體學習地位，確保學生主體作用得到充分發(fā)揮，如果每堂課都可以設計出精彩的學生活動，學生自然會越來越愛學、樂于學、主動學，課堂學習必然會煥發(fā)出生命的活力，課堂的效率肯定會越來越高、授課效果會越來越好，學生的物理學科素養(yǎng)自然會不斷提高。只有這樣，才會最終實現(xiàn)對傳統(tǒng)課堂教學的變革，使素質(zhì)教育、新課程改革落到實處。