調動科學興趣 培養科學素養
——芻議初中物理教學中科普活動的開展

吳 翔

(江蘇省南通市啟秀中學 226001)

科普活動是以宣傳科學知識、提高學生科學思維意識為主要教育目標的活動.在初中物理教學活動中，物理課程本身就與“科學”之間存在著千絲萬縷的關系，結合物理教學落實科普活動，能夠進一步開發學生的學習能力，使其形成不迷信、不盲從、敢質疑的科學求知意識.本文就初中物理教學中科普活動的開展進行闡述.

1 通過課堂互動開展科普活動

部分教師將科普活動視為與課堂教學工作互不相連的一種教學手段，認為科普活動的開展必須在新空間中進行，必須對新資源、新技術進行利用.在這種情況下，科普活動從課堂中分離出來，其中所包含的科學知識雖然以更為直觀的方式展現在學生面前，但其占用了大量的教學時間，過于正規化的教學方式反而使得學生產生反感心理.將科普活動融入到物理教學活動中，借助課堂互動宣傳科學知識，則能夠有效解決這一問題.

在物理教學環節，可結合物理知識向學生介紹科普知識，開發學生的科學思維.以蘇科版八年級上冊物理教材《聲音的特征》的教學為例，教師可利用科學視頻向學生傳遞科普知識：又尖又細的聲音在空氣中傳播開來，桌子上的杯子瞬間炸裂，教師結合物理現象向學生發起提問：使杯子炸裂的原因是什么？部分學生認為，聲音具有極強的穿透性，這種穿透性在穿透杯子之后破壞了杯子的結構，使得杯子炸裂.一些學生則認為，聲音是具有能量的，又尖又細的聲音具有更高的能量，是這種能量擊碎了杯子.教師結合《聲音的特征》進行提問：聲音的特征是否與杯子的炸裂有關？學生從振動、穿透性兩個概念入手提出新的假設：聲音在空氣中振動傳播，由于含有能量，其與杯子共同振動，一旦振動的幅度超過了杯子所能承受的最大極限，杯子就會碎裂.學生給出了假設，但并不理解杯子碎裂的科學原理.此時，教師可總結科普活動：當聲音達到130分貝以上時，聲音中含有的能量較高，如果這時聲音的頻率與玻璃杯的頻率保持一致，則玻璃杯無法承受聲音中的能量就會破裂.振動的物體才能產生聲音，聲音傳到其他物體當中物體振動，這一過程稱為“共振”，聲音的能量越大，其共振越強烈.借助教學活動，學生理解了“共振”和“振動”的基本概念，在學習物理知識的同時，再回顧科學現象，進一步理解了“科學沒有不可能”的客觀真理.

2 利用碎片時間開展科普活動

發起科普活動的目的在于幫助學生掌握科學知識，使其對科學現象的興趣轉移到物理教學活動當中.對于學生來說，一板一眼的教學模式很難滿足學生的學習興趣，結合碎片化時間開發學生的物理學習能力，在新的環境中激發學生的物理思維，才能夠更好地落實物理教學指導活動.

在物理授課活動中，可借助碎片化時間開展科普活動，依靠“非正規”的教學方式幫助學生掌握物理科學知識.以蘇科版八年級上冊教材《世界是運動的》的有關教學為例，在物理教學活動中，可抽調一分鐘的時間向學生展出教學材料；宋代詩人陳與義有這樣一句詩：臥看滿天云不動，不知云與我俱東.其中包含了怎樣的哲理？結合所學知識學生給出“參考系”“運動”等答案：當兩個物體保持同速同向時，他們是相對靜止的.結合“世界是運動的”這一標題，教師繼續給出物理現象：在地球儀上粘上一粒芝麻，用芝麻來代表人，用地球儀來代表地球，地球轉動芝麻與其進行同速度、同方向的運動.但對于芝麻和地球儀來說，對方都是靜止的.通過教師的實驗，學生理解了“世界是運動的”中所包含的科學原理：當兩個物體處于“相對運動”狀態時，他們是靜止的.所選取的參照物不同，動靜的結果也不同.配合“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”，學生不僅理解了“參考系”的重要價值，更對“運動的相對性”特點形成了一個初步的了解.當意識到地球的自轉、公轉之后，“世界是運動的”這一觀點自然成立.

3 借助信息技術開展科普活動

信息技術不僅能夠用來授課，也能夠用來講解科學故事.在初中物理教學活動中，可借助信息技術開展科普活動，依靠直觀的材料幫助學生深入感受科學的魅力，使學生在物理學習活動中掌握新的科學知識.對于學生來說，其遵循“眼見為實”的認知規律，如果能夠為學生提供一些顛覆常識的素材，必然進一步調動學生的物理興趣.

教師可嘗試通過信息技術開展科普活動，在信息技術中幫助學生理解科學原理.以蘇科版八年級下冊教材《浮力》的教學為例，教師可向學生展出經典戰爭電影《珍珠港》中的臺詞，在輕松地氛圍下學習物理知識.文中有這樣一段對話：上尉對即將接受空軍訓練的新兵說：你們必須學會開傘和游泳，如果你們從200m的天上掉進海里，就等于直接摔在了鋼板上.初次聽到這一臺詞，學生認為上尉的語言是荒謬的：海水有浮力，怎么會等同于鋼板呢？教師可利用信息技術進行模擬實驗：將塑膠球放在水碗中，塑膠球浮起；但將塑膠球從高空中自由放下，塑膠球直達碗底.這一現象顛覆了學生的認知，在塑膠球與水接觸的第一時間，浮力似乎消失了.結合浮力的有關概念向學生提出問題：為何浮力不能讓塑膠球浮起來？學生從不同的角度展開討論活動：浮力的大小不足以支持塑膠球的重量；浮力在高空落下來之后變小了.配合電影中的經典橋段可組織科普活動，通過改變橡膠球重量、改變下落高度等方式開展實驗，探討浮力與物體下落高度、物體質量之間的關系，用實踐去驗證科學原理.教師運用信息技術簡化實驗過程，讓學生重新掌握并利用物理知識.像“小鳥與飛機”一樣，一旦高度超過一定的標準，必然會“落在鐵板上”.在信息技術的介入下，教學過程被簡化，但學生學習物理知識的方法卻得到了優化，科學與物理之間的聯系更加緊密.

4 結合實驗教學開展物理科普活動

實驗教學是初中物理教學的重要組成部分，學生在物理學習中有明確規定的實驗考查標準，以提高學生的實驗意識以及知識應用能力.從日常教學活動來看，積極開展物理實驗教學可以有效提高學生的學習效率.初中階段學生對于需要動手和探究的實驗，往往表現出對普通授課課堂更高的興趣，往往躍躍欲試.教材中的相關物理實驗，雖然經典但是相對固定和單一，趣味性不足，所以在進行物理實驗教學時，教師可以圍繞教學目標和教學任務，結合物理教材內容，分析教材中涉及的實驗目的，從學生對待物理實驗的態度入手，豐富物理實驗方案，讓學生在結合物理實驗進行知識探究時有多樣的物理實驗選擇.為學生帶來新鮮感和興趣的同時，培養學生對生活的觀察意識和探究意識.

例如八年級的光現象教學中，教師可以通過趣味實驗的設計來提高學生課堂探究的參與度，在學生廣泛參與的基礎上進行物理科普.在花園水管澆水時，可以引導學生將水管出口進行擠壓，在陽光下進行噴射，讓學生背對太陽觀察水的顏色，或者在下午太陽光射進教室時，將三棱鏡放到陽光下，讓陽光穿過三棱鏡打在教室的白墻上，學生就會看見墻壁上清晰的七色光，這些操作簡單的實驗可以由學生自主進行選擇.在九年級電流的磁效應和電磁的感應現象時，由于實驗過程較為復雜，可以由教師進行演示錄音機的工作原理，學生全程觀看，幫助教師通過生動的實驗完成對學生的日常生活物理現象科普.教師需要提前準備實驗用具如錄音磁頭、放音磁頭、抹音磁頭、磁帶、放大電路、揚聲器等，錄音實驗過程中可以錄制學生的朗讀或者歌聲，在錄音結束后，將錄音成果展示出來.

在條件不允許時，也可以結合使用多媒體教學設備，進行虛擬實驗進行物理知識的科普.例如進行探究“決定導體電阻大小的因素”實驗時，因為該實驗的實驗過程相對來說較為繁瑣，需要控制多個變量，讓學生親自進行實驗操作的話，出現誤差的可能性較大，且實驗耗費時間過長，為了在物理實驗開展困難的情況下提高物理知識科普的效果，教師可以運用多媒體設備對物理實驗進行演示.教師就可以提前在互聯網上檢索相關演示短片，運用多媒體設備展示實驗過程，可以按照清晰的邏輯進行實驗講解.在進行虛擬實驗展示的同時幫助學生梳理實驗邏輯和步驟，例如在探究導體電阻與長度之間的關系時，提醒學生控制不變的變量：材料、粗細和溫度.以此向下推進實驗過程的學習，再探討導體電阻與粗細的關系，導體電阻與材料的關系，導體電阻與溫度的關系.

5 結合生活現象開展科普活動

在既往的物理教學中教師往往采用灌輸式的教學方式，講述理論知識，課堂氛圍嚴肅，教學內容枯燥、無趣.在這樣的教學環境下，學生的學習興趣逐漸被消磨，教師主動向學生分享知識，學生被動的接受，學生的主觀能動性沒有被調動起來，不愿意積極參與學習活動.但是物理學科是一門具有明顯的實踐性和觀察性特征的自然學科，在進行物理知識科普時，尤其需要注意科普方式的趣味性，通過結合日常生活中的各種現象來進行科普，拉近知識與學生之間的距離.

例如八年級摩擦力的相關物理知識科普中，學生往往可以比較容易理解摩擦力的存在和使用，但是對于摩擦力的具體大小以及效果沒有直觀明晰的概念，這時教師就可以結合日常中常見的材料，設計摩擦力小實驗，讓學生直觀認識摩擦力的大小以及作用，進行日常生活物理小知識的科普.如選擇兩本比較厚的書，將兩本書的書口對放，將兩本書的每一頁依次互相疊放到一起，讓學生嘗試通過抓握書脊用力的方式將每一頁都疊放在一起的兩本書分開，如果一個人用兩只手拽不開，就可以讓兩個人對拽，讓學生直觀體驗書頁之間的摩擦力有多大.

總之，科普活動不應該是死板、沉悶的，在初中物理教學活動中開展科普活動，教師應該對科學知識、物理現象進行集中應用，幫助學生在理解科學結論的同時分析物理知識.在探究、質疑的過程中發現真理，抓住每一個時間點落實科普宣傳活動，才能更好地幫助學生理解“科學”的核心概念.