培養(yǎng)科學(xué)思維 推進(jìn)農(nóng)村物理教學(xué)

陳少娟

摘 要：新課程標(biāo)準(zhǔn)下的課堂教學(xué)目標(biāo)是提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括了物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。與傳統(tǒng)的三維目標(biāo)相比，主要區(qū)別在于核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)了“思維”的重要性。以人教版教科書(shū)“二力平衡”的教學(xué)為例，從創(chuàng)設(shè)情景激發(fā)學(xué)生思維、科學(xué)探究培養(yǎng)思維邏輯、學(xué)以致用提高思維靈活性這幾方面談?wù)勗谵r(nóng)村初中物理教學(xué)中，貫穿課程重點(diǎn)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維，提升物理課堂教學(xué)的效率。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；科學(xué)思維；二力平衡

物理學(xué)核心素養(yǎng)中所強(qiáng)調(diào)的科學(xué)思維，主要是指幫助學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)并把握物理學(xué)概念與物理基本規(guī)律的能力，利用物理知識(shí)理解及處理實(shí)際問(wèn)題的技巧。在農(nóng)村學(xué)校，許多教師強(qiáng)調(diào)內(nèi)容本身的講授和解題方式的傳授，而忽視對(duì)學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)。在農(nóng)村中學(xué)物理教學(xué)中如何有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，推進(jìn)農(nóng)村物理教學(xué)很值得物理教師深入探討。本文將以“二力平衡”的教學(xué)為例，探討如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

一、創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)思維活躍性

農(nóng)村學(xué)校的學(xué)生能否產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望，是否能提出物理問(wèn)題，取決于能否有好的課堂環(huán)境。在物理教學(xué)中，將問(wèn)題當(dāng)作教育的重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生掌握感性知識(shí)，調(diào)動(dòng)其興趣，養(yǎng)成他們的思維習(xí)慣，往往比被動(dòng)地接受課本或教師講授知識(shí)要有效。所以，教師應(yīng)該針對(duì)學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)識(shí)規(guī)律，創(chuàng)造適當(dāng)?shù)沫h(huán)境，引導(dǎo)他們走進(jìn)探究物理現(xiàn)象的濃郁氛圍中，以此調(diào)動(dòng)他們的興趣，從而有效開(kāi)展物理教學(xué)。

在“二力平衡”的新課引入時(shí)，給學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)“神奇的火柴”。在瓶子里裝入適量的水，用棉線系著，拿出三支火柴，一支放在桌子邊緣并露出一半在空中，掛上瓶子，讓一個(gè)學(xué)生壓住在桌子上的火柴一端，教師再將第二支火柴橫在棉線之間并撐開(kāi)，最后將第三支火柴的另一端和第一支火柴接觸，并相對(duì)端抵住了第二支火柴的中部，讓學(xué)生慢慢放開(kāi)手，就可以看到水瓶懸于空中不會(huì)掉下來(lái)。

教師設(shè)問(wèn)：水瓶現(xiàn)在處于什么狀態(tài)？為什么水瓶能懸于空中不掉下來(lái)？它受到什么力的作用？同學(xué)們先思考，并小組討論一下。

學(xué)生通過(guò)親自觀看物理現(xiàn)象，感受物理學(xué)的奇妙，激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力和思維的習(xí)慣。學(xué)生會(huì)好奇為什么水瓶不掉下來(lái)，從而進(jìn)行思考，水瓶靜止在空中，屬于平衡狀態(tài)，受力應(yīng)該平衡，進(jìn)而思考水瓶會(huì)受到哪些力的作用。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師提出設(shè)問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生的思維。教師再讓學(xué)生觀察生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，如吊燈、課室的風(fēng)扇等引出“二力平衡”的課題。學(xué)生通過(guò)觀察和思考，從物理走向生活，又從生活走向物理，對(duì)于“平衡”的概念有了初步認(rèn)識(shí)，也培養(yǎng)了思維的能力。

二、科學(xué)探究，培養(yǎng)思維邏輯性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理課程的主要部分，但是農(nóng)村學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施比較薄弱，教學(xué)設(shè)備總是不齊全或者比較老舊，教師能利用有限的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)非常重要。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、比較、分析、歸納，能提高學(xué)生的思維邏輯，從而培養(yǎng)了科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)自身的發(fā)展。

在二力平衡條件的探究實(shí)驗(yàn)中，教師把木塊放在桌面是，在木塊的兩邊分別綁上繩子，在繩子的左端掛一個(gè)鉤碼并伸出桌子外面。

設(shè)問(wèn)1：為了使木塊保持靜止，要在繩子右端掛上幾個(gè)鉤碼？

學(xué)生回答：掛一個(gè)鉤碼。

讓學(xué)生自己動(dòng)手探究驗(yàn)證。

設(shè)為2：現(xiàn)在我們?cè)诶K子左端增加一個(gè)鉤碼，木塊還能保持靜止嗎？如果不能靜止的話，木塊將會(huì)往什么方向運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生回答：不能。木塊會(huì)向左運(yùn)動(dòng)。

再次讓學(xué)生驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)增加鉤碼后木塊靜止。

設(shè)問(wèn)3：木塊的兩邊所受到的拉力不相等，為什么還可以保持靜止？

學(xué)生回答：桌面對(duì)木塊有一個(gè)向右的靜摩擦力。

設(shè)問(wèn)4：實(shí)驗(yàn)應(yīng)該如何改進(jìn)？

學(xué)生回答：減少摩擦力，把滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)，可以用小車(chē)代替木塊。

設(shè)問(wèn)5：怎樣才能使摩擦力為零呢？

學(xué)生回答：將木塊懸空。

設(shè)問(wèn)6：把木塊懸空可以使摩擦力為零，但此時(shí)木塊除了受到兩個(gè)拉力作用，還受到了重力的作用。如果我們探究的是物體在兩個(gè)力的作用下的平衡條件，那么怎樣才能消除重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響呢？

學(xué)生回答：利用輕小物體或者小卡片做實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樾】ㄆ闹亓苄。梢院雎圆挥?jì)。

在二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)探究中，教師通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出設(shè)問(wèn)引發(fā)學(xué)生的思維沖突，從而引起學(xué)生的深度思考。讓他們經(jīng)歷問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決過(guò)程，并在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中又經(jīng)歷新的問(wèn)題思索，逐漸改進(jìn)和優(yōu)化探究實(shí)驗(yàn)的方案﹐直到解決實(shí)際的問(wèn)題。整個(gè)科學(xué)探究的過(guò)程中學(xué)生的思維一直保持著活躍的狀態(tài)，不僅能夠讓學(xué)生掌握物理的基本知識(shí)，而且經(jīng)歷了科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神的陶冶，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力、分析能力，在觀察現(xiàn)象中不斷設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，從而訓(xùn)練了他們的物理邏輯思維能力。

三、學(xué)以致用，提高思維靈活性

教學(xué)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者需要及時(shí)對(duì)掌握的知識(shí)點(diǎn)加以鞏固、加強(qiáng)、活化，為此教師可以設(shè)計(jì)各種關(guān)聯(lián)的問(wèn)題給他們加以練習(xí)，幫助他們掌握物理規(guī)律，并培養(yǎng)他們的思想靈活性。培養(yǎng)思維的靈活性就是培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)展的眼光看問(wèn)題，且善于根據(jù)實(shí)際情況的變化靈活地改變方案，并采取與之對(duì)應(yīng)的新方法和途徑去解決問(wèn)題。尤其是對(duì)于農(nóng)村的學(xué)生，題目的設(shè)計(jì)要盡可能貼近他們的生活，幫助他們解決實(shí)際問(wèn)題，有利于他們對(duì)物理規(guī)律的理解。

例題1：升降機(jī)以1m/s的速度勻速上升時(shí)，升降機(jī)對(duì)人的支持力為500N，升降機(jī)以2m/s速度勻速上升時(shí)，對(duì)人的支持力? 500N；升降機(jī)以lm/s速度勻速下降時(shí)對(duì)人的支持力? 500N；靜止在10樓時(shí)，對(duì)人的支持力? 500N。（填“大于”“等于”或“小于”）

例題2：一臺(tái)玩具小車(chē)受到一個(gè)水平向左60N的推力和一個(gè)40N的阻力，請(qǐng)問(wèn)小車(chē)會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？

在例題1中，學(xué)生容易出錯(cuò)的原因是思維靈活性不夠，我們只需根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否平衡就可以判斷物體的受力是否平衡，解題關(guān)鍵是不管升降機(jī)勻速上升或是勻速下降都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻速直線運(yùn)動(dòng)和靜止都是平衡狀態(tài)，所以升降機(jī)都是受力平衡，而重力和支持力是一對(duì)平衡力，所以這兩個(gè)力的大小相等，問(wèn)題就解決了。例題2中，研究的是小車(chē)在水平方向的運(yùn)動(dòng)情況，依據(jù)物體的受力情況來(lái)判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因?yàn)樗椒较蚶Σ坏扔谧枇Γ锌梢耘袛喑鲂≤?chē)做變速運(yùn)動(dòng)。

學(xué)生通過(guò)物理知識(shí)的遷移，歸納出物體受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間是相互關(guān)聯(lián)的，再對(duì)題目進(jìn)行分析思考，就可以解釋生產(chǎn)生活中的相關(guān)現(xiàn)象，加深對(duì)二力平衡條件理解和應(yīng)用的同時(shí)，提高了學(xué)科思維的靈活性。

四、結(jié)束語(yǔ)

物理學(xué)教育的目的在于讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何處理或解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)物理基本規(guī)律的形成，經(jīng)過(guò)對(duì)物理基本規(guī)律的思維過(guò)程，才能真正掌握物理基本規(guī)律。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對(duì)待，從實(shí)際出發(fā)，創(chuàng)造合理的教學(xué)情景，有計(jì)劃、循序漸進(jìn)、不斷開(kāi)展各種思維方式的教學(xué)練習(xí)，以便培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)思維能力，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)核心素養(yǎng)，推進(jìn)農(nóng)村物理教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

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