指向“科學態度與責任”素養的初中原始物理問題教學策略研究

鄭小蘭

(江蘇省南通市北城中學,江蘇 南通 226000)

原始物理問題指的是在自然界及社會生活生產中客觀存在且未被加工的物理現象和事實,一般是采用文字敘述的方式來呈現物理現象,是未經抽象加工的在生活中存在的原汁原味的真實而有價值的問題.隨著當前教學理念的不斷革新,指向學生全面發展的要求逐漸受到了教師的重視,尤其是在當前的初中物理課堂上,教師需要注意的是原始物理問題對學生的引導.讓學生能夠站在原始物理問題的背景下,深度思考物理與生活之間的息息相關性,并從中總結出正確的結論.而要達到這一教學目的,就需要依靠教師對于物理課堂的深層次把握.基于此,筆者提出了指向科學態度與責任素養的初中物理原始問題教學策略.

1 使用原始物理問題培養學生科學態度與責任的價值

1.1 有利于強化學生學習體驗

原始的物理問題需要教師依據生活當中常見的現象或者實驗結論來設計問題.在引發學生深度的思考的同時,向學生闡述物理的存在,并教會學生使物理知識得到具體應用.這種方法與以往的教學形式不同,它更加關注學生對物理的實際體會,學生也能夠在這樣的課堂里,巧妙地將物理知識與生活進行結合,理解物理的直觀體現,同時,這種教學方法能夠在兼顧學生學習興趣的同時,滿足學生認知的需求,增強學生的學習體驗.

1.2 有利于提高學生物理核心素養

初中階段學生物理核心素養的提升,關乎著學生日后學習物理的發展.使用原始物理問題來培養學生的思維、增強學生學習的動力是一種很好的方法.教師可以讓學生基于生活常識,去理解和發現物理知識,在帶給學生更加深層次體會的前提下,鼓勵學生以第一人稱的視角去挖掘知識并找到知識的內在聯系.這種學習意識的養成和科學思維的建立,既能夠讓學生深入到物理實踐當中感受精彩,又能夠不斷完善和強化學生的邏輯思維水平,對增強學生自身的物理核心素養有著重要的作用[1].

2 使用原始物理問題培養學生科學態度與責任的策略

2.1 展現原始情境問題,培養學生探究意識

在生活中處處存在著與物理息息相關的現象,這些現象正是教師設計原始問題的基石.為了能夠將物理知識引入到學生的生活,讓學生感受物理的存在,培養學生的探究意識,教師可以通過展現生活化的情境,給學生設計有關物理的原始問題,然后讓學生深入思考這些情境,問題背后蘊含了怎樣的物理知識,以及如何通過物理知識解決上述情境當中的問題.在引發學生思考的同時,讓學生帶著發現的眼光看待物理,培養學生的探究意識[2].

例如,在教學“彈力”這一部分內容時,彈力是學生在日常生活中接觸到最多的力,學生衣食住行,都離不開彈力.為了能夠讓學生理解并且重視日常生活中接觸到的彈力,教師就可以在課堂的開始演示這樣的情境來引發學生的思考.比如說“兩名同學在打乒乓球,乒乓球在球臺上彈起又落下;一個很重的鐵塊,放在一個薄的木板上支撐,木板嚴重變形;兩個木塊水平放在桌面上,木塊之間相互接觸.”在展現出這三幅情境之后,教師可以讓學生思考,哪一個情境里面一定有彈力?哪一個情境里面可能有彈力?通過這種原始的問題,讓學生觀察彈力產生的條件以及彈力的特點.對于第一個情境而言,肯定產生了彈力,因為乒乓球在球臺上彈起落下,仔細觀察乒乓球的運動軌跡,就會發現乒乓球在接觸到球臺的一瞬間發生了彈性性變,產生了彈力.而力能夠改變物體的運動狀態,因為乒乓球的質量很小,所以產生彈力之后,運動狀態就會改變.第二個情境里面一定也具有彈力,因為木板發生形變,木板的彈力對鐵塊有支撐作用.在第三個情境當中,可能具有彈力,因為彈力產生的條件是物體之間有接觸,但是有接觸的物體不一定會有彈力.通過這種實際生活當中的情境,來展示出物理知識的存在,一方面能夠拓寬學生的視野,另一方面也能夠增強學生的科學意識,培養學生的探究能力.

2.2 開展原始實驗問題,培養學生科學意識

事實上,教師在開展教學之前,通過一些簡單并且易于操作的實驗來引發學生的思考,設計原始問題.為此,教師就可以在課堂教學之前,通過一些簡單的物理實驗,來給學生描述一些物理現象.然后讓學生圍繞這些現象進行深入思考,探尋其背后所蘊含的物理規律,在讓學生掌握相應的實驗規律之后,鼓勵學生再次通過動手進行實驗的方式來驗證規律的正確性,以這種方法來培養學生的科學意識.

例如,在教學《比熱容》這一章節時,需要讓學生理解比熱容的含義,掌握比熱容的性質.為了能夠達到這一教學要求,教師就可以在課堂開始前開展相應的實驗,拿玻璃杯裝滿兩杯水,第1杯裝的是開水,100攝氏度;第2杯水是冰水混合物,0攝氏度,兩杯水都是500毫升,將其進行混合,結果發現兩杯水在誤差允許的測量下,合成一杯之后溫度為50攝氏度.當展示完這一實驗現象,教師可以給學生提出問題:為什么兩杯水在質量一致的情況下,混合后溫度會變成平均數?如果現在再去拿出一杯100攝氏度的水和半杯攝氏度度的水,將其進行混合,讓學生思考此時混合之后水的溫度為多少度,通過這樣簡單的實驗來引發學生的深層次思考.接著,教師再去給學生講解有關比熱容的知識.質量確定的某種物質,在溫度升高或降低時,吸收或放出的熱量與它的質量和升高或降低溫度的乘積之比,這叫做比熱容.那么根據比熱容的定義,很容易就可以得到有關比熱容的計算公式Q=cmΔt,在得到這個公式之后,讓學生按照這個公式去計算混合之后水的溫度.通過這樣一個簡單的實驗,引出知識,再讓學生將知識運用于實驗當中,計算實驗結果,以這種形成教育閉環的方法,培養學生的科學思維能力.

2.3 反思原始問題結論,培養學生客觀意識

物理學科的學習,本質上就是一場不斷辨偽的過程,很多看似正確的結論,事實上沒有反映出物理的根本特性.為了能夠讓學生站在更加全面更加客觀的角度上認知物理知識,教師可以借助一些原始問題帶領學生一同探究,通過探究得到相應的結論,然后再讓學生站在反思的角度上去看待問題結論是否正確,結論是否充實,是否具有普遍性,以這樣的方式培養學生客觀的意識,能夠幫助學生養成良好的科學態度.

例如,在教學《物態變化》這一章節時,為了能夠讓學生理解物態變化的過程,掌握物態變化過程中物體的幾種狀態,教師可以在課堂開始,詢問學生這樣一個基于生活的原始問題,讓學生進行思考“在冬天的時候,爐子里的水已經結冰了,加熱整個爐子,隨著溫度的上升,冰變成了水,水達到沸騰,產生了大量的水蒸氣.”通過這樣一個簡單的現象,教師可以讓學生思考其中所蘊含的幾種物態的變化,分別對應了怎樣的狀態.經過學生的思考就會發現,冰是水的固態,水是液態,水蒸氣是氣態.這里面蘊含了兩次物態的變化,首先是固態變成液態,液態又變成氣態.固態的冰變成水,這是融化的過程,液態的水變成氣體,這是汽化的過程,如果反過來就是凝固與液化的過程.得出這個結論后,教師可以讓學生思考,是不是所有的水要想變成氣態飛出去,都需要經歷這一個完整的過程嗎?雖然學生能夠通過上述問題得到部分結論,但是經過學生的深層次思考,站在反思的角度就會想到“在冬天天氣十分寒冷的情況下,衣服雖然已經結冰,但只要拿到外面通風,衣物還是會干的.從這里面可以看出,衣服上固態的冰直接就變成了氣態.”而教師要給予學生鼓勵并告知學生,這個過程叫做升華.升華是指固態的物體直接變成氣體,如放置在衣柜里的樟腦丸.反之,如果氣體直接變成了固體,此時就稱之為凝華,凝華在天氣寒冷的時候,空氣中的水蒸氣溫度急劇下降,變成了小冰晶.通過讓學生站在反思的角度上理解原始問題的結論,能夠幫助學生查漏補缺,培養學生科學的態度.

2.4 解釋原始問題常識,培養學生責任意識

物理與實際生活之間存在緊密的聯系,利用物理可以得到生活中一些常見現象的結論.教師可以通過物理實驗,來給學生展示一系列有關實際生活的規律知識,讓學生思考自己在生活中是否能夠順應物理的發展,學會尊重生命,學會保護環境,等等.在培養學生責任意識的同時,真正將物理內容融合于生活當中,引發學生的深層次思考.

例如,在教學《聲現象》這一章節時,為了契合學生的認知,增強學生對聲音的了解,教師應該在課堂的開始,先給學生展示這樣一個生活中常見的物理現象.教師可以拿出一個鬧鐘,設定好5分鐘之后響,然后將其放到一個密封的玻璃罩里,經過5分鐘的等待,鬧鐘按時響起.這個現象學生會感覺到非常常見.此時,可以拿出小型抽氣機,當鬧鐘鈴響的時候,開始向外抽氣,結果隨著空氣的抽出,鬧鐘的聲音逐漸變小,最后聽不到.通過這種由常見向不常見現象的轉化,教師就可以給學生設計這樣一個原始問題“為什么鬧鐘的聲音消失了?聲音的傳播有什么特點嗎?”提出問題后,教師再去帶領學生學習知識.經過學習,學生很容易發現聲音的傳播需要介質,并且聲音在空氣中傳播的速度是340米每秒,同時聲音是由物體的振動產生的,它不僅能夠傳遞信息,而且可以傳遞能量.經過這些知識的講解,學生再去反思教學開始前的問題,很容易得到,由于抽氣機將密封玻璃罩內的空氣抽出,玻璃罩里面接近真空環境,聲音無法在真空環境里傳播,所以聲音就會降低.講解完最基礎的知識,教師為了培養學生的責任意識,提高學生的綜合水平,就可以讓學生思考“聲音會傳播能量,尤其是次聲波和超聲波會影響人體的健康.噪音也是由振動產生,那么在日常生活中,自己應該怎么做才不會打擾到別人?”讓學生通過已學的知識,去反思生活,培養責任意識.

綜上所述,就現階段的初中物理教學而言,基于學生學科核心素養提升課堂教學效果,需要指向學生長遠的發展.因此,重視學生科學態度的養成以及責任意識的培養就顯得尤為重要.教師需要通過更加開放、更加新穎、更加有趣的方式來實施教學,通過原始問題啟迪學生的思維,培養探究意識,優化課堂教學的效果和質量,提高學生的物理水平.