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有用 有趣 有探究

——结合课例谈初中物理课堂改进路径

作者:文久江 发布时间:2017.09.06
中国教育报

8月11日,中科院院士杨玉良教授在《文汇报》上撰文指出:“当前的科学教育,尤其是物理教学情况不容乐观。”提出了“中学物理教学应该教给学生什么”的真问题。作为一名物理教师,阅读后我的思绪良久不能平静。

八年级是学生进入物理学科学习的第一年,学生大都满怀求知的热情,希望乘着“有用而有趣的物理”的小舟,开始充满乐趣又不乏艰辛的科学之旅。但是随着学习的不断深入,许多学生慢慢地丧失了物理学科学习的兴趣与热情,学习成绩每况愈下,渐渐对物理学科只能是“雾里看花”。哪些问题将年少、求知欲强烈的学生物理学习的兴趣扼杀在启蒙阶段?为什么本来是有用有趣的物理学却变成了无用无趣的只剩下考试功能的学科了呢?作为起始学段的物理教师,在初中物理教学中究竟应该教给学生什么呢?

围绕这个问题思考半月有余,这两天猛然醒悟,我觉得下面三点是初中物理教师必须注意的。

让学生觉得物理知识有用

从物理学科角度说,我们每一个人每一天从醒来的一瞬间,就开始和力、热、声、光、电等打交道。其实,即便睡着了,也无时无刻不与物理学打着交道。不仅在生活中,在工农业生产、国防高科技中,物理知识都与我们息息相关。

大家都知道物理学是有用的,关键是如何通过你的教学让学生真实感受到物理知识的确有用。不接地气的教学,会让学生感觉物理知识离他非常遥远。教师在教学中要将学生的日常生活融入到物理教学之中,让课堂充满鲜活的生活气息,这是贯彻课程标准倡导的“从生活走向物理,从物理走向社会”理念的出发点。在教学中教师还要引导学生运用物理知识解释和解决生活中可能遇到的一些问题。学习知识的目的是应用,如果所学的知识对自己的生活一点帮助都没有,这样的知识学习有什么用呢?

以人教版八年级下册“大气压强”一节的教学为例,笔者进行了一些教学改进。

在“自主学习”环节,让学生阅读教材并结合生活实际,了解两个问题:结合生活实际说明大气压是存在的;结合生活实际谈谈大气压对人类生活的影响。

在“合作探究”和“展示质疑”环节,我设置了两个问题:让学生“探究气压和生活的关系”;让学生“举出两三例大气压影响或应用于生活、生产的实例,并进行一定的解释”。课堂上我引导学生注意,自行车打气筒、去医院打针时用的注射器等,都会用到“大气压强”原理,这些东西是学生亲眼见到过的,来源于自己的生活,学习起来必然感兴趣。

让学生觉得物理学习有趣

很多学生不喜欢学物理,觉得物理学习就是背公式、做习题,学习枯燥而且难度太大。

其实物理学是非常有趣的,因为物理学是研究各种自然现象的科学,许多物理现象和规律从表面上看与我们日常生活的认知是相矛盾的,有时甚至在经验上看来是荒唐的,好多我们认为不可思议的现象其实都是出于物理学的“神奇之手”,它对人们思维产生着巨大的冲击。物理知识成为帮助人们了解神奇自然、探索未知世界的“利器”,这些都会让人觉得很神奇而有趣。

关键在于,课堂上教师怎么样才能让学生觉得物理“有趣”呢?我认为有一个“妙招”就是“观察和实验”。实验本来是物理学科的优势,但目前一些学校在实际教学中,为了所谓的“抓时间、赶进度”,很多教师在黑板上讲实验,把物理学变成了一门背公式、做习题纯属纸上谈兵的学科。这违背了物理学的学科规律:人类的物理知识首先源于生活生产中对自然界的观察,然后逐渐发展为源于物理实验的实验观察,实验和观察一直是检验物理知识真理性的标准。

教学中,我带学生在“合作探究”及“展示质疑”两个环节中做了四个实验:一是利用桌上的器材来证实大气压强的存在并进行合理的解释,学生自己动手完成了覆杯实验。二是让学生做瓶吞鸡蛋的实验。三是模拟“马德堡半球实验”。学生两人组成一个小组,分站在两边,费了好大的劲,也难以拉开合在一起后抽了真空的两个空碗。为什么小小的皮碗竟然产生了这么大的力呢?四是“托里拆利”替代实验,将一根一米长的玻璃管灌满水,管口朝下放入水槽中,玻璃管中的水仍是满的,将管顶(带塞子的)打破后水会怎么样呢?喷出、不变还是下落?通过学生自己动手实验和亲眼观察,这些与学生经验或想象不符的实验现象极大地引起了学生的注意,让学生认识到物理学原来真的好玩有趣。

将“科学探究”落在实处

杨玉良院士指出:“中学教育培养学生的目标应该是:今后他不管干什么,或者不管学什么,都必须具备基本思维方式和知识要求。”观察、实验和科学思维相结合是物理学科的基本特征,“而基本的推导能力,是物理科学研究最基本的逻辑思维要求,如果学生在这方面能力很差,那就意味着他在从事物理科学研究时,逻辑思维和思辨能力比较差,在学科基本问题的研究上就难以有所建树”。

义务教育《物理课程标准》要求初中阶段的“物理课程应注意让学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学探究方法,提高分析问题和解决问题的能力”。具体到课堂上,教师如何培养学生的基本“科学思维”能力和习惯呢?

我认为,首先要将“科学探究”落在实处。对于初中物理教学而言,关键在于真正把空间和时间留出来,让学生进行“真探究”,而不是给予答案的“假探究”。真正的“科学探究”需要学生“动手动脑学物理”,需要学生动眼(看看)、动嘴(议议)、动耳(听听)、动手(做做)、动脑(想想)。

在“大气压强”一节的教学中,我在“合作探究”和“展示质疑”环节设计了五个探究问题:“通过实验探究大气压强的存在”“通过观看视频探究大气压的测量(即“托里拆利”实验的过程及分析)”“探究大气压产生的原因”“探究大气压的特点”“探究气压计的改进”。这些探究性小课题让学生自己动手实验、动眼观察、小组讨论、同伴交流、他组质疑、班级展示,等等,在全方位开放的课堂之中,充分动起来,获取感性认识并反馈感性认识。事实上,学生在所有的上述活动过程中都在“动脑”,最后通过交流活动也能反映出学生在“动脑”过程中形成的概念、掌握的规律、内化的知识是否正确,并通过与教师和同学的反复讨论,不断加以调整和修正,从而获得真正的知识。

其实,以上三点并不是我个人的创见,人民教育出版社2012年出版的义务教育《物理教科书》八年级上册的引言“科学之旅”中就谈过类似问题。“科学之旅”正文分为两个主题:第一个部分是让学生了解物理学科的特点——有趣有用;第二部分是让学生明白“怎样学习物理”,文中从三个方面提出了学习建议,其实也是教学建议。

尽管在这个教材的引言中,已经给初中物理教学指明了路径,但很多教师在学生在进入初中教学的第一课“科学之旅”时,只是照本宣科地讲讲“物理是有用的、有趣的”。在其后的每一节课的教学中,依然回到了“知识和技能”传授的老路,把“序言”的要求全部扔到了一边。这或许是应试教育之过,但从另一个角度说,也由于一些教师没有真正理解教材进而未能灵活地、创造性地使用教材。

这里郑重地再次强调初中物理教学应该教给学生的“三点”,其实是初中物理教学的“返璞归真”,也是我们课堂改革的根基所在。说起来容易做起来难,但是如果每一个物理教师的每一节课都能够“从生活走向物理,从物理走向社会”,都能够让学生自己动手做两三个有趣的实验,都能够引导学生积极主动地进行探究式学习,哪里还愁学生不喜欢物理课呢?

(作者文久江,系湖北省特级教师,现任教于湖北省荆州市沙市区岑河中学)

《中国教育报》2017年09月06日第10版 

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