吳俊峰

【關(guān)鍵詞】初中物理;核心素養(yǎng);教學(xué)細(xì)節(jié)

【中圖分類號(hào)】G633.7 ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ?【文章編號(hào)】1005-6009（2018）19-0061-02

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分。物理學(xué)科是由基礎(chǔ)知識(shí)、基本觀念、思想方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M成的有機(jī)整體。除知識(shí)結(jié)構(gòu)外，同時(shí)掌握物理學(xué)習(xí)觀念和方法才能達(dá)到學(xué)習(xí)物理的目的。觀察物理現(xiàn)象是中學(xué)物理教育的基礎(chǔ)和起點(diǎn)，物理概念和規(guī)律是中學(xué)物理的關(guān)鍵和核心。[1]基于此，筆者認(rèn)為要關(guān)注教學(xué)細(xì)節(jié)，在細(xì)節(jié)中滲透對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，具體而言，在教學(xué)中需要注意以下三點(diǎn)。

一、重視實(shí)驗(yàn)測(cè)量中的有效數(shù)字

物理學(xué)科是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)展出的一門學(xué)科。在觀察和實(shí)驗(yàn)中，限于儀器的精密程度等原因，只能近似地反映客觀事實(shí)，具有一定的近似性。[2]所以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的理解和處理直接影響著學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成，尤其是剛接觸物理的初中學(xué)生。如何教育學(xué)生理解精確性與近似性的統(tǒng)一，值得我們思考。

以“天平的讀數(shù)”為例，初中物理實(shí)驗(yàn)中的托盤天平是一個(gè)重要的測(cè)量工具，學(xué)生在進(jìn)行讀數(shù)練習(xí)時(shí)容易出現(xiàn)讀數(shù)不規(guī)范和不明確的問題，需要教師加以糾正。例如，對(duì)圖1，若學(xué)生的兩次讀數(shù)分別為26.4g和52g，教師一般會(huì)默認(rèn)其正確。但是仔細(xì)比較一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩次讀數(shù)的有效數(shù)字不統(tǒng)一，估讀存在不規(guī)范的現(xiàn)象，后者應(yīng)讀52.0g。限于托盤天平的精確程度和測(cè)量意義等客觀約束，雖然兩次讀數(shù)均未按照“二分法”等規(guī)則嚴(yán)格估讀到最小分度值的下一位，但是52.0g較之52g表明讀數(shù)是存在誤差的，是近似估讀的，這傳達(dá)了更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。類似問題還出現(xiàn)在溫度計(jì)、量筒、電表等器材的讀數(shù)中。

筆者建議在平時(shí)的教學(xué)中要通過各種估讀引導(dǎo)學(xué)生正確讀數(shù)，總結(jié)規(guī)律，形成對(duì)估讀問題的認(rèn)識(shí)，減小學(xué)生實(shí)驗(yàn)讀數(shù)的隨意性、盲目性，以此來傳達(dá)實(shí)驗(yàn)測(cè)量存在近似性的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生初步的誤差分析能力，也為高中學(xué)習(xí)“有效數(shù)字”打下基礎(chǔ)。

二、重視以擬合思維處理數(shù)據(jù)

在初中物理實(shí)驗(yàn)探究中，從處理數(shù)據(jù)中得出結(jié)論、驗(yàn)證猜想是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，學(xué)會(huì)分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是一項(xiàng)重要的技能。

初中物理實(shí)驗(yàn)分析處理數(shù)據(jù)的一般過程就是列表、描點(diǎn)和描畫與數(shù)據(jù)點(diǎn)重合的擬合圖線，最后分析圖像找出規(guī)律。筆者在實(shí)際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)在畫擬合圖線時(shí)，存在教材表述模糊，教師的指導(dǎo)不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)象。

例如，在探究電流、電壓和電阻之間的關(guān)系，理解歐姆定律及其變換式的物理意義，以及在引導(dǎo)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，教材未有意強(qiáng)調(diào)“當(dāng)電壓不變時(shí)電流與電阻成反比”中反比函數(shù)是如何得出的。教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)也往往是重視“反比”結(jié)論，忽視了擬合過程。這就造成了初中生在學(xué)習(xí)時(shí)的困惑：反比函數(shù)怎能一眼看出，畫出來“彎”的就一定是反比函數(shù)了嗎？

其實(shí)，盡管真正的探究過程存在未知因素，理論上初、高中實(shí)驗(yàn)圖像的擬合過程都應(yīng)該遵循“化曲為直，化繁為簡(jiǎn)”的思想，數(shù)據(jù)的分析應(yīng)合理設(shè)計(jì)以擬合成直線為佳。在教學(xué)此部分內(nèi)容時(shí)，在得出課本上的曲線圖象后，筆者認(rèn)為，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論如何進(jìn)行優(yōu)化，例如考慮作出

圖象，從而體現(xiàn)出“化曲為直，化繁為簡(jiǎn)”的擬合思想。

三、重視數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用

物理學(xué)的發(fā)展離不開數(shù)學(xué)工具的使用，兩者相互促進(jìn)。物理教學(xué)中隨處可見對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用，但部分初中物理教師缺乏對(duì)數(shù)學(xué)工具的介紹和使用。如何正確利用數(shù)學(xué)思想方法解決初中物理教學(xué)問題，特別是數(shù)形結(jié)合類問題，是一個(gè)值得大家思考的重要課題。

數(shù)形結(jié)合能把抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言、數(shù)量關(guān)系、函數(shù)關(guān)系與直觀的幾何圖形、位置關(guān)系結(jié)合起來，化繁為簡(jiǎn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)能力，達(dá)到抽象性與形象性的統(tǒng)一。物理和數(shù)學(xué)密不可分，數(shù)學(xué)思想是對(duì)物理問題本質(zhì)的思考，是對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的提煉和上升。物理教學(xué)中常見的數(shù)學(xué)思想方法有分類討論、函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合等。只有通過在初、高中物理教學(xué)中長(zhǎng)期和連續(xù)滲透數(shù)學(xué)思想方法教育，才能利于學(xué)生真正具備探究物理問題的核心素養(yǎng)。

例如，在“測(cè)定液體密度”的實(shí)驗(yàn)中，液體的體積（V）及液體和容器的總質(zhì)量（m總）可分別由量筒和天平測(cè)得。某學(xué)生通過改變液體的體積得到幾組數(shù)據(jù)，畫出有關(guān)圖線，在圖中能正確反映液體和容器的質(zhì)量跟液體的體積關(guān)系的是（ ）。

對(duì)于本題，一般利用質(zhì)量與體積成正比，然后強(qiáng)調(diào)液體體積為零時(shí)，總質(zhì)量不為零，就可以得知B為正確答案。但筆者在教學(xué)時(shí)認(rèn)為，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)，可以引導(dǎo)學(xué)生得出關(guān)于m總和V的兩個(gè)變量的表達(dá)式m總=ρV+m杯，再作出對(duì)應(yīng)的一次函數(shù)圖象，就可以分析出圖象斜率、截距的物理意義分別是密度和空杯質(zhì)量。學(xué)生首次嘗試?yán)脭?shù)學(xué)工具解決物理問題，顯得興趣盎然。

了解學(xué)生的數(shù)學(xué)教材和進(jìn)度，適時(shí)地用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題，可以潛移默化地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思想、利用數(shù)學(xué)處理物理問題的思維能力。當(dāng)然教師在實(shí)踐中也要有意識(shí)地向?qū)W生指出，物理問題受到合理性和實(shí)際條件的約束，與純數(shù)學(xué)知識(shí)存在一定的不同。這樣可以在學(xué)科交融中提升核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡保祥.科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)與物理教學(xué)[M].武漢：湖北教育出版社，2004.

[2]閻金鐸，朱小明.中學(xué)物理教學(xué)[M].北京：光明日?qǐng)?bào)出版社，1987.