趙文學(xué)
摘? ?要:問題意識既是物理學(xué)習(xí)的目標(biāo)之一,也是學(xué)好物理的關(guān)鍵前提。因此,我們應(yīng)該通過多種方法培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,如重視物理實驗,關(guān)注物理與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系,引入物理學(xué)史等。文章以“多用電表的使用”為例,展示課程中對問題意識的培養(yǎng)及應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);問題意識;多用電表
愛因斯坦曾經(jīng)說過:提出一個問題往往比解決一個問題更重要。自牛頓開創(chuàng)經(jīng)典力學(xué)以來,物理學(xué)取得了迅速的發(fā)展,尤其是20世紀(jì)初相對論和量子力學(xué)的誕生,將物理學(xué)推上了一個新的高度??v觀物理學(xué)發(fā)展史,正是一位又一位滿懷好奇心的物理學(xué)家在探究一個又一個問題的過程中,發(fā)展了這門學(xué)科。
1? ? 問題意識培養(yǎng)的重要性
1.1? ? 問題意識培養(yǎng)是物理學(xué)習(xí)的目的之一
2018年教育部頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》[1]指出了四大類物理學(xué)科核心素養(yǎng),分別是“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”,其中“科學(xué)探究”部分指出應(yīng)“具有科學(xué)探究的意識,能發(fā)現(xiàn)問題”。由此可見,問題意識的培養(yǎng)內(nèi)含于物理學(xué)科核心素養(yǎng),是物理學(xué)習(xí)的目的之一。
從另一個方面來看,問題意識或許并不需要培養(yǎng),因為每個人都是天生的科學(xué)家,我們生來就對我們所看到的各種事物和現(xiàn)象充滿好奇。物理學(xué)習(xí)的一個應(yīng)然結(jié)果是保持這種天生的好奇以及探索之心[2]。然而,現(xiàn)實生活中的結(jié)果是,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)了物理課程之后,失去了對大自然的好奇之心,這應(yīng)該引起教育工作者的反思。
1.2? ? 問題意識是學(xué)好物理的前提條件
問題意識對于物理學(xué)家探究物質(zhì)世界的規(guī)律和本質(zhì)至關(guān)重要,對于中學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科同樣重要。眾所周知,物理是一門以實驗和觀察為基礎(chǔ)的學(xué)科,而觀察和實驗需要以問題為導(dǎo)向。例如,光電效應(yīng)實驗中,我們觀察到電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn),判斷電路中產(chǎn)生了電流,提出問題“電流是怎么產(chǎn)生的”,由此引入光電子和光電效應(yīng)的概念。大家觀察實驗裝置,可以提出很多問題,“改變?nèi)肷涔獾念伾l率)”“改變?nèi)肷涔獾膹姸取薄案淖冸娫凑?fù)極方向”分別會對實驗產(chǎn)生什么影響呢?由這些問題引入,很多概念和規(guī)律就很自然地展現(xiàn)出來。擁有問題意識的學(xué)生,往往能夠更深入和全面地思考問題,這對物理學(xué)習(xí)大有幫助。以黑體輻射問題的“來龍”和“去脈”為例進行說明:教材由于篇幅限制,不可能對每個知識的來龍去脈都講述清楚,而了解每個知識點的“來龍”(為什么要研究這個?)和“去脈”(研究結(jié)果有何用途或?qū)е铝耸裁??)對于培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)具有重要意義。一個具備問題意識的學(xué)生,會自己查閱書籍或網(wǎng)絡(luò)去了解黑體輻射問題的背景——鋼鐵工業(yè)的大發(fā)展;也會探尋該問題的意義——導(dǎo)致了量子力學(xué)的誕生,由此對該問題的重大意義有了一定的了解,也提升了自己的物理素養(yǎng)。
2? ? 中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣培養(yǎng)
如何培養(yǎng)問題意識呢?其實就是培養(yǎng)興趣?,F(xiàn)實生活中,對某事物不感興趣的直接表現(xiàn)就是提不出問題,而有了興趣就自然會產(chǎn)生一系列問題、引發(fā)更深入的了解和探究。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法很多,本文總結(jié)了三種較常見的方法,希望能起到拋磚引玉的作用。
2.1? ? 重視物理實驗,提高學(xué)習(xí)興趣
實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),物理概念和規(guī)律等大都是建立在實驗基礎(chǔ)之上的。中學(xué)生正處于好奇心蓬勃的年齡,尤其對有趣的實驗滿懷熱情。通過實驗操作不僅能滿足他們的好奇心和求知欲,還能為學(xué)生提供豐富的感性認(rèn)識,從中也能體會到成功的樂趣,提高他們的學(xué)習(xí)興趣[2]。因此,在物理教學(xué)中,要重視實驗的作用,實驗不能僅僅作為物理教學(xué)的輔助,而應(yīng)該成為貫穿整個教學(xué)過程的主線,應(yīng)該成為創(chuàng)造物理情境、探索物理規(guī)律的主要手段。
2.2? ? 注重物理與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系,增強學(xué)習(xí)興趣
中學(xué)物理教學(xué)一直重視物理知識在解釋自然現(xiàn)象中的作用和科技發(fā)明中的應(yīng)用,但是仍有很多學(xué)生感覺物理學(xué)習(xí)脫離實際生活??梢哉f,物理知識來自于生活,最終也要用到生活之中。教師教學(xué)要充分利用生產(chǎn)、生活中的各種資源,讓學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生感性認(rèn)識和共鳴,這樣才能使學(xué)生感覺物理“有用”,從而增強學(xué)習(xí)興趣。諸如籃球、賽車等體育運動,黑洞、引力波等科技前沿,《三體》《流浪地球》等科幻作品,溫室效應(yīng)與環(huán)保等社會熱點,都可以穿插進物理教學(xué)之中,使學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)在解釋各種現(xiàn)象和促進社會發(fā)展中發(fā)揮的巨大作用,以擴展思維、增強興趣。
2.3? ? 引入物理學(xué)史故事,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
物理知識絕不是僵硬、呆板而無聊的公式和定律的集合,而是豐富、鮮活的智力探索的結(jié)晶。物理學(xué)科的發(fā)展和完善有著非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬻w系,這本身就體現(xiàn)了一種科學(xué)方法[3]。在課堂中引入物理學(xué)史故事,可以讓學(xué)生體會科學(xué)家面對困難時是如何思考的,了解其反復(fù)論證以設(shè)計合理完善的實驗一步步得出結(jié)論的過程,從而提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,同時激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。另一方面,不能只講科學(xué)家正確的思路和做法,仿佛科學(xué)探究一次就能成功似的,將科學(xué)家典型的失敗案例作為教學(xué)素材,可以讓學(xué)生更全面地了解科學(xué)研究的生動性和復(fù)雜性,也拉進了學(xué)生和科學(xué)家之間的距離。
3? ? “多用電表的使用”中的問題意識培養(yǎng)與應(yīng)用
本節(jié)以“多用電表的使用”為例,以講課流程為概要主線,展示課程中對問題意識的培養(yǎng)及應(yīng)用。
3.1? ? 話題引入
我們的生活已經(jīng)離不開手機了,一部手機可以接打電話、收發(fā)短信、上網(wǎng)聊天、網(wǎng)站購物,各種功能都被集合到一起,極大地方便了生活。生活中還有哪些將多項功能集中到一起的物品呢?(學(xué)生討論)我們即將學(xué)習(xí)的就是一種將多個本領(lǐng)集中于一身的測量儀器——多用電表。
3.2? ? 觀察與討論
學(xué)生觀察多用電表的結(jié)構(gòu),相互討論,并提出想法:“我發(fā)現(xiàn)這個表的刻度很奇怪,內(nèi)側(cè)是從左到右均勻增大的,外側(cè)卻是從右向左增大,而且不均勻”,“我認(rèn)為內(nèi)側(cè)和外側(cè)刻度不同,是因為它們的用途不同”,“我發(fā)現(xiàn)這個表可以測四種不同的物理量”,等等。
3.3? ? 原理講解
學(xué)生經(jīng)過觀察和討論,對多用電表產(chǎn)生了興趣,并提出了一些問題。老師此時可以結(jié)合學(xué)生的問題,對多用電表的原理進行講解:機械調(diào)零、并聯(lián)分流測電流、串聯(lián)分壓測電壓、紅進黑出、歐姆調(diào)零、測電阻的原理、注意事項等。
3.4? ? 測量應(yīng)用
學(xué)習(xí)了多用電表的原理,自己的問題得到解答,學(xué)生產(chǎn)生一定的收獲感,對于多用電表的使用躍躍欲試。此時老師安排實驗,先由學(xué)生自己動手,然后老師講解細節(jié)和讀數(shù)要領(lǐng)。
3.5? ? 復(fù)習(xí)鞏固
其一,通過習(xí)題練習(xí)進一步鞏固這部分知識;其二,學(xué)生自我總結(jié),對多用電表的原理和使用再次深入理解。如能發(fā)現(xiàn)新的疑問,首先自己思考,然后和同學(xué)討論,向老師請教。
綜上,問題意識既是物理學(xué)習(xí)的目標(biāo)之一,也是學(xué)好物理學(xué)科的關(guān)鍵前提,在物理教學(xué)中有著重要地位。教師在教學(xué)中要善于培養(yǎng)和應(yīng)用學(xué)生的問題意識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。當(dāng)然,我們提倡的問題意識是建立在觀察和思考基礎(chǔ)上的有邏輯的“善問”,而不是不著邊際的“瞎問”,教師在教學(xué)實踐中需要注意這一點,防止“矯枉過正”。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[2]李新鄉(xiāng),張軍朋.物理教學(xué)論(第二版)[M].北京:科學(xué)出版社,2019:24,81.
[3]歐閬中.物理學(xué)史在科學(xué)方法教育中的應(yīng)用——以“萬有引力定律”的教學(xué)為例[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2019,48(12):64-65.
(欄目編輯? ? 羅琬華)