熊楚偉 汪仕武

物理教學(xué)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)生活化的情境，引導(dǎo)學(xué)生從真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，在思考與探索真問(wèn)題中發(fā)掘現(xiàn)象蘊(yùn)含的物理本質(zhì)和規(guī)律，建構(gòu)物理觀念，在從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)知過(guò)程中掌握科學(xué)探究的方法，發(fā)展科學(xué)思維，在運(yùn)用物理原理和規(guī)律解決問(wèn)題的真實(shí)體驗(yàn)中提升應(yīng)用能力，感悟?qū)W科價(jià)值。

一、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，建構(gòu)物理觀念

物理觀念是對(duì)物理現(xiàn)象本質(zhì)的抽象和概括。在物理學(xué)習(xí)中，注重知識(shí)的形成過(guò)程，讓學(xué)生在真實(shí)情境中體驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的本質(zhì)特征，有利于學(xué)生深度理解知識(shí)，促進(jìn)物理觀念的形成。

在教學(xué)《兩種電荷》時(shí)，筆者讓學(xué)生進(jìn)行以下活動(dòng)：將桌上的物體（吸管、氣球、塑料筆）相互摩擦后，再用它靠近小紙屑、彩帶、頭發(fā)、泡沫等，觀察所看到的現(xiàn)象并記錄下來(lái)。活動(dòng)后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)吸管摩擦后吸引小紙屑，氣球摩擦后吸引頭發(fā)和泡沫，塑料筆摩擦后吸引小彩帶。筆者提問(wèn)：同學(xué)們剛才看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么共同之處？（學(xué)生：吸引）吸引什么樣的物體呢，能不能用兩個(gè)字來(lái)描述一下它的特征？（啟發(fā)學(xué)生想到“輕小”物體）我們剛才是用什么方法使物體帶上電的？（學(xué)生：摩擦）筆者總結(jié)：如果一個(gè)物體能夠吸引輕小物體，我們就說(shuō)這個(gè)物體帶電;用摩擦的方法使物體帶上電的現(xiàn)象叫摩擦起電。

這一活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)到不同的兩個(gè)物體相互摩擦后能吸引輕小物體這一共性，建構(gòu)“帶電體”和“摩擦起電”的物理概念，使抽象的概念有了具體形象的支撐。這是學(xué)生形成物理觀念的重要基礎(chǔ)。

二、探究真實(shí)問(wèn)題，發(fā)展科學(xué)思維

科學(xué)思維是物理素養(yǎng)的核心，決定著學(xué)生解決問(wèn)題的水平和能力。探究真實(shí)問(wèn)題能為學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展提供認(rèn)知依據(jù)，使學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中認(rèn)識(shí)物理本質(zhì)和規(guī)律，建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從“感”到“悟”的升華。

如何讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自然界中只有正、負(fù)兩種電荷是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)之一。為此，筆者創(chuàng)設(shè)了3個(gè)實(shí)踐探究活動(dòng)。

活動(dòng)1：首先，筆者將兩支玻璃棒分別與絲綢摩擦，兩支橡膠棒分別與毛皮摩擦，并提問(wèn)：這兩支玻璃棒（或橡膠棒）帶的電相同嗎，為什么？學(xué)生認(rèn)為相同，因?yàn)楦髯远际桥c另一相同的物質(zhì)摩擦。然后，筆者讓學(xué)生將其中一支玻璃棒（或橡膠棒）放在絕緣支架上，用另一支相同的棒去靠近它，并觀察現(xiàn)象。學(xué)生操作發(fā)現(xiàn)兩支玻璃棒相互排斥，兩支橡膠棒也相互排斥。在真實(shí)的探究體驗(yàn)支持下，學(xué)生順利得出“同種電荷相互排斥”的結(jié)論。

活動(dòng)2：用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒靠近絕緣支架上毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒，再反之操作，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。筆者提問(wèn)：同學(xué)們看到了什么現(xiàn)象？絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶的電與毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶的電相同嗎？學(xué)生從玻璃棒與橡膠棒相吸的現(xiàn)象得出“異種電荷相互吸引”這一結(jié)論。筆者追問(wèn)：自然界中有多少種不同的電荷呢？由此引導(dǎo)學(xué)生初步感知自然界中至少存在兩種不同的電荷。該過(guò)程體現(xiàn)了由淺入深、由具體到抽象的思維過(guò)程。

活動(dòng)3：學(xué)生用桌上的材料相互摩擦使它帶電，然后用它分別靠近絕緣支架上用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒和毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒，記下它們是相互吸引還是相互排斥，并判斷這一物體所帶的電與哪個(gè)物體相同。有的學(xué)生用在頭發(fā)上摩擦過(guò)的塑料筆靠近與絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒，發(fā)現(xiàn)相互排斥，靠近與毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒，發(fā)現(xiàn)相互吸引，從而判斷塑料筆所帶電與玻璃棒相同。還有的學(xué)生用紙巾摩擦過(guò)的吸管與絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒靠近，發(fā)現(xiàn)相互吸引，與毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒靠近，發(fā)現(xiàn)相互排斥，從而判斷吸管帶的電與橡膠棒相同。筆者要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、物體的帶電情況等列舉出來(lái)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些帶電體要么與絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷相同，要么與毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷相同。筆者指出：科學(xué)家收集到無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，也得出上述結(jié)論，事實(shí)表明自然界中只有兩種電荷——正電荷和負(fù)電荷。

活動(dòng)設(shè)計(jì)基于對(duì)真實(shí)問(wèn)題的真實(shí)探究，通過(guò)“操作—觀察—思考—總結(jié)”，抽象出現(xiàn)象背后的本質(zhì)和規(guī)律，提升了學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的科學(xué)思維能力。

三、經(jīng)歷真實(shí)體驗(yàn)，培養(yǎng)探究能力

科學(xué)探究是獲取物理知識(shí)的重要途徑，也是物理學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。科學(xué)探究能力是決定學(xué)生自主學(xué)習(xí)水平和終身學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵?？茖W(xué)探究的過(guò)程包含多個(gè)環(huán)節(jié)，如提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等?？茖W(xué)探究的方法有很多，如控制變量法、轉(zhuǎn)換法、科學(xué)推理法等。這些過(guò)程和方法要在長(zhǎng)期地滲透和體驗(yàn)中獲得提升。

例如，在“驗(yàn)電器的作用及原理”探究活動(dòng)中，筆者首先讓學(xué)生分組自制驗(yàn)電器，并用帶電體檢驗(yàn)其效果;接著用手機(jī)將各組的自制驗(yàn)電器實(shí)驗(yàn)效果投屏展示，引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)金屬箔都是張開(kāi)的，說(shuō)明驗(yàn)電器的原理是同種電荷相互排斥;然后引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各組的驗(yàn)電器金屬箔張開(kāi)的角度不同，并指出這是因?yàn)殡姾傻亩嗌俨煌瑥亩觥半娏俊备拍?隨后將兩根帶電玻璃棒相互靠近并逐漸改變兩棒之間的距離，讓學(xué)生根據(jù)絕緣支架上玻璃棒偏轉(zhuǎn)的快慢來(lái)判斷兩棒之間相互作用力的大小，猜想電荷間相互作用力的大小與電荷間的距離有關(guān);最后讓學(xué)生根據(jù)猜想提出自己的探究方案并進(jìn)行實(shí)踐探究。

這樣教學(xué)讓學(xué)生經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、猜想假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究等科學(xué)探究過(guò)程，既檢驗(yàn)了學(xué)生科學(xué)探究的能力，也是再次學(xué)習(xí)與提高的過(guò)程。

四、“情境—模型”轉(zhuǎn)化，提升應(yīng)用能力

隨著評(píng)價(jià)導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變，物理習(xí)題非常重視對(duì)學(xué)生分析綜合能力、模型建構(gòu)能力等素養(yǎng)的考查。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生遇到這類(lèi)情境題不知從何處著手的主要原因是缺乏對(duì)真實(shí)情境的體驗(yàn)和理解，不能將真實(shí)情境轉(zhuǎn)化為物理模型。如何解決呢？教師要引導(dǎo)學(xué)生從物理視角分析情境，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)情境中的物理元素，從而將真實(shí)情境轉(zhuǎn)化為物理模型。

如下圖，A、B是兩個(gè)輕質(zhì)泡沫小球，C是用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒，A、B、C三者之間相互作用時(shí)的場(chǎng)景如圖所示。由此可以判斷（? ）。

A.小球A帶正電 B.小球B帶正電

C.小球B可能不帶電 D.小球A可能不帶電

學(xué)生能根據(jù)題目信息準(zhǔn)確地判斷C帶負(fù)電，再根據(jù)電荷間的相互作用簡(jiǎn)單地判斷A帶正電、B帶負(fù)電，錯(cuò)誤地選擇A。此題的解答顯現(xiàn)了學(xué)生思維的局限性。為了糾正錯(cuò)誤，筆者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)重構(gòu)題目中的物理模型，引導(dǎo)學(xué)生用帶正電的玻璃棒和帶負(fù)電的橡膠棒分別靠近不帶電的氣球，都出現(xiàn)相互吸引的現(xiàn)象，通過(guò)摩擦讓氣球帶上電后再分別靠近上述兩種棒，此時(shí)氣球與玻璃棒相吸、與橡膠棒相斥。學(xué)生歸納：“相吸”說(shuō)明兩個(gè)物體中一個(gè)帶電、另一個(gè)不帶電，或者兩個(gè)物體帶異種電荷，而“排斥”只能是兩個(gè)物體都帶電且是異種電荷?！安粠щ姟币l(fā)了學(xué)生的深度思考：由題設(shè)可知C帶負(fù)電，根據(jù)B與C相互排斥確定B也帶負(fù)電，由B和C都吸引A，不能簡(jiǎn)單地判斷A一定帶正電，因?yàn)锳可能不帶電，所以正確選項(xiàng)是D。

利用重構(gòu)實(shí)驗(yàn)將問(wèn)題情境轉(zhuǎn)化為物理模型，使學(xué)生學(xué)會(huì)用物理的視角觀察問(wèn)題、思考問(wèn)題，用物理的方法解決問(wèn)題，從而強(qiáng)化了學(xué)生的應(yīng)用能力，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提升。

（作者單位：麻城市黃土崗中心學(xué)校）

責(zé)任編輯? 劉佳