山東省菏澤市鄆城縣黃安鎮(zhèn)初級中學(xué) 梁新華
我國對科學(xué)素養(yǎng)的研究起步較晚,但是獲得了豐碩的研究成果。根據(jù)我國的教育現(xiàn)狀,科學(xué)素養(yǎng)概括為科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)能力、科學(xué)品質(zhì)。傳統(tǒng)的灌輸式的初中物理教學(xué),由于上課形式、方法單一,不利于初中生科學(xué)素養(yǎng)水平的提升,所以教師要創(chuàng)新教學(xué)方法,讓學(xué)生主動探索,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
科學(xué)素養(yǎng)指的是讓學(xué)生掌握科學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)精神以及正確的情感、態(tài)度、價值觀,促使學(xué)生根據(jù)物理理論知識解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,從而形成科學(xué)素養(yǎng)。
對物理學(xué)中涉及的物理概念、原理,教師要引導(dǎo)學(xué)生概括事物的內(nèi)在本質(zhì)。很多物理實驗都需要進行步驟設(shè)計,教師要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,重視對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在教學(xué)中,教師要對學(xué)生進行引導(dǎo),幫助學(xué)生在實驗時有所突破,讓學(xué)生與教材產(chǎn)生思維共鳴。讓學(xué)生以科學(xué)的思維理念學(xué)習(xí)這門學(xué)科,有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。
初中物理學(xué)科是以實驗為基礎(chǔ),和生活聯(lián)系緊密的學(xué)科。根據(jù)我國新課標(biāo)的教學(xué)要求,教師要落實立德樹人的目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),促進學(xué)生的全面發(fā)展。在初中物理教學(xué)中,教師要讓學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度學(xué)習(xí)這門學(xué)科,掌握物理知識與物理學(xué)習(xí)技巧,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)道路上克服困難,提升學(xué)習(xí)效率。以下具體分析初中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的強化策略。
1.培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗興趣
物理教學(xué)內(nèi)容涉及原理、理論、概念,也有一些物理方面的文化知識,包括物理學(xué)家、發(fā)明家的事跡以及物理原理的應(yīng)用。在初中物理實驗教學(xué)中,教師要改變傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)模式,改變學(xué)生被動接受知識的學(xué)習(xí)模式,采用新穎的教學(xué)方式,在實驗中加深學(xué)生對物理知識的印象,從而讓學(xué)生對物理實驗產(chǎn)生興趣,培養(yǎng)學(xué)生為科學(xué)獻身的志向,讓學(xué)生明確物理知識在實際生活中的應(yīng)用。
教師要在課堂上發(fā)揮學(xué)生的主體作用,提前準(zhǔn)備好實驗器材,指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做實驗,發(fā)揮主觀能動性,分析在實驗中遇到的問題,讓學(xué)生動手操作、解決在實驗中遇到的問題,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗操作理念,有助于學(xué)生通過物理學(xué)科認(rèn)識事物并追求真理,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
2.在實驗中培養(yǎng)學(xué)生善于觀察的品質(zhì)
在初中物理實驗教學(xué)中,教師要培養(yǎng)學(xué)生善于觀察的科學(xué)品質(zhì),要和學(xué)生溝通實驗細(xì)節(jié),讓學(xué)生按照科學(xué)的步驟實驗。引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗的現(xiàn)象,通過觀察與分析實驗現(xiàn)象,增強學(xué)生對實驗的認(rèn)知能力,有助于驗證理論知識,從而培養(yǎng)學(xué)生善于觀察的品質(zhì)。
例如,對“阿基米德原理”的實驗教學(xué),教師引導(dǎo)學(xué)生做實驗并觀察實驗現(xiàn)象:水中的石塊受到浮力后從桶中溢出水,彈簧秤的示數(shù)變小。石塊在水中受到的浮力與什么因素有關(guān)?教師引導(dǎo)學(xué)生對水桶中的水進行稱重,得出實驗結(jié)論:浮力的大小與液體的密度和物體所排開液體的體積有關(guān),從而驗證阿基米德原理。
3.在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的探索品質(zhì)
實驗是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容,物理學(xué)科對學(xué)生的科學(xué)思維能力具有較高的要求,因此教師不僅要給學(xué)生傳授物理知識,而且要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,包括合理猜想、聯(lián)想、假設(shè)、類比,學(xué)生對清晰知識結(jié)構(gòu)的掌握,有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。
初中物理實驗的類型,包括根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的演示實驗以及實際操作實驗。教師可以給學(xué)生設(shè)置趣味性的實驗,讓學(xué)生感受實驗的樂趣。同時要設(shè)計一些探索性的實驗,讓學(xué)生動手操作實驗,引導(dǎo)學(xué)生進入科學(xué)探索的實驗氛圍。學(xué)生在操作實驗的過程中,敢于發(fā)現(xiàn)問題并提出質(zhì)疑,有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是、勇于探索的精神品質(zhì),從而培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
例如,在教學(xué)“測定滑輪組的機械效率”時,教師選擇相應(yīng)的儀器、設(shè)備,引導(dǎo)學(xué)生分析影響滑輪組機械效率的原因,指導(dǎo)學(xué)生操作實驗。教師可選擇最小誤差以及最容易操作的裝置,評估時不能隨意否定設(shè)計,通過實驗教學(xué),讓學(xué)生明確掌握對滑輪機組的測定方法,并且能自主思考、探究,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索品質(zhì)。
4.在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
實驗是初中物理教學(xué)的重要組成部分,教師要啟發(fā)學(xué)生對實驗過程和實驗器材進行創(chuàng)新,通過創(chuàng)新實驗,在探索中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,從而發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
例如,在“凸透鏡成像規(guī)律”的教學(xué)中,教師要對原有的實驗進行創(chuàng)新,用凹透鏡代替凸透鏡,看看會有怎樣的實驗結(jié)果。教師讓學(xué)生在小組合作中開展實驗,鼓勵學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中探討交流,通過探究得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。教師要對學(xué)生的合作探討情況進行評價,不僅要對學(xué)生進行書面評價,而且要進行課堂教學(xué)中的當(dāng)面評價,通過評價反饋出教學(xué)中存在的問題。
5.通過實驗演示培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識
初中物理學(xué)科中包含一些抽象、復(fù)雜的內(nèi)容,教師需要利用多媒體將復(fù)雜的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為生動、形象的內(nèi)容。教師利用多媒體演示實驗,創(chuàng)設(shè)生動、真實的情境,有助于學(xué)生理解物理實驗知識,從而解決物理學(xué)科中的重難點問題。
例如,在“平拋運動”教學(xué)中,教師利用幻燈片對平拋運動的問題進行分解,采用動態(tài)圖展示平拋運動的過程,直觀、生動地展示實驗,通過實驗演示、情境演示、動畫短片演示,讓學(xué)生的注意力更加集中,使教學(xué)資源更加豐富,從而提升課堂教學(xué)效率。
1.利用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維
在初中物理教學(xué)中,教師要讓學(xué)生從特殊的事實中歸納、概括一般原理,根據(jù)一般原理進行演繹,從而注重具體問題的解決。思維導(dǎo)圖作為一種思維工具,能呈現(xiàn)科學(xué)思維的過程,思維導(dǎo)圖的呈現(xiàn)使知識更加條理化、結(jié)構(gòu)化,有助于構(gòu)建系統(tǒng)化的知識體系,使物理知識具有邏輯性。教師要引導(dǎo)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖建立知識框架,以思維導(dǎo)圖的方式形象、直觀地表示知識結(jié)構(gòu),能用演繹的思維方法解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,提高學(xué)生的歸納演繹能力以及綜合能力。
例如,在“光學(xué)”的教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建思維導(dǎo)圖,給學(xué)生呈現(xiàn)生活中的實例,包括湖中青山的倒影、樹蔭下的光斑、水中的魚、遙控器的紅外線等現(xiàn)象都遵循的是光的反射、折射規(guī)律。教師要引導(dǎo)學(xué)生理解光學(xué)理論知識,幫助學(xué)生利用思維導(dǎo)圖進行演繹。
2.在質(zhì)疑中培養(yǎng)學(xué)生的批判思維
批判思維是對已有的結(jié)論采取批判態(tài)度,有助于學(xué)生進行邏輯嚴(yán)密的反思。教師要在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境,通過設(shè)計錯例,讓學(xué)生在思考中質(zhì)疑,鼓勵學(xué)生根據(jù)物理學(xué)習(xí)情況進行質(zhì)疑,在分析、解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神,在質(zhì)疑中幫助學(xué)生弄清情況并獨立分析,增強學(xué)生的批判性思維。
例如,在“平面鏡成像規(guī)律”的實驗研究中,根據(jù)小組實驗反饋,有些小組在實驗中操作方法不當(dāng),實驗方法存在問題,導(dǎo)致實驗規(guī)律、實驗結(jié)論存在問題。有的學(xué)生在討論和思考之后提出質(zhì)疑,發(fā)現(xiàn)物距與像距測量存在問題,經(jīng)過思考和討論得出平面鏡成像的確定方法是反射光線成像較弱。對測量方法的改進,有助于得出正確的實驗操作方法,從而得出正確的實驗規(guī)律、實驗結(jié)論,根據(jù)測出的實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論為:物與鏡面以及像與鏡面具有相等的距離。
3.設(shè)置問題啟迪學(xué)生的思維
在初中物理教學(xué)中,教師要給學(xué)生設(shè)置問題,通過問題啟發(fā)學(xué)生思考,根據(jù)已有的事實條件進行推導(dǎo),讓學(xué)生在探究的過程中提出問題、分析問題、解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,從而得出正確的結(jié)論。
例如,在“夏天雨后彩虹”這一知識點的教學(xué)中,教師給學(xué)生提出問題:夏天形成彩虹的原理是怎樣的?通過這一問題啟迪學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生思考。學(xué)生經(jīng)過思考得出結(jié)論:陽光射到空中接近球形的小水滴上,造成色散及反射,使不同的單色光進入人眼,從而形成了彩虹。
又如,在“質(zhì)量與密度”的教學(xué)中,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生提出問題:所有物質(zhì)的密度是不是固定值?同一物質(zhì)是否具有相同的形態(tài)及密度?教師要通過這些問題引導(dǎo)學(xué)生思考,豐富科學(xué)內(nèi)涵,培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。
4.利用建模培養(yǎng)學(xué)生的理性思維
在初中物理教學(xué)中,教師要將復(fù)雜的問題簡化,根據(jù)學(xué)生的知識儲備和能力提問,確保問題難度的適宜性,教師對主要的實際問題進行抽象,啟迪學(xué)生的思維,從而建立物理模型。對物理知識的遷移運用,能幫助學(xué)生分析問題并解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的建模思維、理性思維,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
例如,在“汽車發(fā)動機”的教學(xué)中,教師要讓學(xué)生明確汽車發(fā)動機的檢修需要抬起引擎蓋,引導(dǎo)學(xué)生將引擎蓋進行抽象,形成杠桿模型,引擎蓋作為杠桿在抬起的過程中,重力力臂會有改變。教師讓學(xué)生在小組內(nèi)制作物理模型,通過團結(jié)協(xié)作、不斷探索,培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識。建模實際上是構(gòu)建一種思維模型,通過這種思維模型,將復(fù)雜的問題簡單化、具象化,教師要讓學(xué)生抓住主要矛盾,將要轉(zhuǎn)化的問題轉(zhuǎn)化為物理模型,從而形成認(rèn)知圖,幫助學(xué)生獲取知識。
1.理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合
第一,采用理論教學(xué)。初中物理教師要重視對學(xué)生物理知識的傳授,物理知識包括陳述性知識、事實性知識,通過物理知識的理論教學(xué),有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識,讓學(xué)生思考物理問題,從而進行科學(xué)判斷和解釋,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
例如,杠桿的形態(tài)、特點、分類都屬于陳述性、事實性知識,同時也有一種程序性知識或原理性知識,強調(diào)感應(yīng)電流的產(chǎn)生以及交流發(fā)電機的發(fā)電原理,教師要對這些知識進行篩選、分類,使學(xué)生掌握的理論知識更加系統(tǒng)、全面。
第二,采用實踐教學(xué)。初中物理學(xué)科是一門和生活聯(lián)系緊密的學(xué)科,如果只是講述教材內(nèi)容,就會讓學(xué)生感到枯燥無味。教師要將物理學(xué)科和生活建立聯(lián)系,采用理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方式,讓學(xué)生意識到生活中到處存在物理現(xiàn)象,利用生活化的內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。
例如,教師組織學(xué)生開展社會實踐活動,參觀自然博物館、科普展覽館,讓學(xué)生投身物理實踐活動,在實踐中體會樂趣,豐富學(xué)生的科學(xué)知識,學(xué)生對科學(xué)知識的印象會更深刻、掌握會更牢固。
2.通過課外閱讀培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神
初中物理教學(xué)不能只局限于教材知識的教學(xué),要通過課外內(nèi)容,豐富學(xué)生的物理知識,拓展學(xué)生的視野。
例如,教師給學(xué)生推薦符合初中生的物理學(xué)報紙、雜志、書籍,還要給學(xué)生講述物理學(xué)家的傳記和故事,讓學(xué)生掌握與物理相關(guān)的課外知識,拓展學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生正確的三觀,增強學(xué)生的科學(xué)精神。
綜上所述,在初中物理教學(xué)中,教師要通過感性材料,讓學(xué)生設(shè)計探索實驗,包括小組實驗以及單獨實驗,在實驗中培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,讓學(xué)生進行科學(xué)探索,掌握物理知識,培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,采用有效的教學(xué)方法,啟迪學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的理性思維、批判思維、發(fā)散思維。同時教師要注重理論教學(xué)與實踐教學(xué)的結(jié)合,提高學(xué)生的綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識、科學(xué)思維、科學(xué)精神,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。