新高中物理課程強調科學探究技能的訓練,并在內容方面有大的拓展。不僅重視實驗、觀察、思維等傳統技能的培養,還特別重視提問、假設、猜想、解釋、交流、合作等問題,更強調科學方法的運用。本文結合物理教學實際談談學生能力的培養。
一、引導學生尋找物理規律,讓學生思維呈階梯式上升
學習初中物理知識的過程中,學生的思維主要是形象思維,而且是靜態思維多于動態思維。而進入高中后,不僅是物理知識量的增多,而且對學生的抽象思維能力、邏輯推理以及運用數學知識分析、解決實際問題的能力都有了明顯的提高。因此教師在引導方面,不僅要考慮知識的銜接性,還要考慮學生的接受程度,例如速度-時間圖像,利用梯形的面積公式經過分析推理得到位移與時間的關系式。用到了“圖像中所圍的梯形面積就代表了勻變速直線運動的位移”這一重要的思想,先把過程無限分割,以“不變”近似代替“變”,然后再進行累加的積分思想,這是學生探究認知的過程。教師必須重視這一過程的教學,而不是僅讓學生最終記住公式。
二、用好新教材,發揮新教材在培養學生推理能力中的作用
物理概念、規律(包括定律、定理、法則、公式等)在建立時,主要用到的思維方法是推理。物理教材中蘊含著豐富的推理內容。如必修2《動能和動能定理》這一節中,是通過應用做功公式和牛頓第二定律以及運動學公式,并進行必要的分析推理得出動能定律的數學表達式。而對平拋運動的研究,是先通過實驗歸納推理,然后根據牛頓運動定律進行演繹推理。這種方法如果學生掌握了,對今后遇到帶電粒子的偏轉問題等類平拋運動問題就能迎刃而解了。上述內容的結論,教材均未直接給出,教師在進行這些內容的教學時,應引導學生結合已學的知識進行推理,而不是教師包辦代替,這樣既使學生主動地構建新知識,同時又培養了學生的推理能力。
三、了解物理學史,體會科學家活動的方法,提倡在科學活動中勇于質疑
課程目標要求重視科學史的教育功能,物理學史為科學方法的教育提供了豐富而生動的素材。教學中,教師剖析物理學史的案例,可使學生得到科學方法的熏陶。伽利略用邏輯推理的方法糾正了亞里斯多德“物體越重下落越快”的謬誤。伽利略的理想斜面實驗把經驗事實與邏輯推理和諧地結合在一起,愛因斯坦高度評價了伽利略的理想斜面實驗,認為伽利略的發現以及他所應用的科學推理方法是人類思想史上的最偉大成就之一。
四、在實驗教學中培養歸納推理能力
實驗是物理學的基礎,在物理實驗中經常要用到歸納推理方法。比如,對日常生活中觀察到的實驗現象、前人的實驗結果等進行定性分析,作出初步猜想。運用控制變量法進行實驗得出實驗數據,經歸納和必要的數學處理得出結論。物理學中大多數概念的形成、規律的建立都運用了實驗歸納法。在實驗中不僅要培養學生的觀察、動手能力,還應使他們的歸納推理能力和與他人的合作能力得到鍛煉。
五、在新舊知識聯系中培養類比推理能力
由于兩個或兩類事物在許多屬性上相似,推出它們在其他屬性上也相似,這種思維過程稱為類比。在教學中將新知識與舊知識進行類比,既可以降低新知識的教學難度,又可以鞏固舊知識,加強新舊知識的聯系。地球表面物體受到重力作用,物體移動過程中重力做功與路徑無關,從而使物體具有由位置所決定的重力勢能,物體在移動過程中重力做功多少與初末兩位置的高度差有關。電荷在電場中受電場力作用,電荷移動過程中電場力做功與路徑無關,從而使電荷具有由位置所決定的電勢能,電荷在移動過程中電場力做功的多少與初末兩位置的電勢差有關。
六、在物理教學中滲透STS教育理念,有利于學生全面地認識客觀世界
課程目標要求重視學生對科學、技術、社會、環境相互影響的理解,培養其基本的環保意識和可持續發展觀念;在我國普通高中課程改革中,已將STS的內容滲透到傳統的理科課程中,強調了科學技術與社會實際發展的一致性。我國的教育正從應試教育向素質教育轉軌,物理新教材的編寫也充分體現了這個基本思想,其宗旨在于理論聯系實際、拓寬知識面、培養創造能力、激發學習興趣、提高科學素養。近年來,高考物理試題中的STS氣息濃厚,不僅出現了不少聯系生活、生產實際的試題,還出現了一些著眼于高新技術,立足于高中課本知識的試題,這類試題選材靈活,立意新穎,要求考生對試題所展示的實際情境進行分析、判斷,弄清楚物理情境,抽象出物理模型,然后運用相應的物理知識進行解答。這種試題不但能考查學生分析問題、解決問題的能力,檢驗學生素質的高低,還充分體現了從“應試教育”向“素質教育”轉軌的高考改革方向,有利于人才的選拔。
(責任編輯易志毅)