林偉強
摘 要:現(xiàn)行的上海科學(xué)技術(shù)出版社出版的初中物理材(八年級、九年級)在文字表述、內(nèi)容安排等方面存在一些較為明顯的瑕疵,本文作者多年從事一線教學(xué),試圖就這些問題提出一些看法,以利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:滬科版初中物理課本;培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)17-298-01
什么是一個人的科學(xué)素養(yǎng)?當前國際上普遍從三個方面來評價一個人的科學(xué)素養(yǎng),一是對于科學(xué)知識的了解程度;二是對科學(xué)的研究過程和方法的了解程度;三是對于科學(xué)技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響的了解程度。人類自身素質(zhì)的不斷提高可以促進社會的進步和科學(xué)的發(fā)展,全面提高每個學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)當是中學(xué)階段科學(xué)課程的培養(yǎng)目標之一。當下的課程標準,特別強調(diào)物理課程在知識與技能,過程與方法,情感、態(tài)度與價值觀等方面的教育作用,這當然是一種進步。但從培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的講度來看,現(xiàn)行滬科版物理教材的編寫缺乏對科學(xué)準確性、邏輯嚴密性的追求,損害了學(xué)生對學(xué)科本身知識體系的邏輯結(jié)構(gòu)的理解,這使得課程標準提出的“培養(yǎng)公民科學(xué)素養(yǎng)”這一目標成了空中樓閣。
比如:滬科版九年級物理課本32頁練習(xí)第6題所畫的4個圖像,物態(tài)變化前與物態(tài)變化后兩段代表物質(zhì)溫度變化的斜線畫成了相互平行,這其實是錯的。因為這兩段斜線分別代表了同一種物質(zhì)在固態(tài)和液態(tài)時吸熱升溫(或放熱降溫)的過程,其斜率代表了物質(zhì)在固態(tài)或液態(tài)時的比熱容,將這兩段斜線畫成平行就意味著“物質(zhì)處于固態(tài)時和處于液態(tài)時的比熱容相同”,這顯然是不對的。
再如:滬科版九年級物理課本35頁《物體的內(nèi)能》一節(jié)中有這樣一句話:“因為物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),所以,可以用物體的溫度變化來判斷其內(nèi)能是否發(fā)生了變化。”這句話容易令學(xué)生產(chǎn)生這樣的想法:“如果物體溫度變化了,說明它的內(nèi)能有變化;如果物體溫度沒有變化,說明它的內(nèi)能也沒有變化。”這顯然是不對的!事實是:一個物體溫度變化了,它的內(nèi)能一定有變化;但物體溫度沒有變化,并不能確定它的內(nèi)能有沒有變化。
還有:滬科版八年級課本第105面《怎樣描述力》一節(jié)中,有這么一句加粗的重點語句:“影響力的作用效果的因素有三個,它們是力的大小、方向和作用點。”這句話也是有問題的,在后面第8章學(xué)習(xí)壓力時,就會談到“受力面積大小”也會影響力的作用效果,怎么能說“影響力的作用效果的因素有三個”呢?所以建議改成這樣表述:“力的大小、方向和作用點都能影響力的作用效果,它們被稱做力的三要素。”我們不必要求初中學(xué)生追求知識的全面與完整,但教材本身對于概念、規(guī)律的表述仍然要求要準確、嚴密;我們不要求學(xué)生全面、深刻地把握概念的內(nèi)涵和外延,但也不應(yīng)該用這種明顯會產(chǎn)生誤導(dǎo)的語句來誤導(dǎo)學(xué)生。這對科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是非常不利的。
從增加“對科學(xué)的研究過程和方法的了解”這一角度講,現(xiàn)行的滬科版初中物理課本,在一些實驗探究的教學(xué)設(shè)計上也做得差強人意。比如在“滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)”的探究中,課本提出了5種猜想,分別是“接觸面的粗糙程度”、“接觸面的大小”、“運動速度”、“接觸面的壓力”、“運動方向”。但對于現(xiàn)實中學(xué)生最合理也最有可能提出的一個猜想“物體的重量(質(zhì)量)”則避而不談,更不應(yīng)該的是,在進行實驗和收集證據(jù)這一環(huán)節(jié),只驗證了將被證明有關(guān)的兩個猜想,對另外三個將被證明無關(guān)的猜想?yún)s視而不見。這種做法使得許多一線教師在上其他課時也采取相同策略,對學(xué)生提出的一些錯誤猜想多不做回應(yīng),那將狠狠打擊學(xué)生的探索熱情,同時對培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度也是很不利的。
培養(yǎng)科學(xué)探究能力的第三點是培養(yǎng)設(shè)計實驗與制訂計劃的能力。設(shè)計實驗的前提是必須明確探究的目的和已知條件。滬科版物理教材在“探究同一直線上二力的合成”的實驗設(shè)計上更有本末倒置之嫌。本實驗要探究的問題是“當兩個力沿同一直線作用在同一物體上時,怎樣求合力呢?”合理的猜想無非是兩個力按一定的數(shù)學(xué)法則進行計算。那么如何設(shè)計實驗?zāi)兀亢狭Φ母拍钍且粋€力產(chǎn)生的作用效果跟幾個力共同作用的效果相同。所以實驗探究每一條力的合成法則時,都至少要做2次實驗,第一次用兩個力同時拉橡皮筋,第二次用一個力拉橡皮筋,且橡皮筋的形變效果要與前次相同,然后記下3個拉力的值,再努力去發(fā)現(xiàn)3個數(shù)值之間的運算法則,完成對本實驗的探究。進行實驗之前,對于“單獨用一個多大的力去拉橡皮筋才能讓它的形變效果與2個力共同作用的效果相同” 可不是預(yù)知的,所以這個實驗最好還是用彈簧測力計來拉橡皮筋。課文設(shè)計的用鉤碼來拉橡皮筋,其不合理之處在于:實驗前探究者不能確保3個鉤碼可以把橡皮筋拉到相同的形變效果,如果形變效果不同的話,這實驗便失去了意義。所以課文設(shè)計的實驗明顯帶有知道了結(jié)論再來湊實驗數(shù)據(jù)的傾向。這即不符合科學(xué)史上的歷史事實,也違背了實事求是的科學(xué)精神。或許有人會辯解說:我們本來就猜想同直線同方向時求合力符合加法法則,同直線反方向時求合力符合減法法則。但不要忘了一點,任何猜想都要通過多次實驗來排除數(shù)據(jù)的偶然性,一個猜想被認為正確是因為多次實驗的數(shù)據(jù)符合猜想的規(guī)律,而不是用符合猜想的數(shù)據(jù)做了很多次實驗。
科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)并非易事,它是一項長期而艱巨的工程。物理新課程理念強調(diào),物理教育要重視學(xué)生主動參與知識探究的全過程,要加強學(xué)生實踐和實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),強調(diào)學(xué)生科學(xué)方法和科學(xué)思維習(xí)慣的養(yǎng)成。所以,物理新課程的設(shè)計應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)貫穿于物理教學(xué)的全過程,探索培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的途徑和方法,全方位地提高學(xué)生的整體能力,為他們將來能更好地服務(wù)于社會打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻:
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[2] 陳 鵬主編 2016年《鼎尖教案》物理滬科版八年級上、下冊與九年全一冊 延邊教育出版社
[3] 陳運保主編 《義務(wù)教育課程標準案例式解讀初中物理》 教育科學(xué)出版社