錢澤儀
物理學科屬于理科領域,需要學習者以較好的思維能力來分析問題,達到解決問題的目的。而要想培養高中生的物理思維,就需要讓高中生親自經歷知識的生成,了解每個知識點的起源發展與具體應用。因此,以知識生成來展開物理課堂教學,也就成為促使高中物理課堂走向高效的重要手段。本文將從組織學生探究、開展物理實驗、設計物理實踐來討論知識生成在高中物理教學中的具體教學策略。
建構主義是現代教育理論的基本組成部分,可以說,符合現代教育理論要求的各個教學模式幾乎都需要使用建構主義的相關理論成果,而知識生成是建構主義的核心理念,認為真正的教學應該是讓學習者主動建構知識意義,使學習者在知識生成過程中理解知識、記憶知識與應用知識的過程,這與新課改所倡導的“學生為本”教育要求相符,是一種能夠真正改善高中生被動學習物理知識的教學策略。具體來說,教師可從下面三個層面來引導高中生經歷知識生成:
1 組織學生探究
實際上,知識生成就是教師應堅持探究教學的理念要求,以問題來引起學生產生認知沖突,進而主動展開知識求索,在自主學習與合作交流中總結出物理知識的客觀規律,從本質上把握各個物理知識的過程。從這個角度來說,學生探究活動是組織知識生成活動的基本形式。自新課改以來,探究教學已經成為高中物理教學的主流,教師必須要正視這一時代要求,學會將學習的權利還給學生,讓學生在知識生成中成長為一名有科學素養的青年。
在“運動快慢的描述——速度”一課中,筆者以高中生的運動經歷作為本課課堂導入,以便引導高中生進入物理知識的思考狀態。在學生課間休息的時候,筆者隨意抽選了幾名學生,組織他們進行了百米賽跑,記錄了每名參賽同學的比賽用時。在物理課上,筆者以百米賽跑為例,讓高中生就參賽同學的運動速度進行快慢排序,引出速度的含義與單位這兩個知識點。之后,筆者便提出問題:速度與哪些因素相關?如何證明你的猜想呢?在這個問題引導下,高中生需結合物理小實驗展開討論,如比較兩張面積不同的紙張在同一高度下落的速度;比較不同質量的物體在同一高度下落的速度;比較兩個不同/相同的物體,在不同高度下落的速度等,進而以具體數據來歸納問題答案。
2 開展物理實驗
實驗是探索物理知識的基本手段,也是每一個具備物理素養的高中生所應掌握的基本學習能力。可以說,絕大多數物理知識都是在實驗中發生與發展的。然而,有部分教師因為學生實驗耗時較長、成本較高,所以總是以教師演示來代替學生的親自操作。這種做法雖然會在短期內來讓高中生對物理實驗產生學習興趣,但是并不利于培養高中生的可持續性學習能力。因此,在物理實驗教學中,教師也應盡可能讓高中生參與到實驗設計、實驗操作、實驗分析與實驗總結之中,使其在思考與操作中獲得學習能力,生成物理知識。
在“探究功與物體速度變化的關系”一課中,高中生已經學習了功率、速度以及打點計時器用法等基本知識,所以許多學生已經具備了自己設計物理實驗的能力。因此,在本課實驗教學中,筆者便鼓勵高中生根據教材指導自行設計物理實驗,制作實驗器材。當然,為了保證實驗計劃的可行性,筆者會做好監督與指導,就學生所設計實驗方案的不足給出專業建議,比如鼓勵學生使用excel軟件來記錄與分析數據、用氣墊導軌的相關變化與數字計時器來測量速度等,然后讓學生根據自己設計的實驗方案進行操作,利用物體圖像與實驗數據來總結功與物體速度之間的關系。
3 設計物理實踐
實踐是指一切能夠讓高中生經歷物理操作的活動,它是新課改的一個亮點,是促使物理教學由“知識本位”教學轉向“素養教學”的重要轉折點。之所以要強調物理實踐的重要性,是因為實踐可以讓高中生同時獲得知識、能力、情感等多方面的發展,只有在充足的實踐教學中,高中生能夠將自己的理論知識與具體應用結合起來,從多個角度來思考問題解決辦法,而這也可有效鍛煉高中生的創新思維能力。
在“課題:電在我家中”一課中,筆者要求高中生就家用電器的使用原理、電路設計、應用價值等問題展開物理探究。在本輪實踐活動中,高中生可就電視機、手電筒、電冰箱等常見的家用電器的用電原理進行分析,學生可向電工、家長請教,分析家用電的使用技巧,總結出節約用電的基本途徑,能力較高的學生還可繪制電路圖。本輪實踐活動可讓高中生親身體會到物理與現實生活的聯系,使其了解物理對于改善人們生活,促進社會文明進步的重要作用。由此,學生便可改變“只為應試而學習”的錯誤觀念,而是以欣賞、好奇的心態來參與未來的物理學習,從而真正提高高中物理教學效率。
總而言之,高中物理教學不僅關系著學生短暫的高中學習生涯質量,還影響著學生在未來的高等教育與社會生活之中的發展與進步。如果他們能夠在高中教育階段學會以知識生成來獲取物理知識,那么他們便會養成愛思考、勤思索、善動手、求創新的好習慣,從而受益一生。
(作者單位:重慶兩江育才中學校)