培養物理素養 慢工出細活

李嘉峻

物理素養是指具有強烈的物理意識、理念，即對物理概念、定義等基礎知識的掌握程度；具有物理學科的思維方法和解決問題的方法，即具備物理問題研究思路和方法的能力、獨立思考物理問題的能力和敏捷反應物理現象的能力；具有通過對物理知識的理解、對物理技能的掌握并付諸實踐時謹慎、務實、耐心、細致、持之以恒的能力，它是學生在物理學習和實踐活動中所應具備的基本素養。因此，培養學生物理素養是物理教學的重中之重。那么，教學中如何培養學生的物理素養呢？

一、在對概念的追根溯源中形成物理觀念

人們對某些物理現象的共同屬性進行必要的抽象、高度概括、準確定義，即產生了物理概念。物理概念是學習物理的基礎。因此，如何更好地認識、理解、吃透物理概念是開啟物理學大門的金鑰匙，也是學好物理的先決條件。

由于教材的簡潔性，其所呈現的物理知識是經過編者們高度濃縮和提煉的，每個物理知識背后所蘊含的豐富背景、來龍去脈等無法一一呈現，而這恰恰是學生理解物理知識的重要幫手。因此，對于物理概念，我們首先應該明確的是其物理意義，換句話講就是要找出該物理概念產生、形成的客觀背景、必然原因。在找尋的過程中，學生逐步形成物理觀念。

例如，同一物體，在運動中速度會隨時間而變化，有的變化快，有的變化慢，即速度的變化有其快慢的不同，我們就引入“加速度”這個概念來描述物體運動時速度變化快慢的不同。為了掌握“加速度”概念，就要對其進行解剖分析、追根溯源，找出其產生的背景，從而幫助學生更全面地了解、體會其物理意義。

教學中，教師可以利用實例幫助學生分析、理解。比如，火車開動時，它的速度從零增加到幾十米每秒，需要幾分鐘。汽車開動時，它的速度從零增加到幾十米每秒，只需幾秒鐘；步槍射擊時，子彈的速度從零增加到幾百米每秒，僅用千分之幾秒；急速行駛的火車要停下來，需要幾十秒鐘；急速行駛的汽車要停下來，幾秒鐘就夠了；子彈射入墻壁中，千分之幾秒鐘就可停止。由此可知，常見的許多變速運動，其速度變化的快慢不同，而且差別較大。

物體運動速度改變的快慢有重要的現實意義：百米賽跑，起跑時速度增加得快，可以縮短運動時間，提高成績；汽車在緊急剎車時，速度改變得快，則可避免發生事故。為了表示速度改變的快慢，便引入了一個新的物理概念“加速度”。這樣，學生對“加速度”的概念就從感性認識上升到理性認識，是認識上的飛躍，從而形成了物理觀念。

二、在對物理現象的探究中形成物理技能

物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理學的實驗基礎、理論體系和研究方法，是現代科學和技術的基礎。物理實驗對于建立物理基本概念、基本規律，引出物理公式以及加深對它們的理解，有著不可替代的作用。物理實驗又是培養學生實驗技能和良好的實驗素養的主要手段。因此，物理教學中，我們應該引導學生通過實驗觀察和實驗手段，探究物理現象，使學生掌握為進一步學習現代化生產和現代科學技術所必需的基礎物理知識，培養初步的實踐技能和創造能力。

例如，“組成串、并聯電路”實驗中，兩燈泡串聯時，學生發現一只燈泡亮，另一只燈泡暗，提出疑問：“串聯電路中各處的電流相等，兩燈泡會同樣亮，怎么會一只亮一只暗呢？”為此，教師引導學生進行探究：（1）這兩只燈泡的燈絲長短一樣嗎？對電流的作用會一樣嗎？（2）學生學習了功率后，還可以引導學生進行如下思考：決定燈泡亮度的是燈泡的實際功率，雖然串聯電路中的電流相等，但根據P=I2R可知實際功率的大小還取決于燈泡電阻，所以會出現燈泡一亮一暗的現象。通過對上述現象的科學探究，學生理解了決定燈泡亮度的是實際功率，而不單是電流或電阻大小。

三、在對實際問題的解決中培養物理精神

物理科學作為自然科學的重要分支，不僅對物質文明的進步和人類對自然界認識的深化起了重要的推動作用，對人類的思維發展也產生了不可或缺的影響。從亞里士多德時代的自然哲學，到牛頓時代的經典力學，直至現代物理中的相對論和量子力學等，都是物理學家科學素質、科學精神以及科學思維的有形體現。隨著科技的發展，社會的進步，物理已滲入到人類生活的各個領域。有鑒于此，在物理教學過程中，教師在幫助學生掌握基本知識的同時，要讓學生掌握運用物理知識解決現實問題的能力。教師應該充分發揮引導作用，在教學中緊密聯系生活問題，如舉出相應的生活實例和生活現象，或者讓學生在學習完有關知識以后，開動腦筋，聯想生活中與所學物理知識有緊密聯系或者可以用所學知識解釋的生活現象。這種生活化的教學形式，不僅有利于學生加深對物理知識的理解和掌握，對提升學生運用理論知識解決實際問題的能力也具有十分明顯的作用。

例如，在學習了“摩擦力”這一概念后，教師可以設計實踐題：為什么在光滑的地面上行走十分困難？為什么鞋底要做成各種花紋而不是光滑的平底？這樣生活化的題目比起枯燥無味的課后習題更容易激發學生的探究興趣。又如，讓學生學會主動觀察生活中的物理現象，并思考探究這些物理現象的成因：為什么冬天人們在室外會呼出很多“白氣”；在夏天，剛買的冰棒表面會出現“水珠”的現象……學生一起討論這些現象背后的物理原理與依據，從而在生活實踐中更好地理解物理知識，逐步培養學習興趣，做到理論與實踐相結合，活學活用。

（作者單位：長沙市雅禮中學）