還原物理學科之美 促進學生生長之旅

施 健

(江蘇省海門市六甲初級中學 226100)

初中物理主要分為聲、光、熱、力學、電磁學這些版塊，每個版塊都有其特殊的教育意義和價值，在教學的過程中，我們不能一味的灌輸知識與應試技能，而是在每個學習環節，慢慢的滲透物理的基本常識、基本規律、基本方法等，讓學生提升其自身的科學素養，感受物理的學科價值，促進學生綜合素養的提升，也引領學生在物理學習上的可持續發展.筆者結合蘇科版的《牛頓第一定律》，談談我們在這節課教學過程中，不得不滲透和灌輸給學生的幾點：

一、生活感知

牛頓第一定律是初中物理中的一個重點和難點，在這個環節中，很多學生直接去建構這個定律的話，是很難理解的，為此，我們需要將我們建構的這個定律前提回歸到生活，讓學生在生活中感知研究的價值與意義.

圖1

如圖1所示，我們給學生創設一個認知區，讓學生結合小明和小華的交流，并對接自己的生活，獲知相應現象.形成如下的認知沖突“沒有力，物體就不能運動”、“物體的運動需要力來維持”，從而激發學生的認知碰撞，即，物體的運動到底要不要力來維持，生活中有沒有反例呢？隨后學生，發現，踢出去的足球，不受腳的踢力，卻仍然能夠運動，關閉發動機的火車水平方向上不受到力作用，但是火車仍然在運動.接著這一反駁，繼續分析，那么飛出去的足球為什么最終還是停了下來？關閉發動機的火車為什么最終還是停了下來？從而引出新的問題，即阻力對物體運動有什么影響？

在這個環節，充分結合學生的生活感知，促進學生對問題的思考和思維的碰撞，提升物理來自于生活的本真味道.

二、技能生長

學生在物理學習過程中，必須經歷探究和分析，學會結合具體的問題進行科學合理的探究，需要學生經歷設計探究實驗的過程，也需要學生經歷篩選、評價探究細節的過程，更需要學生學會分析探究的數據與信息，學會歸納與總結，從而引領學生探究能力的提升，促進學生物理自主學習能力的提升.

圖2

比如，在探究阻力對物體運動的影響的設計過程中，我們需要引導學生深入思考以下兩個問題：

1.物體在水平面上運動距離的長短除了受阻力的影響，還與其它因素有關嗎？

2.要單獨研究阻力對物體運動的影響，應通過什么方法設計實驗？

帶著這樣的兩個問題，學生鎖定了控制變量法，并思考如何改變阻力，如何獲取相同的速度，此時，學生的基本技能是掌握了，而思維的縝密性、科學性、可行性需要教師進一步引領學生生長.比如，部分學生也會想到如圖2所示的實驗方法，即用相同的力去推動小車在不同的表面上滑行，這一操作從理論上是可行的，但是在實際的操作過程中是有困難的，為此，我們需要進一步啟發學生的設計與思考.并最終鎖定讓小車從同一斜面的同一高度自由滑下，以此確保小車到達水平面的速度是一樣的.

除了上述的實驗設計以外，學生將控制變量法應用的比較熟練以外，學生在探究的過程中還有應用到“轉換法”的物理思想，即用移動距離來反饋阻力的影響情況，另外，學生在真正經歷實驗的過程中，實驗加推理的方法也得到了進一步的體驗和感知.總之，在這個環節中，教師帶著認知沖突，啟發學生真正經歷該經歷的探究過程，學生的學習過程是完整的，學生經歷是曲折的，但是效果也是顯而易見的.

三、文化感悟

物理也有其特定的物理之美，這種美不顯現、不嬌艷、不華寵，是那種需要細細品讀、回味的，比如，物理學史在物理教學過程中就是其中一“美”，這種美不僅可以讓學生感受到科學家在探究物理世界過程中的艱辛與智慧，還感受到物理世界的嚴謹性、科學性、漫長性.比如，牛頓第一定律的過程中，我們需要給學生三個歷史背景.

1.漫長的錯誤過程.亞里士多德的錯誤認知在人們的認知中長達2000多年的統治，這種統治讓學生深刻感受到當時人們在探究物理世界過程中的漫長與無知，也有那種被權貴、權威所枷鎖的無奈.

2.伽利略的初步探究，伽利略的偉大大家眾所周知，在這里面，在我們探究好“阻力對物體運動的影響”以后，我們就提問學生，結合剛才的實驗我們可以得出什么結論？如果表面再光滑一些，又有什么結論？此時學生就會得出“運動物體不受力，速度大小不變，將以恒定不變速度永遠運動下去.”這一的結論，而這個結論真實伽利略早在十七世紀就得出來了.

3.迪卡爾的補充.當我們學生得到伽利略的結論以后，我們教師可以再追問學生，那就是，我們對剛才那個結論還有什么補充的嗎？大家交流一下，學生會發現，如果物體不受力作用，不僅速度大小不變，方向也是不變的，從而經歷了笛卡爾的補充過程.

4.牛頓的完善.剛才我們所研究都是運動的情況，如果原來物體是靜止的呢？此時學生的思維寬度和廣度就一下子被提升起來了，并沿著教師的引領，發現，如果物體原來是靜止的，那么，此時物體在不受力作用時，仍然靜止.從而建構了完整的牛頓第一定律.

在這一系列的過程中，學生也深刻感受到牛頓所說的“我之所以看得比別人遠，是因為我站在巨人的肩膀上.”其歷史背景和意義.

在這樣的物理學習過程中，學生經歷的是物理學科之美的欣賞、感悟過程，也經歷了學生自身物理學科素養生長之旅，情感與智慧并存，達成真正的情智共生的過程.