初中物理“說理教學”探析

摘 要：“說理”是運用科學的原理、方法對某些現象進行闡述或辨析，體現說理者的解釋、評價、表達與交流能力.近些年，說理試題納入浙江中考考試題型，師生面對這一類問題通常感覺較為棘手.本文結合“說理教學”現狀和中考試題分析，折射出教師在組織教學時，說理教學觀念扭曲，教學過程陳舊，并對初中物理“說理教學”提出建議.

關鍵詞：說理教學;中考;說理題;教學建議

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）04-0044-03

作者簡介：游天下（1984-），男，浙江衢州人，本科，中學高級教師，研究方向：初中科學教學.

1 初中物理“說理教學”現狀

“說理教學”由來已久，近幾年初中物理“說理教學”逐漸又被重視起來，原因在于近五年浙江各地市中考都新增加了說理題.按照課程標準的要求，說理題重在考查學生解釋科學現象、表達科學探究過程的能力.如何引導學生從物理說理走向科學解釋，進而實現將教材中的物理知識運用到生活實際，是教師需要考慮的問題.

教師在實際教學時，注重“知理”教學，組織實驗教學活動時，重視固定預設現象的得出，進而引導學生從中獲得正確的實驗結論或物理規律;忽視“說理”教學，對學生在實驗中可能遇到的多種問題以及產生的多種現象進行辨析說理不夠通透，對課堂生成的資源利用不足，從而造成學生表達交流能力有所欠缺，學生對物理的認識難以從“知理”上升到“說理”.因此，當學生面對說理題時，會出現自信心不足、答題隨意、缺乏邏輯、因果鏈不清晰、描述不到位等問題.由于學生在說理題中遇到的困惑，教師在教學時也陷入一些誤區，如：說理教學模式化、程序化，過度強化說理試題訓練，在新課中缺乏“說理”教學觀念的輸入，因此加重物理“說理教學”的應試痕跡.

2 中考物理說理題分析

我國的物理說理題，按照內容可以分為物理現象說理題、物理實驗說理題、概念規律說理題.鑒于初中學生的認知能力，其中物理實驗說理題在中考中出現的頻率最高.因為物理實驗說理能夠較為有效地考查教師課堂教學的實效性，反映出學生分析物理問題的邏輯思維能力素養，體現科學探究各項目標在實驗教學中的達成情況.下面筆者以寧波市近五年中考物理說理題為例開展例析.

2.1 教材實驗操作說理題

例題1 （2016寧波）實驗的成功率受到許多因素的影響.如圖1所示為“觀察慣性現象”的活動，在抽出紙條的過程中，為了使文具盒仍保持原來的靜止狀態，請你從實驗的器材選擇和操作兩方面，至少提出三條合理化建議.

試題中的活動源于教材，問題較為開放，認可個性化的實驗體會，重視學生課堂實驗的開展.如果教師僅和個別學生共同完成演示實驗從而完成本節課的教學活動，大多數學生沒有親身經歷探究過程，難以從活動中獲得深刻的體會，回答三條合理化建議時會產生不自信的表現.倘若教師變更傳統的教學方式，給予學生充分的活動時間，然后進行交流，在表揚實驗成功的學生同時讓實驗失敗的學生分析失敗原因，例如：為什么會失敗？器材該怎么選擇？如何操作更容易成功？在這一系列的問題探討中，學生所獲得的實驗啟示遠比實驗成功更有價值，因為學生重視實驗成敗的同時共同分享對實驗過程的體會，通過說理來提升實驗價值.

例題2 （2020寧波）小科利用細鐵屑把所謂的“力線”形象地呈現出來.小科進行了如下實驗：（1）在玻璃板上均勻地撒上一層薄薄的細鐵屑.（2）把玻璃板放在條形磁鐵上，觀察細鐵屑的分布情況.（3）輕敲玻璃板，再觀察細鐵屑的分布情況（如圖2所示）.實驗步驟（2）中未敲玻璃板“力線”未能通過細鐵屑呈現出來，而步驟（3）中輕敲玻璃板“力線”能通過細鐵屑呈現出來.上述原因分別是什么？

試題中的活動同樣源于教材，學生若沒有親身經歷實驗過程，則缺少最直接的感受，解釋（2）（3）步驟差異時會遇到較大障礙.該題涉及到磁化、摩擦力、慣性、彈力等知識，重視考查學生運用所學知識解釋新問題的能力，細化考查實驗操作及其意義.學生頭腦中需要有較清晰的因果鏈，如：因為細鐵屑被磁化受到磁力，同時，細鐵屑由于離磁極遠近不同，所受磁力不同，克服摩擦的能力不同.輕敲玻璃板，細鐵屑因為慣性保持靜止，其與玻璃板間彈力減小甚至為零，然后在磁力作用下呈現“力線”分布.不同于例題1的地方在于：鮮有教師會對“輕敲”二字組織學生進行說理探討，這給一線教師諸多啟示——教學中不能只盯著某一個問題來進行實驗教學，要注重挖掘學生前知識的深度應用，這遠比現今流行的幫助學生建構知識網絡更有意義.

2.2 教材實驗現象說理題

例題3 （2018寧波）取一根吸管，在離吸管末端三分之一處，剪一水平切口P，從切口處折彎吸管，把吸管放進水里，讓切口離水面約2-3cm，用力吹氣，如圖3所示，發現切口處有水沿水平方向噴出.請你運用科學知識解釋此現象形成的原因.

目前實驗在物理教學中倍受重視，試題中的實驗在課堂中的出現率越來越高，但仍是以部分學生和教師共同演示為主.實驗成功，教師通常就認為活動目標已經達成.其實不然，很多學生對實驗現象的解釋并不完整，僅是從“流體壓強與流速的關系”來解釋現象的成因，缺乏完整嚴密的邏輯性.因此，這部分學生在解釋上述現象時只能得出吹氣時P點的壓強小于大氣壓，并沒有成功解釋最終水向前噴出的原因.沿著剛才的思路進行分析，杯中的水會在大氣壓的作用下向上運動，然后水在人吹出氣流的作用下向前噴出，二者之間存在先后的邏輯關系.從中考閱卷結果角度分析，學生僅利用“流體流速越大，壓強越小”的知識來解釋現象成因的答案所占比例十分龐大.說明多數考生只關注吹氣對流速的影響，沒有進一步就實驗現象做完整分析，對原因的追溯受到單一結論的影響.若教師在課堂上對實驗展開討論，通過改變吸管放入水的深度以及切口的位置等因素對實驗效果產生影響，并引導學生發現其中的問題，而這些問題恰好又能成為學生理解問題本質的增長點.

例題4 （2019寧波）在“空氣的存在”一課中，教材里設計了如圖4所示的活動：“用粗鐵絲做的夾子夾住空易拉罐，并向空易拉罐中倒入少許水.然后對易拉罐加熱，有大量水汽逸出時，把易拉罐開口朝下扣在冷水中（不要扣入得太深），觀察現象.”如果實驗現象能成為空氣存在的證據，活動中應該看到什么現象？請你解釋產生這一現象的原因.

這是一個非常具有觀賞性的實驗，回憶初中物理教學，學生對該實驗的印象非常深刻.課堂上，隨著一聲壓癟易拉罐的巨響，學生十分激動，教師十分開心，實驗成功.但教師會將實驗現象簡單地解釋成“加熱時，罐內熱空氣逸出，倒扣入水中，罐內氣壓減小，大氣壓將罐體壓癟”.當年中考大部分學生都由于采用類似的回答而扣分.該現象的解釋與上例相仿，考生僅利用大氣壓知識進行解釋，受到單一結論的影響，沒有抓住氣壓變化的原因.從加入少許水開始，當有大量水汽逸出時，罐體內部分空氣受熱膨脹逸出，充滿大量高溫的水蒸氣以及少量高溫的空氣.再倒扣入冷水中，罐體內部高溫水蒸氣迅速遇冷液化，罐內高溫空氣遇冷收縮，基于這兩個原因使罐內氣壓遠小于外界大氣壓，因此大氣壓才能把罐體壓癟.課堂上在一聲巨響之后，如果教師對該問題進行精彩辨析，或者實驗失敗，對失敗進行歸因，那么學生對現象的解釋就更準確到位.

2.3 生活現象說理題

例題5 （2017寧波）小科家浴室內有臺儲水式電熱水器，小科洗熱水澡后發現：與進水管相連的金屬進水閥表面布滿了小水珠，而與出水管相連的金屬出水閥表面仍保持干燥.請你分析產生上述兩種現象的原因.

該情境是學生生活中常見的現象，屬于生活中物理現象的說理題，很好地將生活與教材相聯系，知識難度較低，但又有別于常規“汽化、液化”知識的試題，因為命題者賦予此題較新穎的問題情境.學生普遍能回答“進水管水冷，水蒸氣易液化;出水管水熱，水蒸氣不易液化”.對水蒸氣的來源，金屬閥門的導熱性缺少說明，同時對熱水與水蒸氣溫度沒有比較，因此被扣分.

3 初中物理“說理教學”建議

3.1 形成正確的教學觀念

物理教學要求學生不僅要“知理”，還需要會“說理”甚至“辨理”.教師的教學觀念將直接影響學生的“說理”能力發展.中考試題具有選拔性，能體現對學生多方面能力素養的考查，在一定程度上可以作為教師課堂教學的指向標.“說理教學”之所以又被重視，很大程度上是因為中考要考說理題.出于對學生應試的需要，說理題答題模式、答題技巧不斷被教師所研究，教師不斷強化說理題訓練.筆者認為這種題海戰術的觀念不符合新時代的教育需求，違背命題者的初衷.筆者從上述寧波中考近五年的五例考試題中研究發現，四例源于教材實驗，從中可看出命題者要求教師要落實課堂教學，細化課堂實驗教學，重結論的同時也重過程.教師應該強化“說理”教學觀念，思考如何在課堂上組織學生進行有效的“說理”，將自己的理與他人的理進行比較，在知理的同時會說理、辨理，提高學生的解釋、評價、表達與交流等能力素養.

3.2 優化實驗教學過程

教材實驗開出率在提高，教師引導學生掌握科學知識的方式和方法發生本質變化.通過探究來獲取科學知識已經成為很多課堂的共性，讓學生動手實驗漸漸地成為主流.為了得出物理結論、物理規律，教師積極開設實驗，研究開發教具.但在實驗教學的過程中，教師的重點仍然放在得出成功的甚至唯一的物理現象，得到較為準確的科學結論，對學生在實驗過程中發現問題的能力關注不夠.長此以往，學生缺少表達自己的觀點以及“說理”的機會，學生的質疑能力、思維發散以及語言組織、表達能力都會受到一定程度的影響.實驗教學，不應僅僅為結論而服務，其承載的是培養學生多方面素養.教師在教學中目標定位要完善，除了引導學生得出結論，更需要培養學生合作交流、發現質疑以及評價分析的能力等等.教師在優化教學過程時，自己要先做好功課.例如上述易拉罐的問題，筆者在聽取很多公開課時，發現教師對這一現象的解釋自身存在問題，更別說形成較為細致準確的因果鏈.對一些問題的解釋自身邏輯性不強，常存在知識跳躍，因此學生在回答問題時也會缺乏邏輯性.在教學過程中，教師要善于傾聽學生意見，善于捕捉生成的教學資源，提供機會讓學生將各種理互相評析，串聯成較為準確的“說理”分析.

說理的目的在于讓學生更好地將所學的知識運用于生活實際，解決遇到的問題，解釋自然現象.教師采用訓練說理試題的方式并非提升學生“說理”能力的最好方法，在初中物理教學中，教師若要提高學生的說理能力，需要轉變教學觀念，優化實驗教學過程，關注生活尋找說理素材.讓說理成為一種學習習慣.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]郭暢，胡揚洋.走向“科學解釋題”——我國“物理說理題”的涌現、沉寂與復興之道[J].物理教學探討，2020，38（01）：14-18.

[3]黃瑩.初中物理說理題教學策略[J].中學物理，2014，32（10）：74-75.

[4]黎旭.讓我們的物理課堂有聲有色——談初中物理說理題教學[J].技術物理教學，2013，21（01）：123-124.

[5]朱家平.“示范——模仿——遷移”——談初中物理說理題教學[J].技術物理教學，2012，20（04）：26-28.

（收稿日期：2020-11-05）