朱翠花

摘 要： 初中物理是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的入門階段，也是學(xué)生打基礎(chǔ)的重要時(shí)期。然而，物理學(xué)科是一門抽象、概括的學(xué)科，需要學(xué)生有一定的空間思維能力。初中生年齡尚小，在最初接觸物理時(shí)難免會(huì)有陌生感和恐懼感，在心理上不能認(rèn)同，理解物理知識(shí)變得困難，最終失去學(xué)習(xí)信心。因此，注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思維的引導(dǎo)和培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的喜愛，進(jìn)而積極參與物理課堂教學(xué)。牛頓第一定律在物理教學(xué)研究中已是老生常談，可當(dāng)創(chuàng)設(shè)一些新的情境讓學(xué)生運(yùn)用牛頓第一定律解決問題時(shí)，結(jié)果卻差強(qiáng)人意。因此，要對(duì)牛頓第一定律的教學(xué)進(jìn)行深層次的理性思考。

關(guān)鍵詞： 初中物理課堂教學(xué) 物理思維 培養(yǎng)策略

一、牛頓第一定律的教學(xué)常態(tài)。

一般是按照教材編排順序，先進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)引出課題，然后通過講解伽利略與亞里士多德的爭論，消除“力是物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀念，進(jìn)一步通過做斜面小車實(shí)驗(yàn)證明牛頓第一定律的正確性，最后讓學(xué)生用牛頓第一定律解釋日常生活中的現(xiàn)象，從而完成整個(gè)教學(xué)過程。為了檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握牛頓第一定律的情況，教師應(yīng)打破原有的教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變自己的角色，與學(xué)生融為一體。在教學(xué)設(shè)計(jì)上，創(chuàng)造條件增加師生互動(dòng)，盡可能地做到教師引導(dǎo)，學(xué)生主導(dǎo)。

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，學(xué)習(xí)牛頓第一定律是建立在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基礎(chǔ)上的。物理學(xué)的研究方法主要是觀察和實(shí)驗(yàn)。大多數(shù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)都抱有濃厚的興趣，都希望能親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，探索大自然中蘊(yùn)藏的奧秘。物理教師應(yīng)充分利用學(xué)生的這一特征，為學(xué)生創(chuàng)造更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，滿足學(xué)生的好奇心和求知欲。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以在物理課上進(jìn)行，也可以在課下進(jìn)行；可以利用實(shí)驗(yàn)室所配備的器材，也可以自備器材，甚至可以用日常生活中隨處可見的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。我們?cè)眠@樣一道題目檢測學(xué)生。題目如下：你坐在向前勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車?yán)?，將手中的鑰匙豎直上拋，問當(dāng)鑰匙落下來時(shí)，是落在你的手里，還是落在手后面。幾乎所有的同學(xué)都回答：落在手后面。問其原因，皆曰：汽車在走，鑰匙拋起來之后不再向前走了。

二、更好地優(yōu)化牛頓第一定律的教學(xué)效果，增強(qiáng)牛頓第一定律的教學(xué)效果。

囿于一般形式上的教學(xué)方法的改進(jìn)是隔靴搔癢，而必須深入學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中考察學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤認(rèn)知的根源。認(rèn)知心理學(xué)理論告訴我們，學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念、規(guī)律時(shí)所形成的錯(cuò)誤，常常是頭腦中的前科學(xué)概念的影響。

所謂前科學(xué)概念，是指兒童在學(xué)習(xí)物理科學(xué)概念以前的生活實(shí)際中，對(duì)各種物理現(xiàn)象和過程在頭腦中反復(fù)建構(gòu)所形成的系統(tǒng)的但并非科學(xué)的觀念。那種認(rèn)為只需要正面?zhèn)魇谥R(shí)，學(xué)生就能接受；如果他們不理解就多講幾遍的想法是錯(cuò)誤的。物理是一門與生活緊密相關(guān)的學(xué)科，很多物理現(xiàn)象來源于生活，很多生活現(xiàn)象可以用物理知識(shí)來解釋，二者相輔相成。教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察生活，從生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，敢于提出問題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑。

三、研究和改進(jìn)牛頓第一定律的教學(xué)方式，了解學(xué)生頭腦中前科學(xué)概念的特點(diǎn)。

1.學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念是自發(fā)形成的。過去，我們?cè)诮虒W(xué)中常常誤認(rèn)為學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前其頭腦如同一張“白紙”，教師可以在上面任意涂畫，然而事實(shí)并非如此。學(xué)生在長期的生活實(shí)踐中，逐漸形成自己對(duì)客觀世界物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的看法。他們幾乎每天都在看到物體在力的作用下運(yùn)動(dòng)，而在力停止運(yùn)動(dòng)時(shí)物體靜止，于是主觀斷言：有力，則物體運(yùn)動(dòng)；無力，則物體靜止。這正是亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)原因”的結(jié)論。

2.學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念具有隱蔽性。由于學(xué)生頭腦中前科學(xué)概念都是在潛移默化中形成的，因此它以潛在的形式存在。這包括兩方面的意義。一是學(xué)生自己并沒有意識(shí)它的存在，因?yàn)閷W(xué)生并沒有意識(shí)地思考和形成“力是維持物體運(yùn)動(dòng)原因”的概念。二是前科學(xué)概念平時(shí)并不表現(xiàn)出來，但往往在學(xué)生運(yùn)用物理概念解決問題時(shí)表現(xiàn)出來。比如前述測驗(yàn)表明，許多十多年教齡的物理教師頭腦中也存在著牛頓第一定律的前科學(xué)概念，然而自己卻并不知道。

3.學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念具有一定的頑固性。由于前科學(xué)概念是兒童頭腦中業(yè)已形成的概念，且長期的生活經(jīng)驗(yàn)與觀察又加強(qiáng)了這個(gè)概念，因此學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念是非常頑固的。

國內(nèi)外物理教育界近年來的一些研究表明：一旦學(xué)生對(duì)某些物理現(xiàn)象形成前科學(xué)概念，要加以轉(zhuǎn)變是極其困難的。尤其在人類科學(xué)認(rèn)知史上形成曲折經(jīng)歷的前科學(xué)概念，更是如此。

四、對(duì)牛頓第一定律教學(xué)提出的教學(xué)建議。

1.注重科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法與科學(xué)精神教育。牛頓第一定律不僅在物理學(xué)本身上占有重要地位，而且在物理教學(xué)中也有很好的價(jià)值。在教學(xué)中，不僅應(yīng)當(dāng)注重科學(xué)知識(shí)教學(xué)（定理本身），而且特別要強(qiáng)調(diào)定律得出所運(yùn)用的科學(xué)方法。包括理論實(shí)驗(yàn)法和科學(xué)推理法，這一點(diǎn)常常是許多物理教師容易忽略的方面。而且要結(jié)合定律的教學(xué)，潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神教育。為什么只有伽利略能夠大膽地懷疑亞里士多德延續(xù)2000多年的錯(cuò)誤結(jié)論？引導(dǎo)學(xué)生樹立起科學(xué)的懷疑精神，樹立時(shí)間是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的信念。這樣融知識(shí)、方法、精神于一體的教學(xué)，才真正體現(xiàn)了牛頓第一定律教學(xué)的全部內(nèi)涵。

2.必須破除教室頭腦中的前科學(xué)概念。由于不少初中物理教師頭腦中還有牛頓第一定律的前科學(xué)概念，因此很難想象出這些教師所教授出的學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念能夠加以破除。所以破除教師自己頭腦中前科學(xué)概念是牛頓第一教學(xué)定律教學(xué)的前提。

3.破除學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念。由于在牛頓第一定律教學(xué)中學(xué)生頭腦中存在著前科學(xué)概念，教師必須促使學(xué)生頭腦中前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變，在他們的頭腦中引發(fā)認(rèn)知沖突和危機(jī)，使他們頭腦中原有的觀念與當(dāng)前面臨的現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生無法調(diào)和的矛盾，促使原結(jié)構(gòu)的解體和新結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。這種過程可以說在學(xué)生的頭腦中引發(fā)一場科學(xué)革命。比如，除以上兩個(gè)例子外，還可以向?qū)W生布置如下問題：勻速向前行駛的汽車前后玻璃窗上各有一只蜜蜂。兩只蜜蜂以相同的速度向前后窗飛去，問前窗蜜蜂先飛到后窗？還是后窗蜜蜂先飛到前窗？如果學(xué)生正確回答了這個(gè)問題，則說明學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念已經(jīng)被破除，否則則認(rèn)為仍然沒有破除。

4.堅(jiān)持糾正前科學(xué)概念。由于前科學(xué)概念的頑固性，因此認(rèn)為前科學(xué)概念經(jīng)過一兩次糾正就消失了的觀點(diǎn)是極其錯(cuò)誤的。破除學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念不是一件輕而易舉的事情，它的發(fā)生過程是相當(dāng)緩慢的?？朔f圖式（亞里士多德的觀點(diǎn)）的慣性，用新的圖式（牛頓第一定律）取代舊圖式是一個(gè)非常艱難的過程，除非用舊圖式不能解釋問題，學(xué)生才會(huì)在頭腦中形成新圖式?？荚囍杏眯碌那榫硢栴}考查學(xué)生對(duì)于牛頓第一定律的掌握程度，只有如此，才能真正使牛頓第一定律根植于學(xué)生的頭腦中。

在中學(xué)物理教學(xué)中，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不是在短時(shí)間內(nèi)就能完成的，需要在教學(xué)中結(jié)合多種教學(xué)方法進(jìn)行。興趣是最好的老師，在物理教學(xué)中，學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的要求。只有培育濃厚的物理學(xué)習(xí)興趣，才能使學(xué)生想學(xué)、好學(xué)，最后學(xué)好物理。同時(shí)注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思維的引導(dǎo)和培養(yǎng)，讓興趣作為最好的老師，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的喜愛，進(jìn)而積極參與物理課堂教學(xué)。

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