巧設(shè)學(xué)生活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)

趙明

許多教師在上課之后常感嘆課堂效率低，課堂氣氛沉悶，學(xué)生反映不積極，授課效果差。 我認(rèn)為出現(xiàn)這些現(xiàn)象很重要的一個(gè)原因是由于教師在實(shí)施教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)于詳盡地策劃了自己教的過(guò)程，而忽略了學(xué)生學(xué)的過(guò)程，導(dǎo)致課堂上教師以講解為主，學(xué)生的活動(dòng)主要是聽(tīng)講、記筆記、回答老師的問(wèn)題，非常被動(dòng)，致使學(xué)生無(wú)精打采，沒(méi)有興趣學(xué)，造成課堂氣氛沉悶效率低下。

而教學(xué)活動(dòng)需要通過(guò)學(xué)生的參與、經(jīng)歷和發(fā)現(xiàn)來(lái)獲取知識(shí)，教學(xué)活動(dòng)的目的不是知識(shí)本身，而是學(xué)習(xí)知識(shí)過(guò)程中給學(xué)生所留下的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)要以思維為目的，為思維而教。華盛頓兒童博物館有一句格言：“我聽(tīng)見(jiàn)就忘記了，我看見(jiàn)就記住了，我做了就理解了?！彼裕瑢W(xué)生要有效學(xué)習(xí)物理知識(shí)，形成科學(xué)觀念，必須摒棄僅靠機(jī)械記憶的方式。 學(xué)生只有在教學(xué)活動(dòng)中經(jīng)歷體驗(yàn)，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)者的思維過(guò)程，才能體會(huì)形成發(fā)現(xiàn)者的智慧和精神，才能從物理學(xué)視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等，解釋自然現(xiàn)象，應(yīng)用已有的知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、巧設(shè)學(xué)生活動(dòng)，有助于學(xué)生形成正確的物理觀念

“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)，是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華，是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)?！拔锢碛^念”主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。形成物理觀念的核心是從物理學(xué)視角應(yīng)用已有知識(shí)探究或解釋相關(guān)實(shí)際問(wèn)題。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，問(wèn)題越接近學(xué)生生活，學(xué)生的求知欲望就越強(qiáng)烈。在教學(xué)過(guò)程中，精心設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)，通過(guò)解決活動(dòng)中的問(wèn)題，使學(xué)生逐步形成從物理學(xué)視角觀察、分析、解釋現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的思維觀念。例如，在研究斷電自感現(xiàn)象時(shí)，設(shè)計(jì)如下的學(xué)生活動(dòng)，讓幾位同學(xué)“串聯(lián)”在電路中（電路如圖1），電源只需一節(jié)干電池即可。操作方法：閉合開(kāi)關(guān)s前，學(xué)生談體驗(yàn)——“無(wú)感覺(jué)”，閉合開(kāi)關(guān)s后，學(xué)生再談體驗(yàn)——“無(wú)感覺(jué)”，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s瞬間，同學(xué)突然受到電擊——“迅速收回雙手”。一節(jié)干電池何以能使這么多同學(xué)同時(shí)受到電擊？學(xué)生對(duì)此引發(fā)的思維疑問(wèn)和驚奇而提出問(wèn)題，從而用學(xué)過(guò)的電磁感應(yīng)原理分析、解釋現(xiàn)象。同學(xué)受到電擊的電流源自自感線圈，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，線圈中有電流，電流產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)也具有能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后的瞬間，磁場(chǎng)能通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能，由線圈提供給“串聯(lián)”在一起的學(xué)生。這說(shuō)明電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，能量是守恒的。

二、巧設(shè)學(xué)生活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程

“科學(xué)探究”是指提出科學(xué)問(wèn)題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋?zhuān)约皩?duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，觀察和實(shí)驗(yàn)是認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象、形成物理概念和發(fā)展 物理規(guī)律的重要手段和方法。在實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)方法是培養(yǎng)探究能力的基本途徑。學(xué)生在探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，沿著以下問(wèn)題線索進(jìn)行探究：怎樣研究一個(gè)物理量與多個(gè)物理量的關(guān)系？是否需要平衡摩擦力？怎樣平衡摩擦力？平衡哪些摩擦力？怎樣測(cè)量小車(chē)所受的拉力？需要滿(mǎn)足什么條件才能使小車(chē)所受的拉力近似等于懸掛物體的重力？等等。學(xué)生經(jīng)歷探究的過(guò)程，體驗(yàn)科學(xué)探究的方法，理解了控制變量法、實(shí)驗(yàn)條件的控制方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，提高了探究能力。

三、巧設(shè)學(xué)生活動(dòng)，有助于學(xué)生形成良好的思維品質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)思維

“科學(xué)思維”是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式，是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)構(gòu)建理想模型的抽象概括過(guò)程，是分析綜合、推理論證等方法的內(nèi)化。“科學(xué)思維”主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。每個(gè)物理概念、規(guī)律都是人類(lèi)知識(shí)的結(jié)晶，具有科學(xué)的價(jià)值，同時(shí)又無(wú)不銘刻著人類(lèi)思維發(fā)展的烙印，具有思想文化價(jià)值。我們?cè)谶M(jìn)行物理概念、規(guī)律教學(xué)的同時(shí)，應(yīng)該把濃縮在其中的思維歷程再現(xiàn)，讓學(xué)生沿著前人的思維活動(dòng)的足跡，從中體驗(yàn)和學(xué)習(xí)科學(xué)思維的方法，交給學(xué)生一把打開(kāi)思維寶庫(kù)的金鑰匙，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生的思維品質(zhì)。

四、巧設(shè)學(xué)生活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任

通過(guò)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情，樂(lè)于觀察、實(shí)驗(yàn)和思維，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威，敢于大膽質(zhì)疑，追求創(chuàng)新，善于與他人合作、分享，了解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，熱愛(ài)自然、珍惜生命，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的責(zé)任感。這些都是科學(xué)態(tài)度的主要內(nèi)容，也是物理學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)。例如，在有些章節(jié)的學(xué)習(xí)中，講好中國(guó)科學(xué)家的故事，讓科學(xué)家們的家國(guó)情懷與科學(xué)精神成為有志青年砥礪前行的榜樣。在講原子物理時(shí)，讓學(xué)生搜集有關(guān)我國(guó)“兩彈”元?jiǎng)奏嚰谙群驮幽芸茖W(xué)事業(yè)創(chuàng)始人、中國(guó)“核彈之父”錢(qián)三強(qiáng)有關(guān)事跡和故事，課上演講交流，講人造衛(wèi)星宇宙速度的章節(jié)時(shí)，搜集關(guān)于“中國(guó)現(xiàn)代火箭之父”錢(qián)學(xué)森有關(guān)事跡和故事，課上交流。學(xué)生通過(guò)了解對(duì)祖國(guó)發(fā)展做出過(guò)突出貢獻(xiàn)的中國(guó)現(xiàn)代科學(xué)家的事跡和故事，學(xué)習(xí)科學(xué)家們對(duì)事業(yè)的執(zhí)著精神，對(duì)前人經(jīng)驗(yàn)的繼承和創(chuàng)新精神，忠于祖國(guó)、為祖國(guó)發(fā)展獻(xiàn)身的愛(ài)國(guó)精神。

學(xué)生是課堂的主體，課堂教學(xué)要通過(guò)活動(dòng)來(lái)構(gòu)建學(xué)生的主體學(xué)習(xí)地位，確保學(xué)生主體作用得到充分發(fā)揮，如果每堂課都可以設(shè)計(jì)出精彩的學(xué)生活動(dòng)，學(xué)生自然會(huì)越來(lái)越愛(ài)學(xué)、樂(lè)于學(xué)、主動(dòng)學(xué)，課堂學(xué)習(xí)必然會(huì)煥發(fā)出生命的活力，課堂的效率肯定會(huì)越來(lái)越高、授課效果會(huì)越來(lái)越好，學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)自然會(huì)不斷提高。只有這樣，才會(huì)最終實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的變革，使素質(zhì)教育、新課程改革落到實(shí)處。