(建宁县教师进修学校,福建建宁354500)
物理课堂的生命力在哪里
黄恩金
(建宁县教师进修学校,福建建宁354500)
由于教学改革的发展,教师们的教学行为与习惯一次次受到强烈的冲击,为适应改革他们必须进行自我调整,而刚刚适应又面临着新的改革,教师们就是在这种不断的调整与适应中生存,着实太累。物理课堂的生命力究竟在哪里?它在落实双基的认知建构活动中;它在突出实验功效的教学创新设计中;它在渗透物理史实的教学资源开发中;它在促进学生领悟科学方法的探究性学习过程中。
课堂;生命力;夯实双基;突出实验;史实教育;方法领悟
20世纪80年代教育改革距今已有30多年,物理课堂教学改革的经历是“两基教育→素质教育→个性教育”,课堂教学方式由教师传授式向学生探究式转变,课堂文化也由被动受教转化为主动求学和由继承转化为创造。由于教学改革的发展,教师们的教学行为与习惯一次次受到强烈的冲击,为适应改革他们必须进行自我调整,而刚刚适应又要面临着新的改革,教师们就是在这种不断的调整与适应中生存,着实太累。物理课堂的生命力究竟在哪里?
所谓双基,指课程的基础知识与基本技能,或新课程所指的知识与技能。物理课堂夯实双基的教学方式必须是促进学生的自主性学习。自主性学习的内涵主要包括两方面:一是学生自主性的探究性学习,二是学生对知识与技能的自主性建构。教师的任务就是引导学生对有关的物理现象与过程进行观察与发现、分析与比较、归纳与概括等学习活动,学生的认知能力与实践能力乃至创造能力就是在这种学习活动中得以提升。[1]如对“声音是怎样产生的”这一知识点的教学,教师可以先演示诸如“发声的音叉在水中溅起水花”“纸屑在敲响的鼓面上振动”“来电手机在被抽成真空的玻璃罩中听不到声音”等物理现象,让学生通过自己的观察与分析而发现“声音是由于物体的振动而产生”与“空气是传递声音的媒介”。当然有些学生有可能会从鼓声中误解为“打击或碰撞是产生声音的原因”,或从听不到玻璃罩内的手机声音的现象而误解为“声音不能通过玻璃”,虽是错误的结论,但这都是学生个体独立的思维产物,是一种课堂思维生命力的体现。当教师再针对第一个误解提出“音叉为什么可以较长时间地发声”的问题来启发学生思考,针对第二个误解再演示“手机响后用玻璃罩盖住仍能听到手机声音”来引导学生观察,学生自然会修正原来错误的认知,这就是学生对声音知识的自主探究和建构过程。
在自主性学习过程中,学生的思维越活跃,认知就越深刻,而且对完成认知到实践的认知第二个飞跃有很好的促进作用。作为夯实双基的问题训练,多数内容可省去,即使要训练,也只需适当设计一两个典型问题,这就是夯实双基中的“精练”。
实验,它不仅是课程知识形成的必要手段或方法,而且也是促进学生发现或认识物理现象与规律的直观认知过程。因此,实验是物理教学的特有方法。突出实验,就是突出物理课堂的生命个性。
突出实验,即要求教师在教学中要充分发挥实验在促进学生认知建构方面的功效或作用。首先,要充分利用并做好教材中所设计的实验。教材中的实验是教材编写专家针对课程内容并依据学生的认知发展规律而精心设计的内容,绝大多数都具有最优化的教学效果。如对于“分子间有空隙吗”,教材是设计“将50cm3的水导入50cm3”的染色酒精中的演示实验,让学生通过观察混合后的总体积小于100cm3而形成“分子间存在空隙”认识。其中“两液体量为什么要取50cm3”“酒精为什么要染色”“为什么是酒精倒入水中而不是水导入酒精中”等问题,既蕴含着实验的科学性问题,又反映着实验的可行性问题,还体现着实验的直观性问题,因此它可以收到除获取“分子间存在空隙”的认识外,还可以使学生领悟“由总体积来判定分子间空隙”的间接观察方法,领悟“两种液体均匀混和的原理与方法”等多种教学效益。其次,依据课题内容适当增设一些课堂实验。如“认识电流做功”内容,教材中仅通过列举“电流通过灯泡灯丝发热并发光”的物理事实来说明电流做功。显然,这种教学,既单调,也枯燥,不利于引发学生的生命活力。如果课堂演示儿童电动玩具中小猪猪爬楼梯的有趣现象,那么定然使学生兴趣盎然,它既能直观地显示电流做功的事实又能引发学生各种疑问,其中思考或探究疑问的活力思维就由此而萌发。其三是注重改进教材中的实验。如教材中设计的“在两小纸船中间冲水使得两船靠拢”实验现象来说明“液体压强与流速的关系”。然而这个实验是放在水盘中操作,水流大了两船会远离,水流小了又效果不明显,如果改为“从漏斗的细管口来吹蜡烛时火苗被吸进漏斗的大口”的实验,那么既便于实验操作,又现象明显,而且能很好地说明问题。
物理是推动科学与技术发展的领军学科,物理方面的每一次重大发现或科学研究的重大突破,都会为社会提供一种新的技术原理或方法思路。[2]如X射线的发现后,医疗领域用来诊断病情和治疗肿瘤,工业领域用来制成电离计、闪烁计数器和对感光乳胶片的检测,研究领域用来研究物质的晶体结构、形貌和各种缺陷。从物理学科本身的发展来看,每一次的重大发现或突破也会引起物理研究方面新的发现与突破。如牛顿从伽利略否定亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点的斜面实验提出了“惯性定律”,进而建立了牛顿运动定律。因此,物理课堂渗透有关的科学史实教育,既有助于促进学生对课程价值的深刻认识,又有助于促进学生了解物理科学发展的过程与史实,更重要的是有助于促进学生树立崇尚科学的意识与致力于科学发展的精神。课堂的生命张力,指课题内容的教育目标或效益具有放大或扩展的弹力,这里主要指“情感态度与价值观目标”的有效扩张。
物理史实体现物理科学知识的形成或建构过程,每一个课题或每一个知识点都存在着相应的科学发现或探究史实,因此教学中都可以渗透相应的史实教育。如《声的世界》章节,在声音产生方面,就可以引入宋代张载及明代王夫之的论述:“声者,形气相轧而成。两气相碰,如谷响雷声之类,两形相碰,桴鼓所击之类。”(注释:形,物体,气,空气。谷响,山谷回音。桴,击鼓的槌。)在音色知识点的学习中,就可以穿插介绍我国春秋与秦汉时代的编钟、唐代盛行的乐器箜篌、现代天坛回音壁等史实,让学生认识中国几千年的文明与科学智慧,进而诱发学生的爱国主义情感。使学生深刻认识科学与技术发展的时代性与创造性,领悟创新是推动科学与技术发展的动力这一真理,从而树立创造意识与创造精神。
物理是融知识、科学研究方法、科学思维方法为一体的科学课程。如果试问物理课程的价值所在,那么物理课程中的科学研究方法与科学思维方法是物理课程的精髓,它是引导学生现阶段和后阶段开展创造性学习的方法借鉴,更是启迪学生未来实施科学实践并创造发明的智慧源泉。应该说,在物理课程学习中,其中方法比知识更重要或更有价值,物理课堂的生命价值就在于促进学生对课程科学研究方法与科学思维方法的领悟。
促进学生对课程科学研究方法与科学思维方法的领悟,关键在于突出课程知识的形成教学。课程知识的形成,它是前人科学家探究过程的模拟,虽然在时间和空间方面是一种高度浓缩的形式,但其中的科学研究方法与科学思维方法均是人类智慧的结晶,因此引导学生对课程知识开展探究性学习,其重要意义就是让学生领悟或体会其中的研究方法和思维方法。如“探究液体压强与哪些因素有关”,教材是先让学生做如下实验:在一空纸盒侧面高低不同的位置开三个小孔,通过水从孔中流出的射程来发现液体的压强大小与深度有关,其中就蕴含着将不能感知的压强大小转化为可观察的水的射程的转换方法。在探究液体压强与液体深度的定量关系方面,教材是引导学生构建“液柱”的物理模型,以实现思维从“实体”到“虚体”的跨越。突出课程知识的形成教学,就是指所有的探究性学习活动必须落实学生的主体地位,让学生通过经历探究性学习过程来领悟或体验其中的研究方法与思维方法。对于探究的思路与方案,切忌教师包办代替的讲解,否则探究性的活动仅是一种实践性的操作活动,科学方法与智慧则失去了最佳的孕育时机。为较好地促进学生对方法的领悟,教师应该提出一些有关问题来加以启发或点拨。
科学思维方法的领悟还应渗透在知识与技能的练习训练中,如引导学生应用等效方法来分析物体在斜面上运动中重力做功问题,或运用放大方法来间接测量微小长度的问题,让学生在领悟科学方法的基础上形成巧妙解决实际问题的思维与智慧,而这种思维与智慧正是物理课堂教学生命力的价值所在。
综上所述,物理课堂的生命力在落实双基的认知建构活动中,在突出实验功效的教学创新设计中,在渗透物理史实的教学资源开发中,在促进学生领悟科学方法的探究性学习过程中。
[1]于漪.涌动生命的课堂[M].太原:山西人民出版社,2011.
[2]孙方明.科学发展史[M].郑州:郑州大学出版社,2006.
(责任编辑:詹国荣)