高中物理教学应让学生感受什么是科学

丁五一

随着课改的进一步深化，我们可以越来越清晰地看到教育的顶层设计，即教育的目的是发展学生的核心素养，也就是说将学生培养成为会学习、有本领之人.对于高中物理教学而言，首要任务是让学生感受到什么是科学，遇到新的现象要追问一个为什么，在解决物理问题时学着用物理的思维和方法去分析、提出问题，最终解决问题.

一、“感受什么是科学”的必要性分析

科学知识兼具持久性和暂时性，科学知识源于对大量现象、事件的观察，在此基础上再经过理论分析和实验检验而总结出来的结论，这里就涉及一个问题，那就是我们对事件的观察是有限的，那么在有限调研、驗证基础上得到的规律是否一直是有效、正确的呢？科学史告诉我们并非如此，例如牛顿运动定律在微观、高速条件下就不再适用了.如果教师在教学过程中不渗透这种意识，学生就感受不到“科学”，那么，学生学到的物理知识、规律和背一首儿歌就没有什么区别，对学生的学科素养发展没有起到任何帮助.

科学知识依赖于质疑的态度，质疑是科学不断前进和发展的基础.事实也表明，不存在一种具有普适性的方法，“科学”可以理解为在特定的环境下对现象、事件做出的一种尝试性且较为完满的解释.也正是因为这些，教师有必要在教学物理知识与规律时让学生能够切身感受什么是科学.但是，目前在“应试教育”的大背景下，有相当一部分物理教师没有时间和精力同学生一起围绕“什么是科学”进行深度研究，导致学生核心素养和科学意识较为淡薄，不过也有一些教师开始注重科学探究过程和质疑意识的渗透，整个教学过程放得较慢，让学生能够有充分的体验与感受.

二、增强学生科学性体验的措施分析

如何让学生感受到什么是科学呢？即如何增强学生在物理学习过程中的科学性体验呢？

1.关注学生的困惑.

有困惑是学生思维发展和进行科学探究的前提，关注学生的困惑，选择恰当的问题、情境、实验等方式一举破解困惑，给学生科学性体验.

例如，在和学生一起学习“涡流”这个概念时，通过大量的感性材料我们能够让学生构建出如图1所示的“整块金属内部发生涡流”的图景.

不过仍有困惑，那就是如果我们将整块金属换成一个铝管，然后再开一个直缝，那么管内就没有涡流了.为什么会这样想？说到底还是学生的体验度不够，或者是由于知识的负迁移，因为前面学生做过用条形磁铁插拔楞次环的实验，当铝环闭合时“来拒去留”，当铝环开口时没有这个现象.为了破解学生的困惑，笔者用强磁代替条形磁铁再一次和学生做插拔楞次环的实验，观察强磁插拔开口的楞次环时仍然发现了“来拒去留”的实验现象，引导学生思考其中的原因，最终深入理解涡流的概念.

2.在教学过程中渗透科学方法.

科学是由科学知识与科学方法共同组成的，我们在教学过程中不仅仅要引导学生习得科学知识，更重要的是要引导学生感悟科学方法.

例如，在教学“电容器电容”时，电容的知识很简单，整节课由两个公式C=QU和C=εs4kπd组成.但是如果学生在公式的由来上缺乏理解势必导致憾失科学方法.怎么让学生能够感受到电容的定义式就是电容的物理意义呢？要让学生通过实验的方式得到C=QU是相当困难的，不过直接抛给学生也是不科学的，笔者认为有必要和学生进行理论探讨，借助于微元法将两极板上的电荷进行分割，分割为无限小的小电荷，如此每个小电荷可以看作为“点电荷”，设其中任意一点P，在P点各个点电荷的合场强为E=kQr2，而U=Ed，如果将电量变为nQ还分割原来的份数，则可知电场变成原来的n倍，电压也变成原来的n倍，QU保持不变，即QU与电容器的带电量无关，初步来看不同的电容器，由于d不同，会导致QU有差异，所以可以用QU来描述某一个具体电容器的自身特性，由此电容的定义呼之欲出， C=QU.

物理教学不能一味地教课本知识，更应该引导学生进行科学探究，有意识地将学生引进一时难以自拔的疑问中，让其孜孜以求、“苦苦挣扎”，这对培养学生的逻辑思辨性，提高他们的思维能力有很大价值，也有助于学生科学素养的提升.