韦兵余
(江苏省连云港市塔山中学 222123)
物理学是探究物质的基本结构、相互作用及其运动规律的科学,人们在探究物理规律的过程中,逐渐形成了一系列的研究物理学的思想方法,这些思想方法在物理学发展历史上有着极其重要的作用和地位,如运动与静止的相对性思想、能量守恒思想、控制变量法等.而《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》又缺乏对物理思想方法教育的明确指导意见,导致教师对于物理思想方法教育价值的认识依然存在盲区.目前物理教学中思想方法教育存在的问题有:
物理知识本身固然重要,但对人的发展起决定性作用的还是物理思想方法.学过的知识总会遗忘,而思想方法一旦被人掌握,永远不会遗忘,并将伴随人的一生,影响着个人对问题的分析判断和决策能力.但目前我国物理教学的最大弊病就在于:中考通过考知识来考能力,导致教师普遍感觉传授物理知识更重要,而忽视了物理思想方法的教育,这种狭隘的物理教学制约了中学生科学素养的养成.
教学中,教师们已经认识到了思想方法的重要性,但对于如何进行物理思想方法教学,教师普遍感到无奈和困惑,不知应该何时教、教什么、怎么教.多数教师不注重思想方法的教学,不让学生在具体的物理情境中学会用物理思想方法去分析解决问题,而是强行灌输思想方法,学生对思想方法没有体验和感悟,导致学生死记硬背思想方法,而不能理解物理思想方法的内涵和真谛,因而也不会在具体的问题中灵活应用所学的思想方法去解决问题.
基于初中学生的认知水平和物理思想方法的隐含性,解决初中物理思想方法存在的问题最好的策略就是教师将蕴含于教材中的物理思想方法充分挖掘并渗透于物理教学中,让学生感受到物理学内在的奥秘.
物理概念、规律、公式等知识都清楚地写在课本中,是看得见的;而物理思想方法却隐含在物理知识体系里,是看不见的,并且不成体系地散落于课本的各章节中,教学中一般不作为考试或考查的内容.教师只有从教参上和自己的教学经验中得到,而教师鉴于思想方法教学的抽象和难度,一般少讲或者避而不谈,较为随意,对学生的要求自然也就降低.因此,教师要首先深入钻研教材,充分挖掘隐含在知识中的物理思想方法;其次,要精心设计,对于每一章每一节,都要结合具体内容考虑渗透哪些物理思想方法教育,怎样渗透,渗透到什么程度,有一个总体设计,并提出不同阶段的具体教学要求.例如在初中物理《欧姆定律》一章中,隐含了猜想与假设、控制变量法、归纳推理等多种物理思想方法,而在相关的教学参考书籍中没有相应的指导教学的建议,这就需要教师自身潜心教学研究,重点对研究几个教学重点内容:探究影响导体电阻大小的因素;用滑动变阻器改变电路中的电流;探究通过导体的电流与电压、电阻的关系;欧姆定律的内容及应用,这几个重点内容中都包含控制变量法这一重要的物理思想方法,通过多次实验、总结、领会,学生对控制变量法就会透彻的理解与运用.
鉴于物理思想方法的隐含性,在物理教学中不便直接呈现,必须通过具体的物理情境、在解决问题的过程中渗透思想方法的教育.因此,必须把握好教学中渗透物理思想方法教育的良好时机——建构概念的过程、推导结论的过程、观察现象的过程、自主探究的过程等.例如,在牛顿第一定律的教学中,假如水平面对运动的小车没有任何摩擦,小车将有怎样的运动状态,这是理想状态的问题.由于现实无法用实验的方法达到摩擦力为零的状态,这时可以向学生渗透伽利略的理想实验的思想方法,学生掌握了此类知识,更重要的是掌握了研究此类问题的思想方法.
进行物理思想方法的教育要注意与知识的教学有机结合、自然渗透,要有意识地启发学生领悟蕴含于物理知识之中的种种物理思想方法,切忌生搬硬套、脱离实际等适得其反的做法.例如在研究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验教学中,学生猜想出了与接触面积的大小、压力的大小、接触面的粗糙程度等多个因素可能有关系.教师提出:那么多的因素,怎么知道哪一个因素会与摩擦力的大小有关系、什么关系?这时让学生在小组内展开讨论,找出解决问题的办法:研究其中一个因素时,先保持其他因素不变;然后师生共同努力,完善实验方法和表格,共同探究出实验结果.学生在体验学习成功的喜悦时,也不知不觉地理解和掌握了控制变量法的思想,实际这也与生物、数学等学科的思想方法是通用的,由于渗透的适时性、自然性,理论联系实际,学生对物理思想方法的学习就容易接受且理解深刻.在探究压力的作用效果与那些因素有关、探究影响液体内部压强的因素、探究影响导体电阻大小的因素等实验中都是如此.
对学生进行思想方法教育时,要根据教学内容的需要、学生的可接受程度,挖掘教材的思想方法因素,制定出切合实际的渗透目标,要把握好渗透的“度”,既不能过难、过高或过于综合,也不能过低、过易,要接近学生的“最近发展区”.可以对教材各章节内容中有关知识点所对应的物理思想方法进行梳理并进行层次划分,制定合理的教学目标.渗透思想方法教育时要考虑到学生的实际认知水平和能力,由于初中学生刚学习物理,有关的物理思想方法教学的层次相应就要低一些,而随着认知水平和能力的提升,高中的物理思想方法教学的目标就可以适当地提高一些.例如在刚刚学习声音能否在真空中传播的内容时,由于现有学校物理实验条件无法实现真空,而利用了“实验+推理”的思想方法,学生往往不太理解,教师也不必过分强调.随着物理知识的增多,等到学习“牛顿第一运动定律”时,再讲“实验+推理”的思想方法,学生对于摩擦力为零的理想状态的研究也就顺理成章了.
让学生掌握正确的物理思想方法,学会用物理思想方法去分析解决问题,是中学物理课程的教学任务,也是社会发展的需求.