促进高中学生物理观念发展的实验教学研究

刘 华

(福建省长汀县第一中学 366300)

“物理观念”因其难理解性与抽象性等特点常常使高中生望而生畏，学生普遍认为物理观念是高高在上且无法解释与驾驭的.而学生在物理学习中，物理观念恰恰是基础和关键，是学生解释物理现象、解决实际生活中物理问题的关键.在新课程标准下，教师必须要加强对学生物理观念的培养，并在此基础上促进其物理观念的发展，在促进学生全面发展的同时，进一步落实我国新课程的落实.

一、物理观念的内涵

1.定义

观念是人类的思维基本形式与知识结构基础，体现了人类大脑对客观事物本质特征的反应.而物理观念则是科学思维、实验与观察结合下的产物.如太阳移动、人类行走，使得物体之间的相对位置出现了转变，从某一点移动到另一点.在物理上对这种不同的运动现象进行抽象，对其共同特征进行总结，即为机械运动.可以说，在高中物理中，物理观念涉及的范围非常广，主要包括：运动观、能量观、相互作用观、物质观；除此之外，还包括物理规律、物理认识、观念可解决的问题与视角等.

2.特点

(1)融科学思维、实验与观察于一体

在中学物理教学中，物理观念形成不可一蹴而就，是一项长期的、复杂的过程.具体来说，物理观念主要是在物理实验的观察、分析与研究的过程中，逐渐产生的，并且对这一个过程中出现的物理现象之间具备的共同特征进行总结，再接下来进一步区分与判断这些共同特征，基于自我研究挑选出相关因素，并再次分析这一部分特征同事物本身是否存在共同特征.

(2)不断发展与变化

物理观念不是静止的，而是处于发展与变化中.可以说，物理观念在有限的空间范围内，处于无限变化、无限发展的过程中.如“质量”相关的内容我们在初中便已经学习，其概念指“物体中所包含物质的多少？”从物理观念的形成过程就可以发现，物理观念与任何事物一样，都经历了“由低到高、由简单到复杂”的历程.而在这一过程中，人们的认识也会由感性逐渐转变为理性.

二、实验教学中促进高中生物理观念发展的主要策略

1.教师方面

(1)以学生认知冲突作为切入点，转化学生的错误物理观念

物理是一门建立在实验基础之上的自然学科，高中生在学习过程中经常会遇到各种实验，如演示实验、验证性实验与探究实验.在当前的选考时代，不选物理课的学生也越来越多.他们认为学物理太难了、学物理没用、学物理真没劲.面对这样的一个现状，笔者认为教师必须对新课程标准下的物理教学理念进行重塑，不断提高实验教学在高中物理课程的教学比重，同时将相关的教学素材及资源充分利用起来，让实验成为学生学习物理的重要桥梁.为验证实验教学的重要性，笔者还邀请了我校的另一名物理教师进行对比教学，我们共同教授“感应电流的条件”这一节课，我单纯的进行实验的讲解，而另一名物理教师则在教学中穿插了演示实验内容，结果出现了鲜明对比，另一名物理教师的课学生们都表现得十分踊跃，得到了在场师生的一致好评，而我的反响平平，充分验证了实验教学在高中物理的重要作用.

(2)运用任务驱动教学法，帮助学生建构知识意义

基于建构主义理论，教师可在高中物理实验教学中采用任务驱动教学策略来培养学生的物理观念.在课堂教学开始之初，教师就必须要精心设计契合教学目标、符合学生认知能力的教学任务，并将其与课堂教学的每一个环节融合到一起.在此基础上，教师在课堂教学中，借助任务的引领，促使学生在完成学习任务的过程中，完成物理知识的建构，并体会相应的学习方法.另外，在各教学环节中，教师还必须要发展学生的创新思维，强化学生创新能力的培养，使得学生更好地满足新时代下的要求；同时，教师在具体的教学中，还可以充分利用任务驱动的教学模式，使得学生在任务的引领下，在积极主动学习的过程中，强化自主学习能力的培养，在不断发现问题、提出问题与解决问题的过程中展开深入思考，进而在构建知识意义的同时，为学生今后的学习与生活形成积极意义.例如，教师在开展“自由落体运动”教学的时候，教师结合教材上的内容，以及“三维教学目标”，给学生设置了符合学生认知发展区的任务：哪些物体运动属于自由落体运动?自由落体运动的性质？自由落体运动的规律？教师应当通过创设教学情境的方式来组织与学生生活密切相关的演示实验，要求学生通过观察、思考，对自由落体运动性质进行分析.在学生明确这一运动形式属于匀加速运动之后，及时引导学生对匀变速直线运动规律的相关内容进行复习，最终促使学生深刻、全面掌握本章节的知识.

2.学生方面

(1)善于使用“精加工”学习策略，提高学习效果

这里讲的“精加工”学习策略，就是学生要对新知识进行精细处理，引导其在理解新知识前便对之前已经掌握的知识进行回顾与总结，这是培养学生物理观念的重要手段.因为在笔者多年的教学历程中，经常会有学生向我反映物理知识太难且不易记忆.其实通过深入探究，我们发现物理知识点与公式并没有其他学科的数量那么多，重点是学生不知道怎么用，遇到题目总是思绪烦乱，经常在同一个问题上犯错误，说明他们不懂物理知识蕴含的真正含义.对此，教师要培养学生及时整理、加工课堂知识点的学习习惯，并总结、掌握有效的学习方法，实现物理知识的“精加工”，切实提升学生学习效率与学习效果.

(2)掌握“精巧分类”的学习方法，学会把握问题关键

在高中物理实验学习中，学生应掌握“精巧分类”的学习方法，学会把握问题关键，进而在遇到实际问题时有着清晰的解题思路，提升学习效率.如进行“机械能守恒定律”相关内容的教学时，可将问题细致划分为单个物体、两个物体及多个物体的机械能守恒，均需经历三个步骤来解决问题：第一，对现象进行描述，就是用简单的语言描述物理现象与待解决的问题，形成原始物理问题；第二，建立模型，是对原始物理问题的进一步简化与抽象，于分解操作下找到解决问题的物理观念及具体规律；第三，问题解决，通过定性分析与定量演算方式，实现对问题的有效解决.

总的来说，培养学生物理观念作为物理教师教学与学生学习的重要目标与追求，在实验教学中也应加强物理观念的渗透.在实际教学中，教师应当明确物理观念的具体含义与特点，从自身与学生两个方面考虑问题，通过巧妙利用学生认知冲突、运用任务驱动教学法、有效创设教学情境等手段，使学生转化错误物理观念，并帮助其建构知识意义，从而强化高中生的物理观念.此外教师还要引导学生掌握好的学习方法，适机采用“精加工”、“精巧分类”等方法，使学生能够把握问题关键，提升物理学习效果.