培養(yǎng)物理素養(yǎng) 慢工出細(xì)活

李嘉峻

物理素養(yǎng)是指具有強(qiáng)烈的物理意識(shí)、理念，即對(duì)物理概念、定義等基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度；具有物理學(xué)科的思維方法和解決問題的方法，即具備物理問題研究思路和方法的能力、獨(dú)立思考物理問題的能力和敏捷反應(yīng)物理現(xiàn)象的能力；具有通過對(duì)物理知識(shí)的理解、對(duì)物理技能的掌握并付諸實(shí)踐時(shí)謹(jǐn)慎、務(wù)實(shí)、耐心、細(xì)致、持之以恒的能力，它是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)中所應(yīng)具備的基本素養(yǎng)。因此，培養(yǎng)學(xué)生物理素養(yǎng)是物理教學(xué)的重中之重。那么，教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)呢？

一、在對(duì)概念的追根溯源中形成物理觀念

人們對(duì)某些物理現(xiàn)象的共同屬性進(jìn)行必要的抽象、高度概括、準(zhǔn)確定義，即產(chǎn)生了物理概念。物理概念是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)。因此，如何更好地認(rèn)識(shí)、理解、吃透物理概念是開啟物理學(xué)大門的金鑰匙，也是學(xué)好物理的先決條件。

由于教材的簡潔性，其所呈現(xiàn)的物理知識(shí)是經(jīng)過編者們高度濃縮和提煉的，每個(gè)物理知識(shí)背后所蘊(yùn)含的豐富背景、來龍去脈等無法一一呈現(xiàn)，而這恰恰是學(xué)生理解物理知識(shí)的重要幫手。因此，對(duì)于物理概念，我們首先應(yīng)該明確的是其物理意義，換句話講就是要找出該物理概念產(chǎn)生、形成的客觀背景、必然原因。在找尋的過程中，學(xué)生逐步形成物理觀念。

例如，同一物體，在運(yùn)動(dòng)中速度會(huì)隨時(shí)間而變化，有的變化快，有的變化慢，即速度的變化有其快慢的不同，我們就引入“加速度”這個(gè)概念來描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化快慢的不同。為了掌握“加速度”概念，就要對(duì)其進(jìn)行解剖分析、追根溯源，找出其產(chǎn)生的背景，從而幫助學(xué)生更全面地了解、體會(huì)其物理意義。

教學(xué)中，教師可以利用實(shí)例幫助學(xué)生分析、理解。比如，火車開動(dòng)時(shí)，它的速度從零增加到幾十米每秒，需要幾分鐘。汽車開動(dòng)時(shí)，它的速度從零增加到幾十米每秒，只需幾秒鐘；步槍射擊時(shí)，子彈的速度從零增加到幾百米每秒，僅用千分之幾秒；急速行駛的火車要停下來，需要幾十秒鐘；急速行駛的汽車要停下來，幾秒鐘就夠了；子彈射入墻壁中，千分之幾秒鐘就可停止。由此可知，常見的許多變速運(yùn)動(dòng)，其速度變化的快慢不同，而且差別較大。

物體運(yùn)動(dòng)速度改變的快慢有重要的現(xiàn)實(shí)意義：百米賽跑，起跑時(shí)速度增加得快，可以縮短運(yùn)動(dòng)時(shí)間，提高成績；汽車在緊急剎車時(shí)，速度改變得快，則可避免發(fā)生事故。為了表示速度改變的快慢，便引入了一個(gè)新的物理概念“加速度”。這樣，學(xué)生對(duì)“加速度”的概念就從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，是認(rèn)識(shí)上的飛躍，從而形成了物理觀念。

二、在對(duì)物理現(xiàn)象的探究中形成物理技能

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、理論體系和研究方法，是現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于建立物理基本概念、基本規(guī)律，引出物理公式以及加深對(duì)它們的理解，有著不可替代的作用。物理實(shí)驗(yàn)又是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的主要手段。因此，物理教學(xué)中，我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)手段，探究物理現(xiàn)象，使學(xué)生掌握為進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代化生產(chǎn)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所必需的基礎(chǔ)物理知識(shí)，培養(yǎng)初步的實(shí)踐技能和創(chuàng)造能力。

例如，“組成串、并聯(lián)電路”實(shí)驗(yàn)中，兩燈泡串聯(lián)時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)一只燈泡亮，另一只燈泡暗，提出疑問：“串聯(lián)電路中各處的電流相等，兩燈泡會(huì)同樣亮，怎么會(huì)一只亮一只暗呢？”為此，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究：（1）這兩只燈泡的燈絲長短一樣嗎？對(duì)電流的作用會(huì)一樣嗎？（2）學(xué)生學(xué)習(xí)了功率后，還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下思考：決定燈泡亮度的是燈泡的實(shí)際功率，雖然串聯(lián)電路中的電流相等，但根據(jù)P=I2R可知實(shí)際功率的大小還取決于燈泡電阻，所以會(huì)出現(xiàn)燈泡一亮一暗的現(xiàn)象。通過對(duì)上述現(xiàn)象的科學(xué)探究，學(xué)生理解了決定燈泡亮度的是實(shí)際功率，而不單是電流或電阻大小。

三、在對(duì)實(shí)際問題的解決中培養(yǎng)物理精神

物理科學(xué)作為自然科學(xué)的重要分支，不僅對(duì)物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的深化起了重要的推動(dòng)作用，對(duì)人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。從亞里士多德時(shí)代的自然哲學(xué)，到牛頓時(shí)代的經(jīng)典力學(xué)，直至現(xiàn)代物理中的相對(duì)論和量子力學(xué)等，都是物理學(xué)家科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神以及科學(xué)思維的有形體現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，物理已滲入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。有鑒于此，在物理教學(xué)過程中，教師在幫助學(xué)生掌握基本知識(shí)的同時(shí)，要讓學(xué)生掌握運(yùn)用物理知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。教師應(yīng)該充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，在教學(xué)中緊密聯(lián)系生活問題，如舉出相應(yīng)的生活實(shí)例和生活現(xiàn)象，或者讓學(xué)生在學(xué)習(xí)完有關(guān)知識(shí)以后，開動(dòng)腦筋，聯(lián)想生活中與所學(xué)物理知識(shí)有緊密聯(lián)系或者可以用所學(xué)知識(shí)解釋的生活現(xiàn)象。這種生活化的教學(xué)形式，不僅有利于學(xué)生加深對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握，對(duì)提升學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力也具有十分明顯的作用。

例如，在學(xué)習(xí)了“摩擦力”這一概念后，教師可以設(shè)計(jì)實(shí)踐題：為什么在光滑的地面上行走十分困難？為什么鞋底要做成各種花紋而不是光滑的平底？這樣生活化的題目比起枯燥無味的課后習(xí)題更容易激發(fā)學(xué)生的探究興趣。又如，讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)觀察生活中的物理現(xiàn)象，并思考探究這些物理現(xiàn)象的成因：為什么冬天人們?cè)谑彝鈺?huì)呼出很多“白氣”；在夏天，剛買的冰棒表面會(huì)出現(xiàn)“水珠”的現(xiàn)象……學(xué)生一起討論這些現(xiàn)象背后的物理原理與依據(jù)，從而在生活實(shí)踐中更好地理解物理知識(shí)，逐步培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，活學(xué)活用。

（作者單位：長沙市雅禮中學(xué)）