科學(xué)思維視域下物理教學(xué)策略探析

【摘 要】本文借助科學(xué)思維視域進行物理教學(xué)策略的探討，提出通過拓展生活素材引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知知識的本質(zhì)，運用生活中的瓶瓶罐罐自制教具，分析生活中的自然現(xiàn)象引導(dǎo)猜想驗證;通過挖掘?qū)嶒炠Y源引導(dǎo)學(xué)生進行觀察探究，強化學(xué)生的參與意識和開拓意識;培養(yǎng)學(xué)生的建模能力，提高學(xué)生的解題效率，形成過程模型和問題模型等教學(xué)建議，以期促進學(xué)生高效學(xué)習(xí)物理。

【關(guān)鍵詞】初中物理 科學(xué)思維 教學(xué)策略

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）42-0099-02

科學(xué)思維視域下的物理課堂教學(xué)策略以三大模塊為主。首先是生活素材的運用，為物理知識的導(dǎo)入進行有效激趣;其次是針對物理實驗?zāi)K進行深入探究，挖掘?qū)嶒炠Y源強化學(xué)生的實驗意識;最后是對學(xué)生物理建模能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生通過建構(gòu)認(rèn)知模型促進其解題效率的提高，實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)效果的有效提升。

一、拓展生活素材，認(rèn)識知識本質(zhì)

（一）運用瓶瓶罐罐，自制教具

物理是一門對生活經(jīng)驗、現(xiàn)象進行總結(jié)的學(xué)科，該學(xué)科與生活具有密切聯(lián)系，若將物理教學(xué)與學(xué)生的實際生活貼近，就可提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣與熱情，進而推動物理教學(xué)活動的順利開展。教師為學(xué)生進行生活素材的拓展，首先可以運用生活中的瓶瓶罐罐，自制教具進行課堂教學(xué)，讓學(xué)生自然進行物理知識的認(rèn)知，提高其學(xué)習(xí)興趣。

如在《運動的快慢》一課教學(xué)中，學(xué)生需要學(xué)習(xí)到測量速度的相關(guān)內(nèi)容，教師可以運用生活中常見的乒乓球進行小車的制作：先用針在四個乒乓球上穿孔，再用細(xì)鐵絲將并行的兩個乒乓球串連，在中間用細(xì)鐵絲進行固定，這樣一個簡單的四輪小車就制作成了。教師可以在四個輪子中間用廢紙盒等材料進行車篷的制作，讓小車更加符合生活中實際的汽車形態(tài)。教師將小車的制作方法講解給學(xué)生后，使用小車進行速度的測量：首先讓小車從斜坡上滑下，讓學(xué)生為小車滑下的過程計時，記錄時間t;接著變換斜坡的角度，讓學(xué)生分別記錄不同的時間t;最后讓學(xué)生測量斜坡的長度s，通過s÷t進行小車不同速度v的計算。在進行完速度v的測量后，學(xué)生就理解了速度公式的相關(guān)概念，教師此時可以為學(xué)生提供乒乓球和廢紙盒等材料，讓學(xué)生自己嘗試制作教學(xué)工具。這樣學(xué)生的好奇心得到了滿足，也通過自制的教學(xué)工具對本節(jié)知識的理解更加深刻了。

物理是一門與實際生活息息相關(guān)的學(xué)科，許多物理實驗都可以用生活中的瓶瓶罐罐進行教學(xué)工具的制作。這樣不僅可以為學(xué)生直觀地展示課本中抽象的物理現(xiàn)象，更可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生認(rèn)識知識的本質(zhì)，進行深刻的物理探究，有效促進學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)。

（二）分析自然現(xiàn)象，猜想驗證

運用生活素材，還要從分析自然現(xiàn)象入手，引導(dǎo)學(xué)生針對生活中的自然現(xiàn)象進行有效思考，讓學(xué)生猜想其中的物理規(guī)律并驗證物理課本的知識，這是有效利用生活元素提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生深入探究物理知識的方式之一。通過對生活現(xiàn)象的猜想和對課本知識的探究，學(xué)生能夠自主運用物理知識解釋生活問題。

如在《聲音的產(chǎn)生與傳播》一課教學(xué)中，教師首先向?qū)W生說明問題：“聲音現(xiàn)象在我們的生活中隨處可見，我們無時無刻不處在聲音的包圍之中，聲音從本質(zhì)上來說是自然界存在的一種基本現(xiàn)象，那么大家猜想一下聲音是如何產(chǎn)生的呢？”學(xué)生此時就會展開各種猜想。當(dāng)學(xué)生的討論進行到一定程度后，教師就為學(xué)生進行展示：教師拿出一把直尺，將其一半放在桌邊，然后用手用力下壓讓直尺上下晃動，此時大家就能明顯地聽到直尺振動發(fā)出的聲音;教師接著調(diào)整下壓的力度，讓直尺晃動的幅度變小，此時大家會發(fā)現(xiàn)直尺發(fā)出的聲音也變小了，學(xué)生此時就會想到聲音的發(fā)出和直尺的振動有關(guān)。教師再為學(xué)生進行講解：“其實剛才大家的猜想有一定的道理，一切聲音都是由物體的振動產(chǎn)生的，這種例子在生活中隨處可見。”接著，教師為學(xué)生播放小提琴、吉他等樂器通過弦的振動產(chǎn)生聲音的視頻，讓學(xué)生進一步通過生活現(xiàn)象進行觀察，這樣學(xué)生就實現(xiàn)了對聲音的產(chǎn)生這一奧秘的探究。教師接著為學(xué)生設(shè)計下一個問題：“聲音傳播的速度快還是慢？”學(xué)生此時又會給出各種猜想，待學(xué)生討論后，教師為學(xué)生講解：“聲音傳播的速度是非?？斓模谖覀兊目諝庵?，聲音傳播的速度接近350m/s，在其他一些介質(zhì)中這一速度更快。但是，聲音的速度并沒有光的速度快，大家在生活中有沒有發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象，在雷雨天時，我們總是先看到閃電再聽見雷聲，這就說明了聲音的傳播速度沒有光的傳播速度快?！?/p>

生活中的自然現(xiàn)象的引入，可以讓學(xué)生通過現(xiàn)象針對物理課本中的概念進行形象直觀的體會。在猜想和討論中，學(xué)生對知識的理解也在一步步加深，從而實現(xiàn)對物理知識的深度學(xué)習(xí)，促進自身知識的內(nèi)化吸收。

二、挖掘?qū)嶒炠Y源，引導(dǎo)觀察探究

（一）強化參與意識，體驗成功愉悅

科學(xué)視域下的物理教學(xué)策略，還應(yīng)當(dāng)挖掘教學(xué)過程中的實驗資源，讓學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象的觀察和探究理解物理知識。在物理實驗的過程中要注重讓學(xué)生參與其中，強化學(xué)生的參與意識，讓學(xué)生體驗成功的愉悅。

如在《熔化和凝固》一課教學(xué)中，學(xué)生會學(xué)習(xí)到與物態(tài)變化相關(guān)的物理知識，要進行“探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律”這一實驗，此時教師就可以讓學(xué)生在保證安全的前提下參與到實驗中來，讓學(xué)生體驗實驗成功的愉悅。教師首先為學(xué)生準(zhǔn)備好實驗器具，在點燃酒精燈后，讓學(xué)生主要負(fù)責(zé)時間和溫度的記錄。學(xué)生此時就會開始觀察溫度計和秒表，仔細(xì)進行數(shù)據(jù)的記錄。當(dāng)數(shù)據(jù)記錄完畢、固體完全熔化后，教師詢問學(xué)生物質(zhì)的融化過程中溫度有什么變化，學(xué)生此時就會發(fā)現(xiàn)自己記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)和課本中給出的固體在熔化過程中雖然不斷吸熱但溫度保持不變這一點相契合。

讓學(xué)生參與物理實驗是引導(dǎo)學(xué)生形成物理知識深刻體會的有效方法之一，學(xué)生只有親自動手實踐才容易得出真知，并促進自身學(xué)習(xí)信心的增強，激活學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動力。

（二）強化開拓意識，鼓勵創(chuàng)新分析

在進行物理實驗的過程中，還要強化學(xué)生的開拓進取意識，讓學(xué)生在不知道課本的既定實驗結(jié)論的情況下，進行有效的物理現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、開拓意識，形成正確的認(rèn)知。

如在《汽化和液化》一課教學(xué)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與沸騰相關(guān)的物理知識，此時教師就可以讓學(xué)生在不知道實驗結(jié)論的情況下進行創(chuàng)新分析，讓學(xué)生根據(jù)已知經(jīng)驗進行結(jié)論推斷。教師首先帶領(lǐng)學(xué)生進行實驗，讓學(xué)生探究水沸騰時溫度變化的特點。這一實驗與前一節(jié)固體熔化時的實驗較為相似，教師引導(dǎo)學(xué)生進行實驗工具的組裝后，讓學(xué)生點燃酒精燈開始實驗，當(dāng)水溫接近90攝氏度時，讓學(xué)生每隔0.5分鐘記錄一次水溫。這一次學(xué)生不僅要將水溫和時間記錄在表格內(nèi)，還要繪制出水溫隨時間變化的坐標(biāo)圖。在學(xué)生繪制完成后，教師詢問學(xué)生：“大家通過這一實驗繪制出的圖可以得出哪些結(jié)論？”學(xué)生此時就會開始思考，并發(fā)現(xiàn)水沸騰時一直處于溫度不變的狀態(tài)，但他們此時還不能得出確定的結(jié)論。學(xué)生又想起前一節(jié)實驗的結(jié)論——固體物質(zhì)在熔化時溫度會保持不變，此時學(xué)生就得出了當(dāng)液體汽化時溫度會保持不變這一結(jié)論，實現(xiàn)了對實驗現(xiàn)象的創(chuàng)新分析，強化了自身的開拓意識。

固體熔化的實驗和水沸騰的實驗都是物態(tài)變化實驗中較為重要且現(xiàn)象明顯的實驗，因此教師利用這兩個實驗中明顯的現(xiàn)象讓學(xué)生參與到物理規(guī)律的探究中來是具有可行性的。但這兩個實驗都存在針對物體加熱的過程，尤其是水沸騰實驗，實驗現(xiàn)象較為劇烈，因此教師應(yīng)當(dāng)在確保學(xué)生安全這一前提下進行實驗。

三、培養(yǎng)建模能力，提高解題效率

（一）抓取主要特征，形成過程模型

物理建模實際上就是把復(fù)雜煩瑣的實際情況通過建立模型轉(zhuǎn)化成相對容易接受的較為簡單的物理情境，形成經(jīng)驗型的規(guī)律，從而使物理問題得到更簡捷、形象的處理。培養(yǎng)學(xué)生的物理建模能力，可以有效提高學(xué)生的解題效率。在建模過程中，教師首先應(yīng)當(dāng)抓取知識的主要特征，引導(dǎo)學(xué)生在腦海中形成過程模型。

如在《光的反射》一課教學(xué)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與光反射相關(guān)的物理知識，此時教師就要抓住光反射的主要特征，讓學(xué)生對光反射的過程形成認(rèn)知模型。教師通過展示光反射時的現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生對反射特點進行探究，并詢問學(xué)生：“在反射現(xiàn)象中，我們將反射過程分為了哪些光線？”學(xué)生會回答“入射光線和反射光線”。教師繼續(xù)詢問學(xué)生：“以這兩條光線為核心，分別形成了哪些角？”學(xué)生會回答“入射角和反射角”。教師繼續(xù)詢問：“那么這兩種角存在何種規(guī)律特點？”學(xué)生此時就會回答“入射角等于反射角”這一特點，實現(xiàn)對反射過程的思維建模。

這樣抓取了反射現(xiàn)象中光線、角這兩個主要特征進而引出反射定律的方式，有效促進了學(xué)生對反射過程的理解，實現(xiàn)了有效的思維建模。

（二）凸顯意義建構(gòu)，形成問題模型

學(xué)生不僅要建立過程模型，更要建立這一物理知識解決何種問題、解釋何種現(xiàn)象的問題思維模型，為此教師要在教學(xué)過程中凸顯物理概念的意義，引導(dǎo)學(xué)生進行意義延伸。

如在《光的色散》一課教學(xué)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與光色散相關(guān)的物理知識，此時教師就可以為學(xué)生凸顯光色散的意義。教師為學(xué)生講述：“我們學(xué)習(xí)光的色散有何種意義？通過對光的色散研究，我們發(fā)現(xiàn)了色光的三種原色，了解到顏色并不是天然存在的，而是由不同的色光混合形成的。我們還研究出光的色譜，通過色譜可以構(gòu)建出美妙的色彩。我們還了解到紫外線和紅外線，分別在生活中得到了不同的應(yīng)用?！边@樣學(xué)生就理解了光的色散在生活中能解決哪些實際問題，形成了問題模型。

通過這樣引導(dǎo)學(xué)生進行意義建構(gòu)，學(xué)生能夠更加深刻地理解自己學(xué)習(xí)物理知識的意義，也能夠在物理知識應(yīng)用的題目中通過問題模型將知識有效運用，從而解決實際問題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳鎮(zhèn)坤.初中物理教學(xué)中生活素材的應(yīng)用價值探討[J].數(shù)理化解題研究，2021（2）.

[2]陳國華.物理建模與中學(xué)生思維能力培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇，2013（42）.

【作者簡介】林海富（1975— ），男，廣西博白人，大學(xué)本科學(xué)歷，一級教師，現(xiàn)就職于玉林市博白縣中學(xué)，主要研究方向為中學(xué)物理教學(xué)。

（責(zé)編 唐玉萍）