“从生活走向物理,从物理走向社会”是人教版最新版物理课程标准的基本理念之一.人类生活在一个神奇而美妙的星球上,而它又只是浩瀚宇宙的普通一员.物理学科区别于其他学科的重要标志就是物理学来源于生活,它反映了人类探索自然,认识自然,利用自然的过程.学生学习物理的终极目的也是利用自然,改变生活,造福人类.
长期接受传统应试教育的部分教师,由于传统的教学观念早已经在教师思维模式中深入骨髓,因此让受传统应试教育影响的教师去实践新课程标准是存在一定难度的.尤其是目前中考、高考应试教育压力的影响,物理课堂教学往往就为了达到考试所要求的知识目标,学生常常被淹没在无趣的课堂和繁重的题海中,使得生活中蕴含的有趣的物理被僵化成一个个机械的知识点和一道道生硬的试题,既束缚了学生从生活中感受到物理就在身边的美好情感,也影响了学生对生活问题主动探索过程中的能力提升,更阻碍了他们对学好物理改变未来生活的美好追求,鉴于此,我们更追求一种更真实、更开放、更给力的课堂.本文从物理课堂的课前预习
、情境创设、合作探究、巩固拓展、关注科技这五个方面探讨如何应用STS教育,让学生更好地将物理与生活相结合,让生活成为学生学习物理的源泉和动力,让初中阶段的物理学习为学生的终身学习和可持续发展奠定基础.
1课前预习走进STS
物理作为初中二年级才开设的一门课程,学生以往积累的生活经验和小学阶段的科学体验是走进初中物理课堂的金钥匙,在教学实践中,大多数老师都是采用课堂上提问的方式,要求学生对生活已有的经验或体验进行回忆.但通过不断教学实践、对比、思考后发现,虽然学生已有部分的生活经验或体验,但这些经验或体验都是碎片式的、零散的、没有经过加工过的,如果学生先前没有对生活中涉及到的物理进行有目的的、重点的观察和体验,在实际课堂中还是非常容易陷入被老师“忽悠”牵着鼻子走的状态.在八年级上第三章《物态变化》第1节物态的教学过程中,笔者对两个同层次的班级进行了一次对比分析:甲班,在课堂上直接让学生根据已有的生活经验或体验列举出生活中各种物质及其这些物质的状态,结果学生也只能列举出玻璃、水、木头等少数物质,而身边触手可及的举不胜举的不同状态的物质反而没有进入他们的脑海中,因为太熟悉了,所以他们没有观察过,所以陌生;而在乙班,我
采取另外一种教学方法,在课前要求同学“预习”:留心观察生活,把所见到的身边的各种物体,按状态不同归类列表,下次上物理课之前留几分钟给学生交流,结果在下一节物理课堂上学生都非常踊跃地将自己的成果展示出来,在形成这种良好氛围之后,教师和学生一起讨论,不同状态物质的特征很快被归纳出来,物理知识目标就这样很快地达成了.其实,课堂之外的时间是学生亲近生活、亲近社会、亲近科学的最好时段,我们物理教师如果能将课前预习物理课本知识目标创造性地改为以走进生活、走进科学、走进社会为主题的有目的的观察和体验,学生不仅乐意去做,而且在课堂上会更积极主动的参与课堂活动,使新课程标准所倡导的“问题的探究和能力的提升”,不再是空中楼阁了.打开物理教材在梳理初中物理知识时发现,其实有很多内容在课前预习都可以采取类似的方法.如:光的直线传播预习问题,对着太阳做做手影游戏,想想影子是怎么形成的?学生准备一个放大镜,感知放大镜的结构特点,让放大镜对着太阳,观察会出现什么现象?平面镜成像特点预习问题,对着镜子做广播操,看看镜中的你成的像有什么特点等等;观察水的沸腾预习问题(确保安全的前提下),采用家里的饭锅烧水,记录所观察到的现象(听声音,观察气泡的变化).
2情景创设依靠STS
生活中的物理由新课引入、讲授新知、课堂小结、训练巩固等环节构成的传统物理课堂教学,虽然仍然强调以学生为主题,教师为主导的原则.但由于学生的好奇心不强,没有能从内心激发出一种想学习的迫切愿望,因而教师在课堂教学中不知不觉地反客为主.从现实生活中发现问题,提出问题并解决问题,在这一过程中提升学生能力,应该是物理教学的真谛.
心理学研究表明:只有当外部刺激唤起主体的情感活动区时,就更容易成为主体的注意中心,从而强化理解和记忆并且经久不忘.因此,创设真正来源于现实社会生活,具有悬念性、激趣性、挑战性、探索性和铺垫性的问题情境,学生一定会在心中萌发一种强烈的学习兴趣和急切的探究学习欲望.
情境创设是物理课必备的环节,而依靠生活创设的情境不同于传统意义上的课堂引入.一方面可以充分借助学生已有的生活经验或体验,另一方面可利用真实的生活环境创设实验情境,有时还可以在问题情境设置中渗透认知冲突,激发学生的求知学习欲望.
例如,在声音的产生和传播时可以创设这样的物理情景:在一个重低音的音响前摆放一只点燃的蜡烛,蜡烛的火苗就会随着音响的节奏起舞,学生会产生疑问火苗为什么会起舞呢?在压强的教学时就可以这样创设情境:现实生活中我们会用到许多的尖头物体,如:铁
钉、钢针、注射的针头、图书钉等等,那么它们为什么一边都要制成尖头状的呢?下面请同学们拿出一端削好的铅笔,双手同时压住铅笔的两端,体验两手的感觉,想想感觉为什么不同呢?通过列举现实生活中常见的现象,会引发学生的注意中心,再通过一个简单而有趣的实验创设问题情境,学生在体验中生成疑问,在这样的氛围中学生必然会对现象背后的原因很感兴趣,非常想知道其中的道理,探究的欲望就此形成.还可以设置一些与学生之前生活经验相悖的教学情境,有助于学生产生认知冲突.当问题在学生脑海中产生悬念时,往往是学生求知欲望最强的时候,教师的及时激发,能起到良好的教学效果.
3合作探究解密STS
物理课程中设置了一定的物理探究实验,科学探究旨在让学生经历与科研工作者进行的相似的思维过程和探究过程,从中主动地获取物理知识和科学技能,领悟科学探究方法,感受科学探究的乐趣,发展科学探究能力,培养自然科学学科中最重要的实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神.目前,实验探究是新课程物理学习的基本方法,也是学生学习的一个重难点.
在实验探究过程中将情境设置中遇到的生活问题模拟为一个个探究的活动,采取先自主
后小组合作的方式,组内成员的人人参与、人人思考、人人过关,同时又互相合作、取长补短,有针对性地弄清楚生活中遇到的问题.在整个探究活动中,教师始终都担当一个学生探究学习活动的参与者和学生的朋友,更有助于学生在合作中掌握物理学科知识、形成科学探究能力、体验科学探究乐趣,从而使学生在物理课堂中学得轻松愉快而且高效.
例如,人教版第四章《光现象》第1节“光的直线传播”知识的教学.光在同种均匀介质中沿直线传播的规律,初看十分简单,并且小学科学就有所涉及,因此教材70页仅用寥寥数语概括“实验表明,光在水、玻璃中也是沿直线传播的.空气、水和玻璃等透明物质叫做介质,光在同种均匀介质中沿直线传播.为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向.这样的直线叫做光线.”新教材采用陈述的方式给出了两个重点知识:光的传播“规律”和建立光线“模型”.教师在讲授此课时往往是做光在空气、水、玻璃等物质中传播的实验或者是播放一些激光的视频而得出结论.但在后面的光的直线传播应用中却普遍出现学生只会照本宣科,不能灵活应用举一反三的现象.究其原因就在于教师对知识的处理没有从生活出发,学生失去了联系现实生活的欲望,从而变成了灌输式的教学模式,没有让学生经历合作探究的过程.通过改进,可以采取如下方法处理这部分内容.
首先,提出要进行科学探究的问题.在现实生活中有许多有趣的自然现象与光的传播规律有关,早在两千年前人类就记载并解释了“小孔成像”的现象,那么小孔为什么能成像呢?小孔是怎么成像的呢?它成像的原理是什么呢?请同学们利用台面上的实验仪器蜡烛、有小孔的挡板和光屏进行实验探究,同时观察像的特点并做好实验记录.小孔成像作为光沿直线传播的一个重要应用,学生对其原理进行科学探究,既来自于现实生活,又具有探究的价值.
其次,再让学生进行小组合作探究,并在小组内完成组内互评.当学生通过自己的探究亲眼观察到倒立的像时,心中充满了激动和好奇.因为对于初中生而言这也许是他们第一次看到倒立的像,自主意识强的同学把挡板往前移动发现倒立的像变小了,而往后移动又发现倒立的像变大了,这时学生的就更激动了,求知欲也更强,急切地想知道产生这种现象的原因.
接下来,教师在大屏幕上投影出小孔成像的示意图,让学生小组合作讨论后补上光线,完成光路图.学生在画图的过程中不知不觉地建立起了光线的模型,学生在这一系列的探究活动中不仅明白了小孔成像倒立的原因,还建立起了光线的模型,同时理解了光的直线传播这一规律.整个探究过程几乎全程由学生自主完成,既加深了学生对物理基本知识的理解,又培养了学生在自主、合作探究过程中的动手和合作能力,形成了科学探究的意识,提升了合作
探究的乐趣.在这个生惑、解惑的过程中,学生的自信心和自豪感油然而生.当然,在整个探究过程中,教师在适当时机适时进行点拨与指导,在学生最需要帮助时进行启发和引导式帮助.
4巩固拓展回归STS
巩固和拓展环节是每堂物理课必不可少的环节.一堂物理课高效的巩固与拓展环节,有利于增强课堂教学效果,有利于减轻学生过重的学业负担,有利于激发学生对存在现象进行主动了解与探究.然而在实际课堂教学中,教师在行进至巩固拓展环节时,老师最常用的方式是选取几道典型试题让学生课堂上当堂完成,检验学生是否已经完成学科知识目标,但这种做法会使学生在物理课堂上刚刚体验到的探究乐趣一下子又被一道道枯燥问题所湮没.倘若老师把与生活有关的试题,改成一些讨论式的话题,由学生展开合作探究,再进行展示,学生既施展了表演才能,又收获了学业成功的喜悦,可谓一举两得.
例如,在《透镜》这一节的学习结束后,出示这样一个情景问题给学生讨论:给你一个透镜,你能用哪些办法去判断它是凸透镜还是凹透镜?又如,上完《眼镜和眼镜》这一节之后,给出这样一个问题让学生讨论:小明到眼镜店去替爷爷、爸爸、同学小华和自己配眼镜.
爷爷的是+300°,爸爸的是+150°,小华的是-175°,自己的是-350°.眼镜店的服务员拿了四种镜片出来,让小明看一看,小明不小心将四种镜片混在了一起.四种镜片的直径一样,颜也一样,上面又没有度数标签,服务员由于经验不足,开始责怪小明.你能替小明想一个办法么?这两题情景来自生活,贴近学生,体现物理知识在生活中的应用,既涉及到透镜的结构的知识,又涉及不同透镜对光的不同作用这一知识点等等.解决了这些问题,学生对生活探究的欲望一定会更强烈,进而更加关注生活,热爱生活,也更热爱物理.
5关注STS改变生活
现代科技的飞速发展,尤其是信息技术的发展日新月异,要求学生必须具有较高的科学素养和对快速发展的时代具备较强的适应能力,学生必须具备终身学习的能力,这些都是物理教学的目标.但传统的物理教学在内容上过分强调知识目标,忽视物理学与其他科学、特别是社会科学的联系,安排的学习内容与社会发展的实际不相适应,导致学生不到学习物理的动力,学习物理只为的是应试.
物理新课标非常关注物理与现代社会科技发展的联系.以人教版物理八年级上册为例,教材中多处涉及物理与科技发展的知识.例如:超声波碎石、红外摄像、激光测距、密度与现
代生活、紫外线杀菌等.当今社会网络高度普及,科技信息中已包含着大量的与物理相关的科技应用知识,因此物理教师教学内容的选择也应该与时俱进,更多地关注现代社会,现代科学技术.
教师在课堂教学中引导学生关注物理与最新科技发展的联系,用实例说明物理学对推动科技发展的作用,适时布置一些小调查等等.这样,对于开阔学生的视野,培养学生学习物理的兴趣,激发学生的创造力大有益处.
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