時間：2023-08-11 17:18:17
導(dǎo)語：在歐姆定律的本質(zhì)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)推理；科學(xué)探究；問題情境；科學(xué)方法；理論聯(lián)系實際
中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0019-3
人教版高中物理選修3-1第二章第七節(jié)《閉合電路的歐姆定律》是電學(xué)知識的核心內(nèi)容，其中包含了許多科學(xué)思想方法，是學(xué)生學(xué)習(xí)和體會科學(xué)思想方法的好素材。作為一節(jié)典型的規(guī)律探究課，本節(jié)內(nèi)容較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)時，對電源內(nèi)電路認識模糊，難以理解電源有內(nèi)阻；對內(nèi)外電路的電壓與電源電動勢的關(guān)系及路端電壓與負載關(guān)系感到疑惑，對其中蘊含的科學(xué)方法未能深刻領(lǐng)會?！叭绾斡行黄七@些教學(xué)難點？”“如何設(shè)計好閉合電路歐姆定律的探究過程，有效實施三維目標(biāo)教學(xué)？”一直是廣大物理教師研究的重要課題，本文試圖通過對本節(jié)課的教材、教法的分析，探究形成學(xué)生認知困難的主要原因以及在本節(jié)課中如何有效實施探究教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。
1 教材、教法分析
人教版教材是把《閉合電路的歐姆定簟釩才旁詰繚礎(chǔ)⒌綞勢、歐姆定律、串并聯(lián)電路、焦耳定律和導(dǎo)體的電阻之后來學(xué)習(xí)的。很顯然，這種安排的意圖是在承接“從做功角度認識電動勢”的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生從功能關(guān)系角度來建立閉合電路的歐姆定律，體現(xiàn)了循序漸進的教學(xué)原則。順應(yīng)這種構(gòu)想，教材對本節(jié)內(nèi)容以如下方式呈現(xiàn)：先直接給出閉合電路的概念，然后從功能關(guān)系出發(fā)， 根據(jù)能量守恒，理論推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律和U+U=E，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律，理論分析路端電壓與負載的關(guān)系。這種呈現(xiàn)方式的好處是：既充分體現(xiàn)了功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，又有利于學(xué)生從理論角度理解閉合電路的歐姆定律。從教材體系來看這種呈現(xiàn)方式具有一定的合理性和科學(xué)性。
筆者曾多次參與“閉合電路的歐姆定律”的觀摩教學(xué)，領(lǐng)略了執(zhí)教老師們的各種處理方法，比較有代表性的是以下兩種教法：
第一種教法是沿用原教材的思路，采用比較傳統(tǒng)的方式，注重理論探究，先從理論上推導(dǎo)得出閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式，再應(yīng)用定律討論了路端電壓隨外電路電阻的變化規(guī)律，最后引導(dǎo)學(xué)生運用規(guī)律解題，把立足點放在訓(xùn)練學(xué)生的解題能力上。
第二種教法注重突出實驗的地位，發(fā)揮實驗在探究教學(xué)中的作用。利用實驗創(chuàng)設(shè)懸念，引入課題，設(shè)計探究實驗，讓學(xué)生在實驗中總結(jié)歸納出內(nèi)外電壓之間的關(guān)系，再利用教材中的圖2.7-3實驗探究路端電壓與負載的關(guān)系。
根據(jù)課后反饋發(fā)現(xiàn)，沿用原教材思路設(shè)計的教學(xué)，效果并沒有達到設(shè)計者想象的結(jié)果，究其原因，主要有以下幾個方面：
1.教材中的閉合電路的歐姆定律是從理論角度得出的，注重于數(shù)學(xué)推理，比較抽象，缺乏令人信服的探究實驗，學(xué)生無直接經(jīng)驗感知和相應(yīng)的認知過程，難以形成深刻的理解。
2.教材對閉合電路，特別是內(nèi)電路的建構(gòu)過于直接，無感知過程，學(xué)生對教材中為了突出閉合電路而提供的閉合電路中電勢高低變化的模型圖難以理解，加之學(xué)生對部分電路的歐姆定律印象深刻，對電源內(nèi)部的電路無直觀印象，對電源也有內(nèi)阻心存疑慮，難以突破初中形成的“路端電壓不隨外電路變化”的思維定勢。
3.教材是利用純電阻電路中的能量守恒關(guān)系推導(dǎo)得到IR+Ir=E和U+U=E，這種處理方式，會讓學(xué)生對U+U=E的普適性產(chǎn)生懷疑：非純電阻電路還適用嗎？
4.作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課包含了許多科學(xué)思想方法，教材過于注重理論推導(dǎo)，忽視了實驗探究，淡化了猜想、類比、比較、分析等多種科學(xué)思想方法教育，這對培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和體驗研究物理問題的方法是不利的，也不利于提高課堂教學(xué)的有效性。
第二種“通過設(shè)計多個實驗來進行實驗探究”的處理方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，學(xué)生能獲得更直觀的認識，有效地突破一些教學(xué)難點，但由于本節(jié)知識點多，思維量大，設(shè)計過多的實驗（特別是設(shè)計繁雜的分組實驗）勢必會分散學(xué)生的注意力，干擾學(xué)生的正常思考，擠壓學(xué)生思考和實踐應(yīng)用的時間，影響了學(xué)生主體作用的發(fā)揮，效果同樣不盡如人意。
2 教學(xué)建議
2.1 尊重學(xué)生的認知規(guī)律，科學(xué)設(shè)計探究過程
從物理學(xué)史來看，歐姆定律是基于實驗而發(fā)現(xiàn)的，并非演繹推理的結(jié)果，教材通過功能關(guān)系分析來建立閉合電路的歐姆定律。這種處理方法帶來的負面影響是學(xué)生缺乏感性認識，沒有參與知識發(fā)現(xiàn)過程中的情感體驗，難以形成深刻的理解，課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也不高。規(guī)避這種負面影響的方法就是在教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的心理特點和認知規(guī)律，科學(xué)地設(shè)計探究過程，讓學(xué)生在親身探究中理解定律，體驗方法。基于這種指導(dǎo)思想，筆者在教學(xué)設(shè)計時，先用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電，產(chǎn)生了與學(xué)生日常生活經(jīng)驗相矛盾的現(xiàn)象來設(shè)置“懸念”――引入新課。然后，引導(dǎo)學(xué)生針對“引入實驗”中的現(xiàn)象展開探究，讓學(xué)生在實驗探究中分析、思考、歸納，得出電源內(nèi)電壓和外電壓之間的關(guān)系。接著再引導(dǎo)學(xué)生利用功能關(guān)系，從理論角度來推導(dǎo)、探究，讓實驗得出結(jié)論在理論上獲得支撐。最后，引а生利用所學(xué)規(guī)律解決引入實驗和實際生活中的問題。這種在引入實驗為基礎(chǔ)的“實驗和理論推導(dǎo)相互結(jié)合的探究過程”的設(shè)計，既避免了設(shè)計過多的實驗，又讓學(xué)生親身體驗了探究的過程，加深了對知識的理解，深刻領(lǐng)會到物理學(xué)科的嚴謹性和流暢性，感受到物理的探究之美和應(yīng)用之美。同時，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使物理課堂教學(xué)產(chǎn)生無窮的樂趣，進而實現(xiàn)高效的物理課堂教學(xué)。
2.2 合理創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑探究
作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課的重點是如何落實探究教學(xué)，讓學(xué)生在探究中理解閉合電路的歐姆定律，感知科學(xué)探究的過程和方法。在探究教學(xué)中，問題是探究的起點，沒有問題就不可能有探究，正是在問題的驅(qū)動下，學(xué)生才能積極思考，從而產(chǎn)生探究欲望。這就需要教師在深入挖掘規(guī)律形成過程的基礎(chǔ)上，精心創(chuàng)設(shè)問題情境，以問誘思，引導(dǎo)學(xué)生融入到探究學(xué)習(xí)的情境中去。例如：在構(gòu)建“閉合電路”概念時，用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電后，可設(shè)置如下問題情境：“為什么燈泡接到電動勢為9 V的電池時，亮度反而暗了？難道電池壞了？”“為什么電池與燈泡接通時兩端的電壓變??？減小的電壓哪兒去了？”“電池有內(nèi)阻？可能嗎？”“我們來看看電池（觸摸電池），電池變熱了，什么原因?qū)е鹿ぷ鞯碾姵貢儫幔俊睂W(xué)生在問題的引領(lǐng)下觀察、實驗、體驗，由此認識到“電源內(nèi)部也有電阻和電流”“電源內(nèi)部電流的通路，稱為內(nèi)電路”。這種以問題啟發(fā)學(xué)生思考，以實驗引導(dǎo)學(xué)生體驗來構(gòu)建閉合電路的方法，既彌補了教材對內(nèi)電路建構(gòu)的非直觀性，也讓學(xué)生經(jīng)歷了在質(zhì)疑中分析、探究的過程，學(xué)生對閉合電路的認識潛移默化、水到渠成，遠比直接灌輸效果好。
在引導(dǎo)學(xué)生從能量角度驗證實驗探究結(jié)果時，設(shè)置如下問題情境：“剛才我們通過實驗探究了閉合電路中的電流規(guī)律，這個結(jié)論可靠嗎？”“如果我們能從理論上找到依據(jù)，是不是更可靠？如何從理論上來分析呢？”“從能量角度行嗎？”“內(nèi)、外電路在時間 t 內(nèi)消耗多少電能？ ”“這些能量從何而來？”學(xué)生在上述問題的引導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)也可以從能量角度來推導(dǎo)得出與實驗相同的結(jié)果。
在引導(dǎo)學(xué)生探究路端電壓與負載的關(guān)系時，設(shè)置以下問題情境：“實驗表明，燈泡變暗是由于路端電壓變小的緣故，你們能說說路端電壓與什么有關(guān)嗎？”“它們之間具體的關(guān)系是什么？”“如何設(shè)計實驗來研究呢？”“從實驗數(shù)據(jù)中能得出什么結(jié)論？”“能從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化嗎？”“如果外電阻斷開，路端電壓為多少？外電阻短路，路端電壓又為多少？”“誰能說說路端電壓隨外電阻變化的根本原因是什么？”在這一個個問題的引領(lǐng)下，學(xué)生從實驗探究到理論分析兩個方面找到了路端電壓與外電阻的關(guān)系，不僅體驗了科學(xué)探究過程，提高了理論分析和實驗探究的能力，也養(yǎng)成了樂于探索、勤于動手的好習(xí)慣。
2.3 注重滲透科學(xué)方法教育，加深對規(guī)律本質(zhì)的認識
作為一根主線，科學(xué)探究法貫穿在整個課堂教學(xué)過程中，教學(xué)中要注意尊重學(xué)生的心理特點和認知規(guī)律，強化科學(xué)探究法的顯性教育：以引入實驗為線索，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“觀察實驗、提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、分析論證”等過程，領(lǐng)會科學(xué)探究的方法。
“閉合回路中的電勢變化”抽象而難以理解，突破這一難點的最重要的方法就是“比法”。教材試圖以圖1的模型來形象地說明這個問題，但這種模型對學(xué)生來說還是比較抽象，難以理解。筆者用如圖2所示的“電梯加滑梯”模型和閉合電路加以類比，來說明閉合電路中的電勢高低變化情況。這樣的方法，既簡單又源于學(xué)生的生活經(jīng)驗，學(xué)生容易接受，教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生體會類比法的作用。
“演繹推理法”在“閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)”和“路端電壓與負載的關(guān)系推導(dǎo)”中兩次用到，教學(xué)中要注意借助問題情境，把規(guī)律的探究以一個個問題的形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生在問題的引領(lǐng)下經(jīng)歷演繹、推理過程，構(gòu)建對“閉合電路的歐姆定律”和“路端電壓與負載關(guān)系”的正確理解，體驗演繹推理過程中獲得成功的愉悅。
另外，本節(jié)課中，要特別注意引導(dǎo)學(xué)生在了解路端電壓與負載電阻的關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過極限法分析和理解電路斷路時的路端電壓和短路電流的現(xiàn)實意義，體會極限法在物理學(xué)習(xí)中的作用和意義，有效地訓(xùn)練學(xué)生突破思維定勢，培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維能力。
2.4 注重理論聯(lián)系實際，物理與生活的聯(lián)系
研究和學(xué)習(xí)物理最重要的方法就是理論聯(lián)系實際，將理論和實際、物理與生活聯(lián)系起來，可以幫助學(xué)生更透徹地理解所學(xué)的物理知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力。歐姆定律與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切，教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)注意還原知識的產(chǎn)生背景，注重將知識應(yīng)用于實際生活。例如：新課引入可以從生活現(xiàn)象來提出問題，引發(fā)學(xué)生思考探究；在得出路端電壓與外電阻R的關(guān)系后，引導(dǎo)學(xué)生通過將R推向兩個極端情況的分析，來理解實際中“為什么電源開路時路端電壓就等于電源的電動勢”及“為什么電源不能用導(dǎo)線直接相連”；在學(xué)完了本節(jié)知識后，可引導(dǎo)學(xué)生用本節(jié)課所學(xué)知識分析解決新課引入及生產(chǎn)、生活中的實際問題。讓學(xué)生充分地感知從生活走進物理、從物理回到生活的過程，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識分析解決實際問題的能力，建構(gòu)對知識（尤其是難點知識）的正確理解，從而真切地感受所學(xué)物理知識的實用性，充分理解物理學(xué)科對時展的深遠意義。
參考文獻：
一、電磁學(xué)的發(fā)展歷程
人類很早就認識了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象，我國在戰(zhàn)國末期就發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦吸引鐵的現(xiàn)象，在東漢初期就有帶電的琥珀吸引輕小物體的記載。但是，人類對電磁現(xiàn)象的系統(tǒng)研究，卻是在歐洲文藝復(fù)興之后開展起來的，到19世紀才建立了完整的電磁學(xué)理論。在電磁學(xué)發(fā)展過程中，涌現(xiàn)了無數(shù)科學(xué)家通過科學(xué)假說、實驗驗證、理論分析等研究過程，一步步對自然規(guī)律進行揭示。其中比較典型的有：1785年庫侖定律的發(fā)現(xiàn)，使電學(xué)進入了定量研究階段，真正成為一門科學(xué)；1820年奧斯特電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，揭示了電流能夠產(chǎn)生磁場；1821年安培的分子電流假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)；1831年法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)，進一步揭示了電和磁的密切聯(lián)系；19世紀60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場理論，并成功預(yù)言了電磁波的存在，1888年赫茲的實驗證實了麥克斯韋的電磁場理論，從而電磁學(xué)發(fā)展到了頂峰。
二、電磁學(xué)的知識結(jié)構(gòu)和知識規(guī)律
1.知識結(jié)構(gòu)
2.知識規(guī)律
“電場”一章是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，基本概念多，且抽象，如電場強度、電場線、電勢和電勢能等。教材從電荷在電場中受力和電場力做功兩個角度研究電場的基本性質(zhì)，許多知識要在力學(xué)知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。
“恒定電流”一章是在初中基礎(chǔ)上的充實、擴展和提高，重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律，電路的等效處理方法和實驗的設(shè)計是本章的重點。
“磁場”一章闡明了磁與電的統(tǒng)一性，用研究電場的方法進行類比，可較好地解決磁場和磁感強度的概念。由安培力導(dǎo)出洛侖茲力，由洛侖茲力導(dǎo)出帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律等，因此，分析推理是本章的特點。
“電磁感應(yīng)”一章的重要物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和愣次定理，這部分知識中，能量守恒定律是將各知識點串起來的主線。由于楞次定律較抽象，要通過實驗進行分析、歸納，需加強學(xué)生的抽象思維能力。
“交變電流”和“電磁波”是在電場和磁場基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律，同時也把波動理論從機械波推到電磁波，從而對物質(zhì)的波動性的認識提高了一步。
三、電磁學(xué)的研究方式：“場”和“路”
電荷周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著，運動電荷的周圍除了電場還存在磁場，磁體的周圍也存在磁場。現(xiàn)在的科學(xué)實驗和廣泛的生產(chǎn)實踐完全肯定了場的觀點，并證明了電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形式，是物質(zhì)相互作用的特殊方式，也是電磁運動的實質(zhì)。教材中以場為主線，主要有電場、磁場和電磁場。電場強度和電勢是描述電場性質(zhì)的兩個重要物理量。磁感強度是描述磁場性質(zhì)的重要物理量。電磁感應(yīng)規(guī)律是反映電場和磁場間密切聯(lián)系的一種物理現(xiàn)象。麥克斯韋從理論上指出了變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，一個不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場。庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應(yīng)定律為建立麥克斯韋理論，提供了基礎(chǔ)和實驗規(guī)律。
電路知識具有廣泛的實用價值，以路為主線，主要有直流電路、交流電路（包括振蕩電路）。歐姆定律是從實驗中總結(jié)出來的一條重要規(guī)律，是解決電路問題的重要依據(jù)。要會分析電路的連接方式（串聯(lián)或并聯(lián)）及等效處理方法，電功和電功率的計算，不僅能解決直流電路問題，還可以解決交流電路的問題。
四、電磁學(xué)問題的解決途徑：“力”和“能”
關(guān)鍵詞 初中物理；歐姆定律；實驗室；可變穩(wěn)壓輸出電源
中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）10-0029-02
1 冤屈
聽初中物理青年教師“以導(dǎo)促學(xué)”匯報課“歐姆定律”，評課時，很多老教師對該教師的“電壓的調(diào)節(jié)與改變問題”的處理，提出了中肯且詳細的點評。筆者既對老教師的無私點撥感到欣慰，同時更為這位青年教師“叫屈”。屈之一，老教師們受以往教學(xué)經(jīng)驗的啟發(fā)，以所謂教材、器材、試題為依據(jù)，面面俱到地來看待新教師的創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計，這是因為沒有看到探究教學(xué)的發(fā)展之需要；屈之二，讓青年教師的創(chuàng)新教育來承擔(dān)教材編寫本身的缺陷、學(xué)校實驗室實驗器材配置不足以及某次中考試題的偏頗等，似乎更為冤屈。
就初中物理探究歐姆定律的實驗設(shè)計，一是保持電阻不變，改變電壓，觀察電流與電壓的關(guān)系；二是保持電壓不變，改變電阻，觀測電流與電阻的關(guān)系。這本來應(yīng)該是一個極其自然的、也是學(xué)生立馬就能想到的實驗設(shè)計過程。由于一般學(xué)校的實驗室沒有“可變穩(wěn)壓輸出電源”儀器，所以，目前使用的大多數(shù)版本的初中物理教材給定的實驗設(shè)計為圖1的設(shè)計。這樣的設(shè)計一直以來似乎被認為是經(jīng)典，而從來就沒有受到過質(zhì)疑。有經(jīng)驗的教師，往往采用提前做伏筆，或當(dāng)堂給學(xué)生以點撥的方式來完成。
為使實驗在有限的時間內(nèi)完成，一般需要解決兩個問題：一是如何調(diào)節(jié)滑動變阻器，才能增大（或者減小）電壓表讀數(shù)；二是改變電阻時是先大后小還是先小后大。這樣就出現(xiàn)滑稽的現(xiàn)象。滑稽之一在于：這一與本次探究無關(guān)的問題卻成為本節(jié)課的重點與難點。滑稽之二在于：用探究所得到的結(jié)論來設(shè)計探究結(jié)論，顛倒了“過程與結(jié)論”的邏輯發(fā)展關(guān)系。
2 緣由
一個青年教師的“冤屈”，也許不那么受人關(guān)注，然而，當(dāng)這樣的“冤屈”已經(jīng)阻礙教學(xué)改革的時候，就不能不引起人們的關(guān)注了。回顧落實探究教育的過程，可以發(fā)現(xiàn)，它是一個漸變的過程，從課標(biāo)要求的提出，到教師的主動實施；從將探究視為方法，到視探究為教學(xué)目標(biāo)。當(dāng)今的教師普遍認同一個“以學(xué)生發(fā)展為本”的理念，于是，各種各樣的教學(xué)方式層出不窮。遺憾的是，教師始終發(fā)現(xiàn)有“三座大山”正在阻擋探究的自然發(fā)展。
第一座“大山”是教材。在一綱多本的初中物理教材體系中，某一版本的教材應(yīng)該也僅僅只能是教師進行教學(xué)設(shè)計的依據(jù)之一。很多老教師喜歡以教材為本并視教材所述為金科玉律，這顯然是一種片面的認識，而且就是這樣的片面認識，在廣大教師中卻依然很流行，甚至成為一種評價課堂的唯一準(zhǔn)則。
如果教材編寫者能將圖1變化為圖2，并告訴學(xué)生，虛線框就是一個可以改變電壓的電源，并讓學(xué)生在實驗中體會改變電壓大小的方法（這本身也是“做中學(xué)”的一種方式），這樣就避免了教師在這個問題上的糾結(jié)。至于其原理，可以作為歐姆定律應(yīng)用的一個問題來討論（根據(jù)筆者對新課程標(biāo)準(zhǔn)的理解，這樣的動態(tài)分析似乎有違探究教育本意，建議以后試題不出現(xiàn)）。
第二座“大山”是器材。由于歷史的原因，學(xué)校的實驗室與教室的地理位置配備問題，實驗儀器的陳舊與不配套問題，已經(jīng)嚴重地制約了探究教學(xué)的落實與發(fā)展。就筆者所在學(xué)校而言，自筆者1980年參加工作，30多年來，可以說沒有什么本質(zhì)上的變化。如果要說變化，那就是價錢更高了，而質(zhì)量更低了！教師為了尋找一個探究實驗的器材，所做出的努力真的是難以想象，更不用說向?qū)W生開放探究實驗室的可能。就本文提及的“可變穩(wěn)壓輸出電源”，按照圖3，也就是個由電池盒與電位器的組合問題，應(yīng)該不是難事，可以自制，也可以批量生產(chǎn)，遺憾的是一直沒有被相關(guān)部門所重視。
第三座“大山”是考試。“初中物理是被考難的”，這是目前的共識。就圖1的設(shè)計，某地的中考試題竟然讓學(xué)生回答：換用電阻時，阻值是該從大到小還是從小到大？雖然說中考試題屬于終結(jié)性評價，學(xué)生回答該問題不存在任何可以挑剔的地方，遺憾的是，這樣的試題一出現(xiàn)，來年就被無情地收錄進了各種隨堂教輔資料中，甚至被各地的教研員編進了相關(guān)的試卷之中。那些視考試分數(shù)為自己榮譽的教師，只能步步小心地向?qū)W生進行介紹，從而徹底摧毀了探究教學(xué)的自然發(fā)展規(guī)律，因而也導(dǎo)致在歐姆定律的教學(xué)中要做出一個“艱難的決定”。不合時宜的試題安排，已經(jīng)真的成為探究教學(xué)發(fā)展的絆腳石。教材的編寫是為了照顧學(xué)校已有實驗條件，試題卻在別人不得已的基礎(chǔ)上再次興浪，實為不該。
3 體會
探究能力的發(fā)展需要有個前提，這個前提就是人腦思維的自然性體現(xiàn)，或者稱它為“最臨近發(fā)現(xiàn)區(qū)”的構(gòu)建。這里為思維發(fā)展的自然性提供探究實驗及配套的器材，成為探究能否自然發(fā)展的“架梯”。
探究教學(xué)，在國內(nèi)應(yīng)該還是個新名詞，其必須經(jīng)過一個相當(dāng)長的摸索過程，才能被教師爐火純青地所運用。教師要真正以探究教育的觀點來設(shè)計教學(xué)活動，要有勇氣有能力去挑戰(zhàn)所面對的“三座大山”。
比如圖4的實驗，教材用以說明的是物體具有慣性，而教師如果僅僅將該實驗看成是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，那么就失去了一次探究教學(xué)的資源。這就需要教師突破教材安排，具有根據(jù)實際需要增加探究資源的能力。因為這個實驗可以提供一個更值得探究的問題：慣性大小與什么因素有關(guān)？如果將該實驗改為：給學(xué)生兩個高度、形狀、體積相等而質(zhì)量有明顯區(qū)別的物體，分別做同樣的實驗，哪個更容易成功呢？為什么？經(jīng)過這樣探究學(xué)習(xí)的學(xué)生，對于理解“慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)”不是更有幫助嗎？同時，這樣的探究還需要有突破實驗室配置的要求，畢竟“兩個高度、形狀、體積相等而質(zhì)量有明顯區(qū)別的物體”是很容易找到的吧。
作為探究教學(xué)發(fā)展趨勢中所出現(xiàn)的“以導(dǎo)促學(xué)”教學(xué)方式（或者是其他教學(xué)方式），是凝聚著廣大教師在探究教學(xué)道路上的走向反映，也就是說欣喜地看到了探究教學(xué)正在發(fā)展。這樣的發(fā)展甚至只能用剛剛起步來定義。
邏輯思維（Logicalthinking）是指人們在認識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現(xiàn)實的理性認識過程，又稱理論思維。它是作為對認識著的思維及其結(jié)構(gòu)以及起作用的規(guī)律的分析而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。只有經(jīng)過邏輯思維，人們才能達到對具體對象本質(zhì)規(guī)定的把握，進而認識客觀世界。它是人的認識的高級階段，即理性認識階段。在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力對更高層次的物理學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。那么，在初中物理教學(xué)過程中如何培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力呢？筆者認為可以在課堂物理知識教傳授、解答物理問題、參加物理實驗等幾條途徑來實施。
2.在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的方法
2.1在物理知識授課中培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維教師在物理概念、原理、公式等授課過程中要著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。課堂教學(xué)是目前傳授知識的主要方式與方法，課堂也是老師與學(xué)生接觸與溝通機會最多的地方，因此，在課堂教學(xué)中教師可以更為直接的培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。例如，教師在講解物理公式時所展現(xiàn)的推導(dǎo)過程就是一個培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的過程。已知歐姆定律U=IR，其中U為電壓，I為電流，R為電阻。下面推導(dǎo)串聯(lián)電路的串聯(lián)公式。
例一：如圖，這是一個最簡單的串聯(lián)電路，我們假設(shè)電阻R1和R2的電流和電壓分別為I1、I2和U1、U2，而電路的總電阻為R，總電流為I，總電壓為U。這里有一個條件是不計電源內(nèi)阻?，F(xiàn)在開始推導(dǎo)：由串聯(lián)電路的特點我們可以得到U=U1+U2（1）I=I1+I2（2）由歐姆定律可以得到U=IR，U1=I1R1，U2=I2R2，將這三個式子帶入（1）試可以得到IR=I1R1+I2R2（3）由（2）和（3）式可以得到R=R1+R2最后我們得出一個結(jié)論：串聯(lián)電阻的總電阻等于串聯(lián)電路中各電阻之和。這就是串聯(lián)電路的物理規(guī)律。在推導(dǎo)串聯(lián)電路的物理規(guī)律的過程中，我們先給出推導(dǎo)的先決條件，即物理環(huán)境；然后，根據(jù)我們已學(xué)到的物理知識（歐姆定律），將推導(dǎo)所需要的公式一一列出；最后，根據(jù)所列出的公式的內(nèi)部聯(lián)系，推導(dǎo)出結(jié)論。這個過程雖然簡單，但我們不難想象，當(dāng)教師在講臺之上為學(xué)生們展示這個推導(dǎo)過程時，學(xué)生必須緊跟教師的思維步伐，即學(xué)習(xí)教師的邏輯思維線路，切忌沒有根據(jù)的憑空推導(dǎo)。試想，如果學(xué)生能夠獨立完成這一推導(dǎo)過程，那么學(xué)生也就鍛煉了邏輯思維能力。2.2在解答物理問題時培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力在所有的初中物理問題中，力學(xué)題目的解答最能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。解答力學(xué)題目，注重思維過程，必須對整個物理過程有清楚的認識。將力學(xué)題目的解答過程分為四個步驟：獲取信息，思維啟動，思維邏輯，思維深化。當(dāng)學(xué)生思維啟動后，就需將物理過程向物體的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。在力學(xué)范疇內(nèi)物體的運動狀態(tài)有平衡狀態(tài)（靜止、勻速直線運動、勻速轉(zhuǎn)動）和非平衡狀態(tài)。物體處于何種狀態(tài)由所受的合力和合力矩決定。學(xué)生必須對物理過程和物體所處狀態(tài)有清楚的了解，減少了解題的盲目性。下面將舉一個力學(xué)類題目的例子來說明邏輯思維的在解此類題目的重要性。
關(guān)鍵詞：貼近；創(chuàng)設(shè)；形象；類比
本人積累了一些小小的經(jīng)驗，現(xiàn)略作小結(jié)，以供今后參考。
一、貼近生活是課改教材的一個重要特色，在教學(xué)中教師應(yīng)注重將物理知識遷移到現(xiàn)實生活實踐中，讓物理融入生活
比如，“熟悉而陌生的力”一章，提法本身就富有懸念感。說熟悉，因為人人都懂得力，在平時生活中就已經(jīng)有了力的初步概念，什么“力大無窮”、什么“弱不禁風(fēng)”等；說陌生，因為力是一個抽象的概念，力的本質(zhì)是什么，其實多數(shù)人并不清楚。教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生充分發(fā)表自己的看法，然后舉一些例子，提出一些問題讓學(xué)生思考，讓學(xué)生大膽發(fā)言。
關(guān)于這個問題，我是這樣提出的：
1.一個舉重運動員，可以舉起二倍于他的體重的扛鈴，如果他抓住自己的衣領(lǐng)，能不能把自己提到空中？（不能）
引導(dǎo)：只有一個物體，不能產(chǎn)生力的作用，因為力是物體對物體的作用。
2.石頭碰雞蛋時，什么破裂？雞蛋碰石頭時，又是什么破裂？為什么總是雞蛋破？說明什么？
引導(dǎo)：力的作用是相互的，發(fā)生力的作用時，兩個物體都是施力體，同時也都是受力體，都將一樣受力。結(jié)果怎樣取決于哪個堅硬哪個脆弱。
3.當(dāng)你使勁拍桌子時，手有什么感覺？為什么？（讓學(xué)生自己解答。）
二、在第七章力的平衡之后，有必要讓學(xué)生分析物體受力情況，尋找暗藏的力（不考慮空氣阻力）
1.以下4種情況物體所受的力分別有幾個？
（1）從屋頂?shù)粝碌那颍ㄔ诳罩邢侣淦陂g）；（2）水平地面上靜止的球；（3）被踢出后在水平地面上滾動的球；（4）水平地面上被勻速推動的球。
分析：（1）非平衡，越掉越快，只有1個力（重力）；（2）平衡狀態(tài)，受一對平衡力（重力、地面支持力）；（3）非平衡，越滾越慢，豎直方向受平衡力（同前面2），水平方向只受阻力而改變運動狀態(tài)，即3個力；（4）平衡狀態(tài)，豎直方向、水平方向分別受平衡力――重力與地面支持力平衡，推力與阻力平衡，共4個力。四種情況下都有重力，要讓學(xué)生感受到在我們這個世界里，重力不可能消失，做受力分析時一定得考慮到重力。
2.手用力將一本書壓在豎直墻上靜止時，書所受的力有哪些？（重力、摩擦力、手對書的壓力、墻對書的壓力）
3.在水平地面上被一定的力拉（但不動）的物體，所受的力有哪些？（重力、支持力、拉力、摩擦力）
在2、3兩題中，物體都處于平衡狀態(tài)，都暗藏有摩擦力，第2題還有墻對物體的壓力。相同的是都有兩對平衡力。
4.小孩用100 N豎直向上的力，提重300 N的箱子，這時箱子受的合力為______N（200 300 400 0）
答案：0。因為不能提起，處于靜止（平衡）狀態(tài)，暗藏一個支持力，三力平衡。
三、大氣壓是學(xué)生認知的一個疑惑點，教學(xué)上除了用馬德堡半球演示外，還要設(shè)計一些簡單易行的小實驗來讓學(xué)生體會大氣壓的存在
如，兩片沾水的玻璃板，壓在一起后很難掰開；用紙片頂杯水（杯子裝滿水，蓋上硬紙片，按住翻轉(zhuǎn)后松手，水不會灑）；養(yǎng)雞鴨用的喂水器；氣壓掛衣鉤；針筒賭氣后很難拉開；炒田螺前先把尾端剪開，如果不剪開，容易吸出嗎（講述）？用吸管吸飲料。通過實驗觀察、討論分析，進一步感受大氣壓的存在，提高應(yīng)用大氣壓知識解決生活中一些問題的能力。還可以深入一層，進行遷移發(fā)散，如提出“假如沒有大氣壓，我們的生活會變成怎樣？”之類的問題，讓學(xué)生討論，充分發(fā)揮想象力，活躍課堂氣氛，開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。在流體的流速與壓強的關(guān)系方面，簡單易行的做法是，可點燃兩支蠟燭（相距約10厘米），然后用嘴對兩火焰中間吹氣，則火焰會向中間靠攏，非常直觀明顯，許多學(xué)生意想不到，具有很強的示范性和說服力，效果甚佳。
四、電學(xué)部分
一、追根尋源真一點
一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理，首先接觸到的就是物理定律。因此，怎樣搞好物理定律教學(xué)，必然是每個物理教師首先要考慮的問題。
在進行某一物理定律教學(xué)時，我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容，這就是所謂的“溯源”教學(xué)。任何一個重要物理定律的建立，都有一個艱辛而漫長的過程。探索定律的工作只所以能成功，這個定律最后只所以能夠確立起來，其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式，這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學(xué)科中最重要的東西，是人類一筆寶貴的知識財富，也是我們物理教學(xué)的寶貴財富。
在講授牛頓萬有引力定律時，我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起，然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過大量計算總結(jié)出描寫天體運動的經(jīng)驗規(guī)律（開普勒三定律），最后才是牛頓用定量的動力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋，終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律。在學(xué)習(xí)牛頓萬有引力定律的過程中，我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學(xué)研究的重要方法。
在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中，學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的，只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可?？墒俏腋嬖V他們，在歐姆那個年代，非但沒有電流表、電壓表等儀器，連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有，歐姆所面臨的困難之大是可想而知的。他到底是怎樣得到這個電學(xué)中最重要的定律的呢？學(xué)生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣。在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程的同時，我們還結(jié)合歐姆的實踐，介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法。
此外，我們還結(jié)合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法，結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”，結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”。使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法。有的同學(xué)深有體會地說：物理定律是寶貴的，但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴。誰掌握了這些方法，誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘。
在物理定律的教學(xué)中，我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法，不是直接告訴學(xué)生某個定律是怎樣建立起來的，而是不斷地提出問題讓學(xué)生去思考，擺出困難讓學(xué)生去克服，提出任務(wù)讓學(xué)生去完成，制定目標(biāo)讓學(xué)生去實現(xiàn)。這樣可以有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力。
二、實驗研究多一點
物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，物理學(xué)中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗。因此，在高中物理教學(xué)中加強學(xué)生實驗方面的訓(xùn)練，無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路。
目前中學(xué)物理教學(xué)大綱中安排了相對數(shù)量的學(xué)生實驗和演示實驗，不難發(fā)現(xiàn)，這些實驗存在著某些不足，主要表現(xiàn)在下面幾個方面：第一，教材中幾乎所有實驗是為配合所學(xué)內(nèi)容而安排的，目的是幫助學(xué)生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解，因此學(xué)生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法。第二，課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚，學(xué)生只需按部就班地完成實驗操作即可。這樣的實驗只能增加學(xué)生的感性認識，鍛煉學(xué)生的動手操作能力，而對學(xué)生創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練是不夠的，也無法培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。第三，目前課本中的實驗大多是驗證性實驗，學(xué)生只要學(xué)懂了書上的定律，一般都能輕而易舉地完成實驗。這種安排違反了教育應(yīng)該走在學(xué)生智力發(fā)展前面的原則，對培養(yǎng)學(xué)生的能力是不利的。針對以上不足，我們對實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行了改革，使實驗教學(xué)為發(fā)展學(xué)生的智力，提高學(xué)生的素質(zhì)服務(wù)。在實驗內(nèi)容的改革方面，我們主要采取了以下三條措施：一是增加實驗數(shù)量。不論是在課堂演示實驗，還是在學(xué)生實驗或小實驗方面，平均增加了60%的實驗。其中有一部分新實驗，學(xué)校沒有現(xiàn)成的儀器，安排學(xué)生自己制作，對學(xué)生有較高的要求。二是重視實驗誤差討論。物理實驗離不開測量，測量是實驗科學(xué)最本質(zhì)的東西。從某種意義上講，結(jié)果準(zhǔn)確的實驗就是成功的實驗，反之就是不成功的實驗。因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的過程中，應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識。在設(shè)計實驗方案時，要求學(xué)生們盡量消除實驗的系統(tǒng)誤差；在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度；在處理實驗數(shù)據(jù)時，要采用盡量科學(xué)的方法。三是加強重要實驗方法教學(xué)。在實驗領(lǐng)域中有一些重要的方法，比如減小實驗系統(tǒng)誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等，這些方法不是在個別實驗中，而是在許多實驗中都有應(yīng)用，因此具有一定的普遍意義，這些方法一定要讓學(xué)生很好地掌握。在必要時，我們甚至根據(jù)實驗方法來安排實驗內(nèi)容，集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實驗，這樣便于學(xué)生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實驗方法。
三、能力要求高一點
物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。不論是教師還是學(xué)生，都在解習(xí)題上花費了大量的時間，因此，習(xí)題教學(xué)的改革是一個很重要的問題。
一、認真鉆研考試大綱，把握實驗
考查特點
教學(xué)之前，教師一定要認真研習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)，把握考試大綱，把握近年來高考中對實驗考查的特點.如注重對基本實驗儀器以及基本實驗方法的考查；注重對學(xué)生動手能力的考查；側(cè)重考查學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析與處理的能力等.教師只有把握了命題的動向，了解試題發(fā)展的脈絡(luò)，教學(xué)時才會有的放矢，教學(xué)的效果才會達到最佳.
二、把握實驗教學(xué)的特點，精心制
定教學(xué)方法
1.注重基本器材的使用
物理實驗離不開實驗器材，實驗儀器的運用，是開展物理實驗的第一步.在教學(xué)之初，就要讓學(xué)生對那些最基本的儀器的構(gòu)造、原理及使用的方法、注意事項等爛熟于心.在教學(xué)中，教師可結(jié)合器材的共性特點做全面的歸納，如測量儀器大多在使用前要進行零點校正或零誤差修正等，也可針對那些特殊的器材作個性化的運用指導(dǎo).
2.理解實驗原理，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的能力
設(shè)計實驗、模仿科學(xué)家研究物理問題是新課程理念下培養(yǎng)學(xué)生物理能力的重要追求.在教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合不同的實驗的目的、原理，引導(dǎo)學(xué)生開啟思維，讓他們針對實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗.包括實驗中運用什么物理定律、涉及到哪些公式，在電學(xué)實驗中，選擇什么樣的電路圖等.在這樣的設(shè)計中，哪些因素會導(dǎo)致實驗產(chǎn)生誤差，如何減小誤差，讓實驗結(jié)果更靠近準(zhǔn)確值.這些問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生展開分析，引導(dǎo)他們?nèi)ケ容^、判斷，進而做出恰當(dāng)?shù)倪x擇.教學(xué)中，教師采用多種形式，可自身示范，讓學(xué)生模仿和比較，也可在教師的點撥下，讓學(xué)生自主探索，自主進行儀器的安裝和調(diào)試，自主完善實驗的步驟.
3.正確記錄數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生分析和處理數(shù)據(jù)的能力
數(shù)據(jù)分析和處理的能力是學(xué)生實驗素養(yǎng)的重要體現(xiàn).實驗的目的是為了獲取信息，進而對信息作出分析和判斷.如果學(xué)生僅僅停留在簡單的操作上，對實驗的結(jié)果不能正確地記錄和分析，則實驗的意義則蕩然無存.因此，在教學(xué)中，教師不僅應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生正確實驗，更要指導(dǎo)學(xué)生正確讀取和記錄數(shù)據(jù).如記錄要準(zhǔn)確、及時，如注意按有效數(shù)字的形式記錄，注意數(shù)據(jù)的單位等.而對于數(shù)據(jù)的處理，則讓學(xué)生知道可以通過計算處理，也可運用圖像處理.尤其是運用圖像來處理數(shù)據(jù)，更是教學(xué)中需要強化的地方.
4.針對關(guān)鍵實驗，夯實基礎(chǔ)
高考試題中，電學(xué)實驗往往是熱點.在教學(xué)中，教師一定要把握這一重點部位，強化學(xué)生對電學(xué)實驗的認識.如教會學(xué)生認清電路，將電路分為：電源電路；測量電路；保護電路；測量儀器幾個部分.這樣，可以加深學(xué)生對電路原理的認識.此外，經(jīng)常與學(xué)生對實驗進行歸納，如將具有相同實驗思想或?qū)嶒灧椒ǖ膶嶒炦M行歸類，從而讓學(xué)生領(lǐng)悟這種思想和方法在不同實驗中的作用.如高中物理教材中有很多實驗都是以“歐姆定律”為原理的，如測定金屬的電阻率，描繪小燈泡的伏安特性曲線、測電源電動勢和內(nèi)阻等，將這些實驗及時整合，提煉出共同的規(guī)律，不僅可以讓學(xué)生對這些實驗的內(nèi)在規(guī)律深入把握，也可深化對歐姆定律的深刻理解，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和遷移水平.
5.訓(xùn)練學(xué)生的思維方式
物理實驗中常見的思想方法有等效法、控制變量法、留跡法、圖象處理法等，這些方法不僅要求學(xué)生深入理解，更要能夠融會貫通的運用，要能讓學(xué)生明白在每個實驗中涉及到了何種物理思維方式，讓他們自己去體會，去感受，把握其精髓，這樣才能真正起到領(lǐng)會實質(zhì)的效果.如對于驗證動量守恒定律的實驗中就運用位移替代速度，從而涉及到了等效法，用復(fù)寫紙留下了小球落地后的點，又涉及了留跡法等方法.在教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生開動思維，積極分析，從而找出每一實驗中的思維方法，讓學(xué)生把握實驗的本質(zhì).
三、挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)資源，激發(fā)學(xué)生
的實驗熱情
一、后現(xiàn)代科學(xué)觀
后現(xiàn)代科學(xué)觀是后現(xiàn)代主義在批判現(xiàn)代科學(xué)觀尤其是科學(xué)主義科學(xué)觀的基礎(chǔ)上建立起來的對科學(xué)的總體認識,其核心觀點之一是質(zhì)疑科學(xué)的客觀性和真理性,強調(diào)科學(xué)的可變性和暫時性?？茖W(xué)主義者認為,科學(xué)的研究對象是純粹的客體,科學(xué)的觀察和實驗是客觀的,所得證據(jù)和數(shù)據(jù)是客觀的,對證據(jù)和數(shù)據(jù)的分析也是客觀的,因此所得結(jié)論也是客觀的,因而科學(xué)具有不容質(zhì)疑的客觀性和真理性。然而,隨著科學(xué)的發(fā)展和對科學(xué)現(xiàn)象認識的深入,人們發(fā)現(xiàn)科學(xué)主義對科學(xué)的理解是簡單、幼稚和膚淺的。在后現(xiàn)代科學(xué)觀看來,研究者的“前理解”使任何科學(xué)活動都成為一種參與、解釋、轉(zhuǎn)換、修正,使任何觀察陳述或事實都成為暫時而不是絕對和永恒。例如,用尺子測量一本書的長度,不同的人會得出誤差程度不同的結(jié)果,如25.54cm、25.53cm、25.61cm、25.63cm等。在后現(xiàn)代科學(xué)觀看來,盡管尺子和書本都是純粹的客體,但不同人的“前理解”不同,以至得出了不同測量數(shù)據(jù),這些測量數(shù)據(jù)都不同程度地接近書本的真實長度,但都不是真實長度。很顯然,測量工具越精密,越接近書本的真實長度,但永遠測不出書本的真實長度。就像用多邊形內(nèi)接或外接一個圓,多邊形的邊越多,就越接近圓,但永遠無法和圓重合,即它永遠都不是圓。因此,激進的后現(xiàn)代主義者費耶阿本德甚至認為,所謂的“實在”只是人為的產(chǎn)物,當(dāng)人的認識與新的觀察方式、新的知識概念相結(jié)合時,他就會獲得新的物理實體。[1]這樣,觀察陳述與事實的具有普遍意義的“元話語”角色被否認,科學(xué)理論的本體論承諾不復(fù)存在。科學(xué)基礎(chǔ)本體意義的喪失,使科學(xué)成為了一門解釋的學(xué)問,而不再是一門具有體論意義的揭示客觀真理的知識;科學(xué)理論的真理性只存在于一定的語境和關(guān)系中,只是一種綜合性的具有暫時性質(zhì)的對話。[2]因此,后現(xiàn)代科學(xué)觀轉(zhuǎn)而強調(diào)對事物認識的多元化,不同理論是從不同角度對事物的透視,它們之間是不可通約的,但它們之間是“平權(quán)”的,各有價值所在。顯然,后現(xiàn)代科學(xué)觀在消解科學(xué)客觀性和真理性的同時,過于強調(diào)其主觀性、可變性、暫時性,是有失偏頗的。但是,后現(xiàn)代科學(xué)觀所否定的是把科學(xué)看作絕對真理的化身,并沒有否定科學(xué)是對世界的一種解釋。就此而言,后現(xiàn)代科學(xué)觀有助于人們扭轉(zhuǎn)思維定勢,拓展思維空間,激活創(chuàng)造性思維。
二、在物理教學(xué)中滲透后現(xiàn)代科學(xué)觀,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
在科學(xué)主義者看來,既然科學(xué)是絕對真理,那就不必要懷疑它,接受它即可。顯然,科學(xué)主義有助于學(xué)生短時高效地學(xué)習(xí)確定的科學(xué)知識,但不利于質(zhì)疑精神和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。雅斯貝爾斯曾指出:物理教育把科學(xué)知識當(dāng)作不變的真理來教學(xué)、考試,忽視科學(xué)知識的真正形成過程,機械地對學(xué)生進行科學(xué)研究程序和方法的訓(xùn)練,忽視科學(xué)的局限性,使學(xué)生誤以為科學(xué)不可錯和無所不能,可以解決人類的一切問題,具有至高無上的權(quán)威,進而導(dǎo)致科學(xué)迷信和科學(xué)崇拜。[3]在我國物理教學(xué)中,更是一直把科學(xué)看成是確定的理論體系,只重視科學(xué)知識確定性的一面,過分強調(diào)學(xué)習(xí)結(jié)果,輕視知識的獲得過程,對其可變性、暫時性重視不夠,再加上受片面追求升學(xué)率的影響,這種教學(xué)的消極后果是將科學(xué)理論靜止化、僵化、神圣化、教條化,以至思維狹窄,缺乏創(chuàng)新。例如,在一次提出問題能力測試中,筆者用自制的簡易器材,給初三尖子班和普通班學(xué)生演示一個“怪坡”實驗,實驗中的雙錐體自動沿斜槽架子向上滾,而不是向下滾,然后請學(xué)生根據(jù)這個奇怪現(xiàn)象,把感興趣的問題寫下來。結(jié)果尖子班學(xué)生提出的問題數(shù)量較少,而且基本都可用已有知識回答,而普通班學(xué)生提出的問題數(shù)量明顯多于尖子班,而且問題大多需要進一步探究才能回答。這與國外一些研究者發(fā)現(xiàn)不一樣,他們發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)成績高和學(xué)習(xí)成績低的學(xué)生提出的問題數(shù)量沒有顯著差異,但問題的質(zhì)量卻有顯著差異,高水平學(xué)生提出的問題大多需要進一步探究才能回答,而低水平學(xué)生提出的問題大多在問題情境中直接就可以找到答案,或用已有知識可以回答。[4]這種差異很顯然與國情有很大關(guān)系。我國物理教學(xué)受科學(xué)主義的影響更大,忽視了學(xué)生的自主探究能力的培養(yǎng),容易造成學(xué)生對教師、對書本、對權(quán)威的迷信,缺乏發(fā)散思維、批判思維和想象力等,這種現(xiàn)象在尖子班更甚。無疑,要改革我國物理教育的這一頑疾,后現(xiàn)代科學(xué)觀提供了新的視角。在后現(xiàn)代科學(xué)觀看來,既然科學(xué)是可變的、暫時的、發(fā)展的,那么現(xiàn)行知識就值得懷疑,那就需要探究它,甚至重新建構(gòu)。因此,我國“物理課程標(biāo)準(zhǔn)”強調(diào)“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”的課程理念,這表明了我國中學(xué)物理課程改革的后現(xiàn)代科學(xué)觀意蘊。在享有指導(dǎo)美國跨世紀科學(xué)教育改革“圣經(jīng)”之譽的《面向個體美國人的科學(xué)》一書中,美國科學(xué)促進協(xié)會把科學(xué)世界觀作為科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,包括“科學(xué)可以認識世界、科學(xué)是可變的、科學(xué)不可能解決所有問題”,這里的科學(xué)世界觀其實與后現(xiàn)代科學(xué)觀是一致的。后現(xiàn)代科學(xué)觀消解科學(xué)的客觀性,強調(diào)科學(xué)真理的相對性,其積極意義在于把科學(xué)看成為永無止境的探索過程,而不是一成不變的知識體系。后現(xiàn)代科學(xué)觀認為:公共知識是建構(gòu)的產(chǎn)物,而不是發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。[5]“發(fā)現(xiàn)”意味著不管你發(fā)沒發(fā)現(xiàn),它都“存在”著,具有客觀的獨立性;而“建構(gòu)”則滲透著人們的主觀意趣,知識的建構(gòu)是基于人們的立場、趣味、眼界、胸襟而實現(xiàn)的。這意味著一切都可以質(zhì)疑,一切都可以修正,甚至一切都可以推倒重來。這樣一來,知識就可以成為解放人的力量,而不是壓抑人的力量。我們以對“電流與電壓、電阻的關(guān)系”這一內(nèi)容進行科學(xué)探究為例,說明科學(xué)主義科學(xué)觀和后現(xiàn)代科學(xué)觀的不同的教學(xué)處理。按照科學(xué)主義的觀點,電流與電壓、電流與電阻之間存在惟一的確定關(guān)系,這種關(guān)系如同地下的礦藏一樣,不管你是否發(fā)現(xiàn),它都客觀存在著。表1是某學(xué)生得出的數(shù)據(jù),從中可以看出“電流隨電壓的增大而增大、電流隨電阻的增大而減小”的定性關(guān)系,但并不能一目了然地看出精確的定量關(guān)系。教師在引導(dǎo)學(xué)生分析這些數(shù)據(jù)時,往往會說電流數(shù)據(jù)存在誤差,沒有誤差的真實數(shù)據(jù)應(yīng)該如表2,由此得出“電流與電壓成正比、電流與電阻成反比”的定量結(jié)論。但是,如果教師不引導(dǎo),學(xué)生自主分析表1的測量數(shù)據(jù),那么他們可能會得出什么結(jié)論呢?盡管學(xué)生不知道那些沒有誤差的真實數(shù)據(jù),但他們已習(xí)慣了老師平時的說法:初中階段研究的都是比較簡單的關(guān)系,如相等、正比、反比等,這種說法已經(jīng)變成了學(xué)生根深蒂固的“前理解”,以至于看到B隨A增大而增大,就想當(dāng)然地把B與A的關(guān)系看成正比;看到D隨C增大而減小,就想當(dāng)然地把D與C的關(guān)系看成反比,因此學(xué)生仍然可以得出“電流與電壓成正比、電流與電阻成反比”的結(jié)論。這些結(jié)論都與書本上的歐姆定律一致,于是師生皆大歡喜,探究成功了。然而,在這種沒有教師引導(dǎo)的“自主”科學(xué)探究中,學(xué)生的“前理解”仍然擺脫不了“唯書”、“唯上”、“唯師”的思維定勢的束縛,并沒有一丁點的質(zhì)疑和自主建構(gòu),因此除了比講授式教學(xué)多學(xué)了一點控制變量法,以及對所學(xué)知識理解更深之外,對探究結(jié)論的暫時性、可變性、多樣性毫無了解,而后者卻是科學(xué)探究的核心之一。假如書本上沒有歐姆定律,學(xué)生也沒有因受教師影響而形成的“前理解”,那么學(xué)生會如何處理表1的數(shù)據(jù)呢?實際上,如果把表1的數(shù)據(jù)輸入計算機,完全可以建構(gòu)出不同的結(jié)論,而歐姆定律只是其中一種結(jié)論。可以預(yù)料,在這些不同的結(jié)論中,歐姆定律是比較簡潔的結(jié)論,而其他結(jié)論可能很復(fù)雜。那么,面對如此豐富多彩的、合理的建構(gòu)結(jié)果,教師應(yīng)該怎么辦呢?這是一個帶有共性的問題。按照后現(xiàn)代科學(xué)觀,面對不同的建構(gòu)結(jié)果,需要科學(xué)團體的協(xié)商,被科學(xué)團體所接受的結(jié)論即上升為科學(xué)理論,寫在教材上,供后來人學(xué)習(xí)。協(xié)商的原則至少有兩個,一是真的原則,即建構(gòu)結(jié)果是否與實際相符;二是美的原則,即建構(gòu)結(jié)果是否美,即多樣統(tǒng)一、簡潔、和諧、對稱美。很顯然,這些建構(gòu)結(jié)果都與實際相符,但其中一個建構(gòu)結(jié)果———“電流與電壓成正比、電流與電阻成反比”更簡潔,這個建構(gòu)結(jié)果就是歐姆定律,這樣歐姆定律就被接受了,寫在教材上,成為一代又一代學(xué)子學(xué)習(xí)的經(jīng)典內(nèi)容。然而,在物理史上,并非所有的建構(gòu)結(jié)果都符合美學(xué)原則,如對于光的折射,一千多年前就已經(jīng)得到折射角與入射角成正比的結(jié)論,夠簡潔的了,但后來人們又得出了折射角正弦與入射角正弦成正比的結(jié)論,很顯然后者更復(fù)雜,但更真。如果這樣看,對于電流與電壓、電阻的關(guān)系,歐姆定律只是一種建構(gòu)結(jié)果,而其他的建構(gòu)結(jié)果雖然不夠簡潔,但很可能更真。既然如此,為什么一定強調(diào)歐姆定律的唯一性?為什么把其他建構(gòu)結(jié)果一概排斥?為什么我一定要接受前人的建構(gòu)結(jié)果?無疑,這樣挑釁式的質(zhì)疑和反叛有助于促使我們對傳統(tǒng)物理的教育觀念、傳統(tǒng)教育模式、傳統(tǒng)的知識灌輸?shù)慕虒W(xué)行為進行反思,并對長期統(tǒng)治物理教育領(lǐng)域的科學(xué)主義范式進行清算。然而,一些教師往往持一種非此即彼的觀點,把后現(xiàn)代科學(xué)觀教學(xué)處理當(dāng)成一種惟一的教學(xué)處理,以一種片面性克服另一種片面性。例如,在一次“后現(xiàn)代科學(xué)觀及其對物理教育的辯證影響”講座前,筆者用一份問卷測試聽課教師的科學(xué)觀,然后在講座中注意持不同科學(xué)觀的教師對筆者講座內(nèi)容的態(tài)度反應(yīng)。在互動討論中,持科學(xué)主義科學(xué)觀的教師發(fā)出質(zhì)疑:知識重要還是科學(xué)觀重要?如果這樣上課,什么時候才可上完?怎么考試?等等。實際上,后現(xiàn)代科學(xué)觀的教學(xué)處理的確費時費力,不可能在每個概念、規(guī)律教學(xué)時都要大張旗鼓來一番質(zhì)疑,重新建構(gòu)。但是,如果教師能夠注意適時地滲透后現(xiàn)代科學(xué)觀的思想,如提醒學(xué)生“這是到目前為止,我們得到的比較好的結(jié)果”,“這是前人得到的,說不定將來哪位同學(xué)會改變這一結(jié)果”等等,讓學(xué)生意識到所學(xué)習(xí)的內(nèi)容僅是一種可選擇的建構(gòu)結(jié)果,這個建構(gòu)結(jié)果是可變的、暫時的,這種做法對學(xué)生的創(chuàng)新精神的養(yǎng)成會有不可估量的深遠意義。超級秘書網(wǎng)
三、結(jié)束語
盡管物理課程改革蘊含著后現(xiàn)代科學(xué)觀,但仍有學(xué)者認為“我國社會現(xiàn)階段并不是如有些人所想象的那樣已進入后現(xiàn)代社會,‘科學(xué)主義’或‘工具理性’肆虐了”[6],并批評有人“從后現(xiàn)代主義課程理論的兩個概念出發(fā),揭示出教學(xué)活動的本質(zhì),分析我國課堂教學(xué)對教學(xué)活動本質(zhì)的背離”。[6]但有學(xué)者則把這些觀點稱之為“發(fā)霉的奶酪”[7],“是狹隘的國家意識和民族意識在作祟”。[7]筆者認為,任何一種哲學(xué)思潮、教育思潮都不是解決所有教育問題的靈丹妙藥,各種理論各有妙處,適用于解決不同的問題,那些脫離社會歷史背景進行簡單地、機械地類推或否定的做法,都會使之偏頗的。我國物理教學(xué)受科學(xué)主義影響過深,忽視學(xué)生的自主探究,以至于學(xué)生“唯書”、“唯上”、“唯師”,缺乏質(zhì)疑和創(chuàng)新精神,而后現(xiàn)代科學(xué)觀無疑為根治這一頑疾提供了新的視角。
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一、存在的問題
問題之一：基礎(chǔ)概念不清。
如：“白氣”總認為是水蒸氣；功率的單位千瓦和電能的單位千瓦時總是混淆；對于歐姆定律公式I=U/R在應(yīng)用時三個物理量經(jīng)常張冠李戴，不能對號入座。
問題之二：公式記不住。
例如：P=U /R、P=I R，這些書中沒有但經(jīng)常應(yīng)用的公式記不住，導(dǎo)致解決問題時，舍易求難，計算量大，費時費力。
問題之三：審題不全不深刻。
審題時忽視對隱含條件的挖掘，面對問題無從下手。例：兩個額定電壓均為220V的燈泡串聯(lián)，甲發(fā)光，乙不發(fā)光。則電流之比為1：1，甲燈兩端的電壓大于乙燈兩端的電壓，甲燈的額定功率小于乙燈的額定功率。這是一道技巧性很強，無需計算就能解決的問題，學(xué)生們卻很容易出錯。咬文嚼字，由表及里挖掘隱含條件，找準(zhǔn)規(guī)律，就能一舉攻破。
問題之四：思想僵化停滯不前。
在做題時思維不開闊，常常感到束手無策，不懂轉(zhuǎn)化思考角度，例如一個“6V3W”的燈泡，接在電壓為9V的電源上，要想正常發(fā)光，需串聯(lián)一個多大的電阻，它分擔(dān)的功率為多少？
問題之五：急功近利。
學(xué)習(xí)不講究方法，過于急躁，對知識點死記硬背，不理解，不善于運用，平時不注重知識規(guī)律的積累和運用，知識匱乏，在做題時，不能整合相關(guān)信息。
二、對應(yīng)方法
以上是我在物理教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)的學(xué)生在學(xué)習(xí)時遇到的一些問題，下面談一談自己的看法和幾種應(yīng)對方法。
方法之一：注重第一印象。
注重備課，抓住重點，有的放矢，精講細講。例：歐姆定律是學(xué)生接觸的第一個公式，掌握與否，關(guān)系到以后內(nèi)容的學(xué)習(xí)和學(xué)生信心的樹立。要把內(nèi)容講透，改變單一灌輸式教學(xué)法，先從探究實驗入手，做好鋪墊。讓學(xué)生參與發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，實現(xiàn)由一般規(guī)律到定律的順利轉(zhuǎn)變。公式I=U/R，不是簡單的符號組合，而是含有一定的意義，由學(xué)生自己實驗總結(jié)得出，印象深刻。在練習(xí)時講究技法，或設(shè)“陷阱”出示錯誤解法，學(xué)生討論指正；或設(shè)游戲，提高學(xué)習(xí)興趣。
方法之二：親自動手撥開迷霧。
講“白氣”現(xiàn)象時，學(xué)生總認為“白氣”是水蒸氣，可做些一眼便知究竟的小實驗。把嘴中呼出的“白氣”噴到鏡片或鉛筆盒上，就可以分清是水還是氣了，從而能更好地理解“白氣”是液化現(xiàn)象，也可聯(lián)系實際生活，在做飯時，揭開鍋蓋時有水珠滴落，這就更形象了。總之，只要常思考，就能有辦法讓學(xué)生樂學(xué)、愛學(xué)，并且能學(xué)好。
方法之三：結(jié)合單位、物理意義講公式。
上面提到千瓦和千瓦時容易混淆，可讓學(xué)生看其本質(zhì)。千瓦和瓦是功率的單位，其經(jīng)常出現(xiàn)在家用電器的銘牌上，是每秒消耗電能多少焦的意思，是表示消耗電能快慢的物理量。就像米和毫米是長度單位，之間進率為千進制。而千瓦時是千瓦乘以小時，顧名千瓦時（kw•h），是日常生活中電能的單位度。只有把功率的單位變成千瓦，時間變?yōu)樾r，相乘才得千瓦時，在解決問題時，求功率P（w）=W（J）/t（s），求電能W（kw•h）=P（kw）t（h）。
方法之四：發(fā)現(xiàn)規(guī)律、善于總結(jié)。
在物理教學(xué)中有很多常用規(guī)律，聆聽、善記，對學(xué)生解題很有好處。例：串聯(lián)等流分壓，大電阻分得大電壓。并聯(lián)等壓分流，電流與電阻成反比，串小并大（串聯(lián)時，額定功率小的亮，并聯(lián)時，額定功率大的亮）。書寫時也要運用一些技巧，如“220V40W”經(jīng)常出現(xiàn)，如果寫成（220V） /40W。就變成R=U /P。記住這些規(guī)律，在解相關(guān)題時，挖掘這些隱含條件，就會輕松過關(guān)，激發(fā)他們對知識的探索、總結(jié)、活學(xué)巧記。也可編寫情景幫助記憶，如P=I R可這樣記：兩個可愛的孩子在房前屋后玩耍，這樣記起來容易些。
方法之五：物理源于生活。
精選一些與日常生活聯(lián)系密切的題目，像講故事那樣繪聲繪色地描述，從聽覺上感染學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生身臨其境，積極應(yīng)對。例如，小明的爸爸去日本旅游，為小明帶回一個電熱水壺，但沒看說明書（110V500W），買回才發(fā)現(xiàn)不能用，你能幫他解決嗎？讓學(xué)生討論，教師點撥，講解時，可展示給學(xué)生多種方法：1.串聯(lián)分壓法：等阻分等壓，因為電熱水壺的電壓等于電阻的電壓，計算出電熱水壺的電阻，就等于所選電阻；2.公式法：先求正常工作時，電熱水壺的電流，再得出剩余電壓，這樣利用歐姆定律公式便可解決問題。讓學(xué)生從多角度、多方向去思考，從而選擇最佳的解題方法。
以上是我在物理教學(xué)實踐中總結(jié)出來的一些見解，解決學(xué)生常見的問題，絕無妙計良方，也非一時之功，它是一個長期堅持不懈的過程，需要我們每一個教育工作者有對學(xué)生高度負責(zé)的責(zé)任感和事業(yè)心。從學(xué)生中來，到學(xué)生中去，只有真正地了解他們，完善自我、超越自我，才能服務(wù)于學(xué)生，更好地做好自己的教學(xué)工作。