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挖掘初中物理教材中的素質(zhì)教育因素
【論文摘要】教學(xué)中我們應(yīng)該認(rèn)真挖掘教材中隱含的物理方法，并在教學(xué)中予以滲透。通過學(xué)生獲取知識(shí)的過程，潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，使學(xué)生得到健康的發(fā)展。
【論文關(guān)鍵詞】素質(zhì)教育；挖掘；方法
素質(zhì)教育不是以傳授知識(shí)和提高學(xué)生應(yīng)試能力為目的，而是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，以學(xué)生的發(fā)展為目標(biāo)。因此，教學(xué)中僅僅讓學(xué)生理解、掌握現(xiàn)成的書本知識(shí)，能用現(xiàn)成的知識(shí)解答物理習(xí)題，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。更重要的是要通過學(xué)生獲取知識(shí)的過程，潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，使學(xué)生得到健康的發(fā)展。為此，教學(xué)中必須認(rèn)真挖掘教材中的素質(zhì)教育因素，并按素質(zhì)教育的要求精心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。下面以《杠桿》一節(jié)的教學(xué)為例，談?wù)勎锢碚n堂教學(xué)中如何實(shí)施素質(zhì)教育的意見和看法。
1．要重視“力臂”概念的形成過程
力臂的概念，對(duì)于初中學(xué)生來說是很抽象的，是本節(jié)教材教學(xué)的難點(diǎn)和關(guān)鍵。由于學(xué)生在日常生活中接觸最多的是人挑東西時(shí)的扁擔(dān)，賣菜用的桿秤等近似在水平位置平衡的杠桿，且這類杠桿所受的力往往與杠桿垂直，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離正好與相應(yīng)的力臂相等，因而對(duì)“力的作用點(diǎn)與支點(diǎn)的距離要影響力對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)效果”有很深的體驗(yàn)和印象，所以學(xué)生很容易把力的作用與支點(diǎn)的距離錯(cuò)誤地跟力臂等同起來……通過過畫圖直接給力臂的定義[從支點(diǎn)到動(dòng)力（阻力）作用線的距離叫動(dòng)力（阻力）臂]，不可能消除學(xué)生在生活實(shí)際中早已形成的關(guān)于力臂的“前概念”，故力臂的正確概念很不容易在學(xué)生頭腦中建立起來，也不利于對(duì)學(xué)生的素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
具體辦法是，把學(xué)生分成2-4人一組，事先給每組準(zhǔn)備好杠桿、鐵架臺(tái)、彈簧秤、鉤碼、細(xì)線等器材，并把杠桿中點(diǎn)支鐵架臺(tái)上，把鉤碼系在距中點(diǎn)一定距離的位置上（實(shí)驗(yàn)中鉤碼及其懸掛點(diǎn)位置保持不變），其重力視為作用在杠桿上的阻力。然后讓學(xué)生用彈簧秤作用在離支點(diǎn)遠(yuǎn)近不同的位置（可在支點(diǎn)左、右兩邊各選三個(gè)不同的位置）上，把杠桿拉至水平位置時(shí)，保持杠桿在水平位置不動(dòng)和彈簧秤的軸線與杠桿垂直，讀取并記錄每次彈簧秤的示數(shù)，讓學(xué)生對(duì)幾次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比較，找出在阻力及其作用點(diǎn)的位置不變的情況下，要使杠桿在水平位置靜止不動(dòng)，沿豎直方向用的拉力大小跟什么因素有關(guān)？學(xué)生由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)自然會(huì)得出“拉力大小跟動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離有關(guān)”的片面性結(jié)論。再追問學(xué)生：實(shí)驗(yàn)表明動(dòng)力大小是怎樣隨支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離的變化而變化的呢？學(xué)生從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較中會(huì)發(fā)現(xiàn)：動(dòng)力大小隨動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)距離的增大（減�。┒鴾p小（增大）。在此基礎(chǔ)上，再叫學(xué)生用彈簧秤作用在距支點(diǎn)更遠(yuǎn)的某一位置，分別沿傾斜程序不同（即與豎直方向夾角不同）的方向用力，使杠桿在水平位置靜止不動(dòng)。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)力的大小還與動(dòng)力的方向有關(guān)，且不一定動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離越大（小）動(dòng)力越�。ù螅�。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與先前實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論相矛盾，從而使學(xué)生頭腦中產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突。此時(shí)，教師因勢(shì)利導(dǎo)地給學(xué)生指出，先前實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有片面性，必須進(jìn)行修正和完善。為此，向?qū)W生介紹“力的作用線”的概念，并讓學(xué)生回憶數(shù)學(xué)中“點(diǎn)到直線的距離”的定義，然后用多媒體動(dòng)態(tài)顯示（或在黑板上畫圖），讓學(xué)生觀察在力的作用點(diǎn)不變而傾斜程序改變的情況下，支點(diǎn)到力的作用線的距離的變化情況，并結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找到動(dòng)力大小變化的原因是支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離發(fā)生改變（因?yàn)榇藭r(shí)支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離沒有變化），進(jìn)而明確支點(diǎn)到力的作用線的距離是決定力對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)效果的一個(gè)重要因素。至此，“力臂”這個(gè)概念的引出和建立也就水到渠成了。由于教學(xué)中充分地展現(xiàn)了“力臂”這個(gè)概念產(chǎn)生的過程（提出問題——實(shí)驗(yàn)探索——歸納結(jié)論——進(jìn)行檢驗(yàn)——完善結(jié)論——建立概念），所以不僅有利于學(xué)生對(duì)“力臂”概念的理解和掌握，而且使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題和探索知識(shí)的過程中體驗(yàn)到研究和思考物理問題的方法，從而有助于學(xué)生潛能的發(fā)展。
2．注意滲透物理方法的教育
對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理方法的教育，是提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、發(fā)展學(xué)生潛能的重要途徑，所以教學(xué)中我們應(yīng)該認(rèn)真挖掘教材中隱含的物理方法，并在教學(xué)中予以滲透。
2．1通過杠桿概念的產(chǎn)生過程，滲透比較方法的教育。通過觀察，確定研究對(duì)象之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的思維過程和方法，叫做比較方法。
建立杠桿概念時(shí)，應(yīng)讓學(xué)生仔細(xì)觀察教材上的撬棒、蹺蹺板、抽水機(jī)機(jī)柄等三幅插圖及其實(shí)物模型，有條件的還應(yīng)采用多媒體動(dòng)態(tài)模擬，以利于學(xué)生觀察，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過觀察，使學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)：盡管三個(gè)研究對(duì)象的形狀、施力物體、用途等均有所不同，但它們兩端均受到力的作用，在力的作用下都能繞其上某一位置轉(zhuǎn)動(dòng)。在學(xué)生采用比較的方法，并經(jīng)過討論，歸納概括出三者的共性的基礎(chǔ)上，再抽象出杠桿的概念，巧妙地使學(xué)生從杠桿概念的建立過程中受到觀察、比較、歸納等物理方法的熏陶和教育。
2．2通過分析杠桿定義、介紹杠桿示意圖的畫法，滲透理想化方法的教育。理想化方法是指借助邏輯思維和想象力，有意識(shí)地突出研究對(duì)象的主要因素，排除次要因素和無關(guān)因素的干擾，在大腦中形成理想化的研究客體或相互聯(lián)系，來探索物理世界內(nèi)在奧妙的一種方法。
教材給出的杠桿的定義是：一根硬棒，在力的作用下如果能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿。教學(xué)中雖然不提“硬棒”是一種理想模型（以免加重學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)），但應(yīng)指出：“硬棒”是指不發(fā)生形變的棒，這樣的棒實(shí)際中并不存在，但由我們所研究的棒在使用中發(fā)生的形變極小，不影響其使用規(guī)律的研究，可以不予考慮，所以我們把所研究的物體視為不發(fā)生形變的硬棒使學(xué)生從中領(lǐng)會(huì)在研究問題中突出主要因素、避開次要因素的思想和方法。
為了更好地研究使用杠桿的規(guī)律，需要畫出杠桿的示意圖，把杠桿的基本要素和本質(zhì)特征直觀、清晰地反映出來。根據(jù)實(shí)際中的杠桿，其直徑遠(yuǎn)比長度小，杠桿與支承物的接觸面遠(yuǎn)比杠桿本身的尺寸小，因而可以用直線（或曲線）表示杠桿，用數(shù)學(xué)上的幾何點(diǎn)表示支點(diǎn)，再加上力的示意圖，則可簡捷地畫出杠桿的示意圖，使得杠桿的特征一目了然。在教學(xué)中，教師只要有意識(shí)地恰如其分地對(duì)學(xué)生進(jìn)行理想化方法的教育，就能使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)從紛繁的物理現(xiàn)象象中，通過理想化及簡化、類比等方法，獨(dú)立地建立起相應(yīng)的物理模型，逐步形成將實(shí)驗(yàn)問題轉(zhuǎn)化為物理問題的能力。
2．3通過指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，滲秀實(shí)驗(yàn)方法的教育。實(shí)驗(yàn)方法是指人們根據(jù)研究的目的，利用科學(xué)儀器設(shè)備人為地模擬自然現(xiàn)象，排出干擾，突出主要因素，在最有利的條件下去探索自然規(guī)律的一種活動(dòng)。達(dá)•芬奇有句名言：“科學(xué)如果不是從實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生，并以一種清晰實(shí)驗(yàn)結(jié)束，便是毫無用處的，充滿荒謬的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)耸谴_實(shí)性之母”。
由此可見，實(shí)驗(yàn)方法是物理學(xué)最基本、最重要的研究方法之一。因此，在“杠桿”的教學(xué)中，要認(rèn)真組織和指導(dǎo)好學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，要舍得化時(shí)間讓學(xué)生獨(dú)立自主地從實(shí)驗(yàn)中去探索和獲取知識(shí)，既要改變過去照方抓藥，讓學(xué)生按照事先定好的實(shí)驗(yàn)步驟亦步亦趨地做實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，又不能放任自流，盲目操作。
課堂教學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的主渠道，所以深入挖掘教材所蘊(yùn)藏的素質(zhì)教育因素并將其滲透在知識(shí)教學(xué)的過程之中，很有
必要。只有這樣，才能有效地在物理課堂中落實(shí)素質(zhì)教育，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
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