依托高中物理课堂有效地开展科学教育
中图分类号：G424 文献标识码：A
Relying on High School Physics Class to Effectively
Carry out Science Education
――Take High School Physics Class "Resistive Conductor" as an example
CAI Jue
（Shantou No.1 Middle School， Shantou， Guangdong 515041）
Abstract How to more effectively carry out the high school physics classroom is an important part of the new curriculum in high school physics teaching. From the examples， and explore how science education in high school physics teaching to cultivate students' innovative spirit and practical ability， better improve the effectiveness of classroom teaching.
Key words high school physics； science education； efficient class
科学教育的目标在于培养学生的科学知识和科学兴趣、帮助学生正确认识科学研究的本质和目的、提高学生探究与应用科学的能力、以求最终全面提高人的科学素质。近年来，随着教育理念的更新，高中阶段的科学教育不再局限于科学知识与科学历史的讲解传授，而是进一步包括了科学探究能力的培养和认识科学如何与经济社会互动发展等内容。
高中物理课程是高中课程中一门应用性较强的课程。同时，高中物理课程虽然承接初中物理课程，但是知识难易跨度却很大。高中学生对于物理学科的认识参差不齐，成绩两极分化严重。大部分学生对于物理学习兴趣不大。高中物理课难教，难学的现状已经成为公认的事实。如何依托高中物理课堂开展科学教育，改善学生的思维能力，提高学生探究与应用物理知识的能力，提升学生的学习兴趣，从而使物理课堂教学有效发挥提高学生的科学素质的作用。笔者结合自己的教学经验，对此提出一些看法。
1 高中物理课堂中一些常见的问题
高中物理学习内容具有以下特点：概念抽象并具有综合性、概念的应用复杂、物理过程分析逻辑严密。因此，要学好高中物理，学生必须具有很强的逻辑思维能力、动手能力以及浓烈的学习兴趣，能够主动对复杂的物理问题进行探究、分析与应用。然而，传统的物理课堂教学却不能很好地培养学生的上述能力。究其原因，主要有以下几点：（1）教学方法较单一，课堂互动少。教师提问不多，多数还是以讲解为主。这样就片面的注重了知识的传授，在学习中学生一直处于被动接受的地位，不利于培养学生主动获取知识，主动探究问题的能力。（2）探究性实验机会少。为追求考试成绩，课堂教学时间多用于做题解题。物理课常常变成了物理解题课。学生的动手能力和创造性没有得到发展。（3）联系生活实际少。教师很少能有效地把真实生活中的一些物理现象和物理规律与自己所讲授的书本知识结合起来，忽略了对学生学习兴趣的培养。
2 如何在物理课堂中贯彻科学教育
尽管由于种种原因，当前的高中物理课堂常见上述的不足，但作为教师，我们还是要尽可能地创设机会，让物理课更有效地发挥它在培养学生科学素质方面的作用。下面，笔者就以一节高中物理课《导体的电阻》为例，展示如何在课堂教学中贯彻当前的科学教育理念，从而培养学生的探究能力和科学应用能力。
2.1 开展探究性实验
实验是物理学习的灵魂。有效的实验可以让学生更好地理解抽象的物理概念，同时帮助学生认识物理研究的本质和目的、提高学生探究与应用物理知识的能力。
本节课的探究性实验是研究导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积之间的关系。通过这节课让学生体验科学探究的过程：提出问题―收集信息―提出假设―验证假设―得出结论；并帮助他们初步掌握科学探究方法。
这一节课的重点在于设计一个探究方案，让学生自己根据方案选择实验器材、设计电路、展开实验并获得数据，然后对数据进行分析，从而探索出电阻与长度、横截面积、和材料之间的关系。
为了使探究活动顺利开展，笔者在课堂开始的时候，就先跟学生复习了“控制变量法”的应用环境，引导学生以小组为单位、利用控制变量法设计探究方案。在笔者的引导下，学生们积极展开讨论，并最终设计出了以下三个实验方案：
（1）研究电阻和长度的关系：选用横截面积和材料相同的导体，在控制导体的横截面积和材料不变的条件下，改变导体的长度，获得实验数据，从而得出描述电阻与导体长度关系的结论。
（2）研究电阻和横截面积的关系：选用材料和长度相同的导体，在控制材料和长度不变的条件下，改变其横截面积的大小，获得实验数据，从而得出描述电阻与导体横截面积关系的结论。
（3）研究电阻与材料的关系：选用长度和横截面积相同的导体，改变导体的材料，获得实验数据，从而得出描述电阻与导体材料关系的结论。
这样做的目的在于锻炼学生根据已有问题提出假设，并通过讨论，找出验证假设的方法，让学生养成重视实证的科学求知态度。 在确定了实验方案后，笔者开始指导学生展开实验。电路的设计以及器材的选择。笔者让学生自己根据以前学过的知识，通过小组讨论，自行设计电路，并得出实验结论。这样做能更好培养学生应用科学知识解决实际问题的能力。
2.2 在课堂上采用互动式教学法
互动式教学就是在教学双方平等交流探讨的过程中，促使不同观点的碰撞交融，从而激发教学双方的主动性，达到提高教学效果的一种教学方法。
在通过实验探究得出结论后，笔者又进一步与学生展开交流，引导学生如何通过抽象推理得出同样的结论，这样做目的在于既培养学生的理论分析能力，让学生们明白，虽然科学是注重实证的，但逻辑推理在科学理论的发展中也同样重要。同时也通过教学双方的平等交流，激发学生学习的积极性，使学生敢于用逻辑推理去思考与分析实验现象，达到教学效果。
2.3 利用生活中的素材进行教学情景设计
通过教学情景设计，将物理知识与生活联系到一起，让学生认识物理学科如何与经济社会互动发展，激发学生学习物理的兴趣与热情。
基于以上教学环节中获得的结论，笔者设计出一道随堂练习题，该题如下：
已知长为L，横截面积为S的金属导体电阻为R。在其他条件不变的情况下，将其长变为L/2，横截面积变为S/2，其电阻变为多少？若将其长变为L/10，横截面积变为S/10，其电阻变为多少？
笔者通过演示解答该题，让学生初步了解导体电阻表达式的特点。同时，笔者通过该题所体现的物理含义：导体电阻的长度、横截面积虽然减小，但阻值可以不变。由此引入电阻微型化以及集成电路等热门话题，让学生们认识到科学是如何与经济社会互动发展的。
最后笔者为了让学生能进一步把理论与实际联系起来，让物理知识回到生活中，使学生明白丰富多彩的生活离不开物理的发展，培养学生学习物理的兴趣，在进行课堂总结后，又提出一道练习，该题如下：
小李家装修，买了一卷规格为 “100m， 横截面积2.5mm2”的铜导线，用来安装 一路专线，对额定功率为1.5kW的空调供电。实际上恰好用去了一半的。如果空调能够正常工作，通电时在这段导线上损失的电压约是多少？如果规格为“100m，横截面积1.5mm2”情况又会怎样？
并让学生课后去调查现在市面上有几种导线规格？价格如何？思考价格差异的原因。这样既让学生们思考科学知识与经济、社会、生活之间的互动关系，又学以致用，提高学生们进一步学习电阻知识的兴趣，调动学生课后进行自主学习的积极性。
笔者认为每一节物理课都应该尽量把所学知识与学生的生活实际相结合，都要尽量设计让学生进行探究的环节，这不仅对于培养学生应用已有物理知识的能力，而且能激发学生的好奇心与求知欲，发展他们的科学探索兴趣，促进他们对科学与经济社会之间的关系的思考，通过科学教育的渗透，摆脱传统课堂教学容易出现的问题，最大限度地实现课堂教学的有效性。
3 结语
有效地利用高中物理课堂教学提高学生全面科学素质的方式还有很多。只要教师们能时时刻刻以科学教育的理念指导自己的教学实践，以学生为中心，以提高学生的知识技能、掌握研究问题的过程与方法、培养学生的科学兴趣为目的，有意地在教学中多创设机会让学生自己去发现问题，并让他们自己通过推理和实验等探究过程，去解决问题，那么高中物理课堂就能很好地实现其科学教育的功能。
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