物理現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計(jì)
一、初中物理現(xiàn)象教學(xué)的特征
（一）什么是物理現(xiàn)象
人類的自然科學(xué)知識(shí)來(lái)自于對(duì)大自然的好奇心和孜孜不倦的探索和發(fā)現(xiàn)。物理現(xiàn)象包括可觀察、普遍存在的自然物理現(xiàn)象，特定條件下的物理實(shí)驗(yàn)研究或應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。如光的折射，水的沸騰，慣性現(xiàn)象，電流的磁效應(yīng)等。
�。ǘ┦裁词俏锢憩F(xiàn)象教學(xué)
教師為幫助學(xué)生觀察、了解、分析物理規(guī)律，而模仿某些物理情景產(chǎn)生的條件再現(xiàn)，從而找出其發(fā)生、發(fā)展、變化的原因、過(guò)程、規(guī)律而采取的教學(xué)行為。如：研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)所做的斜面小車實(shí)驗(yàn)。
�。ㄈ┪锢憩F(xiàn)象教學(xué)的特征
1.目的性
任何一節(jié)物理課堂教學(xué)中的現(xiàn)象教學(xué)都需要明確的目的性。物理現(xiàn)象教學(xué)并不是對(duì)物理學(xué)家研究的物理現(xiàn)象方法的簡(jiǎn)單重復(fù)，而是使物理現(xiàn)象教學(xué)為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)用以探討物理問(wèn)題的最適宜的物理環(huán)境。
在一堂課的教學(xué)中，考慮要不要進(jìn)行物理現(xiàn)象教學(xué)，選擇什么樣的物理現(xiàn)象，以及如何設(shè)計(jì)包括物理現(xiàn)象在內(nèi)的教學(xué)過(guò)程都必須先從教學(xué)目的出發(fā)。沒(méi)有觀察目的或者觀察目的不清楚的物理現(xiàn)象教學(xué)是低效的、失敗的教學(xué)行為 。
在引入課題時(shí)運(yùn)用物理現(xiàn)象教學(xué)，其目的往往是側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所研究問(wèn)題的興趣，或者喚起學(xué)生的思考，提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。因此要求這類物理現(xiàn)象盡可能新奇、生動(dòng)、有趣。例如：光的折射現(xiàn)象引入時(shí)觀察斜插入水中的筷子所出現(xiàn)的現(xiàn)象或者 “ 硬幣重現(xiàn) ” 的現(xiàn)象。
在形成概念和規(guī)律教學(xué)過(guò)程中用物理現(xiàn)象進(jìn)行教學(xué)，其目的往往在于提供必要的、足夠的感性材料，引導(dǎo)學(xué)生思維活動(dòng)的發(fā)展。因此要求這類物理現(xiàn)象要突出共同特征、本質(zhì)的聯(lián)系，使學(xué)生建立正確、清晰的物理圖像。例如：力的概念的教學(xué)中要提供多種不同情景，以供學(xué)生思考力產(chǎn)生的共同特征，為從具體到抽象的思維活動(dòng)提供支持。
通過(guò)有目的的對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、對(duì)比、分析才便于學(xué)生概括出物理現(xiàn)象的本質(zhì)和特征，了解物理現(xiàn)象發(fā)生發(fā)展的過(guò)程，為進(jìn)一步思維加工從中找出物理現(xiàn)象的規(guī)律，提供了思考的線索和依據(jù)。
2.廣泛性與多樣性
生活中的物理現(xiàn)象多種多樣，有簡(jiǎn)單的、有復(fù)雜的，有便于觀察的，有不便于觀察的，教學(xué)中應(yīng)針對(duì)不同的物理現(xiàn)象采取不同的呈現(xiàn)方式。
演示法：這是物理課堂最重要、最常用的一種現(xiàn)象教學(xué)方式。
例如：慣性現(xiàn)象的演示
如果具備條件，應(yīng)盡可能的讓學(xué)生參與體驗(yàn)，加深學(xué)生的印象和感知。
例如：研究影響滑動(dòng)摩擦力的因素
多媒體法：
對(duì)有些不便于演示或觀察，存在安全問(wèn)題的物理現(xiàn)象多采用這一方法，可以是圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等來(lái)輔助教學(xué)。
例如：進(jìn)行壓力概念的教學(xué)時(shí)，為便于學(xué)生對(duì)壓力形成正確認(rèn)知，而需提供的各種具體情景現(xiàn)象。再比如：用二氧化氮演示氣體擴(kuò)散。
3.科學(xué)性
物理現(xiàn)象教學(xué)是物理課堂教學(xué)中非常重要的一環(huán)，是最具有物理學(xué)研究特點(diǎn)的教學(xué)行為之一。物理現(xiàn)象對(duì)于幫助學(xué)生正確了解、認(rèn)識(shí)、分析物理規(guī)律，找出其發(fā)生、發(fā)展、變化的原因、過(guò)程、特征，具有很強(qiáng)的思維引導(dǎo)性，所以科學(xué)性是物理現(xiàn)象教學(xué)中必須遵守的原則。
由于許多物理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展是由多種復(fù)雜因素共同決定的，我們?cè)谶M(jìn)行分析時(shí)雖可以只強(qiáng)調(diào)主要矛盾，避開(kāi)次要因素，但決不能將主次倒置，否則也就失去了現(xiàn)象的科學(xué)性，這對(duì)學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)是極為不利的。如在講摩擦生熱時(shí)，引用打氣筒連續(xù)打氣后筒壁發(fā)熱的現(xiàn)象就是不科學(xué)的。這個(gè)現(xiàn)象更主要的是壓縮活塞時(shí)對(duì)筒內(nèi)的氣體做功所造成的。
二、初中物理現(xiàn)象教學(xué)的作用
物理現(xiàn)象教學(xué)是形象、直觀的展現(xiàn)物理情景、物理過(guò)程，揭示物理規(guī)律的一種重要的
教學(xué)行為，重視物理現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計(jì)與研究，能夠?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)物理概念、規(guī)律起到更好的輔助作用。同時(shí)，物理現(xiàn)象教學(xué)的過(guò)程對(duì)于學(xué)生觀察能力、表達(dá)能力、思維能力、分析歸納能力的發(fā)展具有重要的意義。
楊振寧 教授認(rèn)為： “ 很多學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中形成一種印象，認(rèn)為物理學(xué)就是一些演算。演算是物理學(xué)的一部分，但不是最重要的部分，物理學(xué)最重要的部分是與現(xiàn)象有關(guān)的。絕大部分物理學(xué)是從現(xiàn)象中來(lái)的，現(xiàn)象是物理學(xué)的根源。 ” 由此可見(jiàn)，物理現(xiàn)象對(duì)物理學(xué)研究起著重要作用，物理現(xiàn)象也是物理探究的源泉。
�。ㄒ唬┪锢憩F(xiàn)象是學(xué)生學(xué)習(xí)物理過(guò)程中思維的起點(diǎn)，是學(xué)生進(jìn)行思考問(wèn)題的基石
例如如力的概念的教學(xué)，我們需要讓學(xué)生首先感知 “ 手對(duì)書(shū) ” 有力的作用、 “ 人對(duì)小車 ” 有力的作用等等，再用不直接接觸的 “ 磁鐵與鐵釘 ” 之間也有這種力作用。在這樣的大量事實(shí)基礎(chǔ)上，學(xué)生才可能在頭腦中建立起 “ 力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用 ” 的具體表象。
沒(méi)有必要的現(xiàn)象的再現(xiàn)，面對(duì)新的具體問(wèn)題就很難想象出相應(yīng)的物理情景，而在頭腦中沒(méi)有與問(wèn)題相關(guān)的物理情景，解決問(wèn)題就無(wú)從談起。
（二）培養(yǎng)學(xué)生的好奇心，保持對(duì)物理學(xué)科的興趣
如果學(xué)生沒(méi)有好奇心，那么我們所教授的知識(shí)只是死物，那么也就喪失了物理教學(xué)的本來(lái)意義。新穎、直觀的物理現(xiàn)象在課堂的引入、探究環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)起到良好的催化作用。
例如在演示慣性現(xiàn)象時(shí)將幾個(gè)象棋子疊在一起，然后拿起一把直尺，舉得高高的，帶著微笑問(wèn)： “ 我要從這疊象棋中取出最下面的一個(gè)，但上面的棋子能保持不動(dòng)，可以嗎？ ”
�。ㄈ┡囵B(yǎng)學(xué)生的觀察習(xí)慣和科學(xué)的觀察方法
初中階段對(duì)觀察的要求主要有：能夠有目的地觀察，能夠辨明觀察對(duì)象的主要特征，認(rèn)識(shí)觀察對(duì)象所發(fā)生的變化及條件。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察要符合目的性、整體性、理解性、選擇性、精確性、客觀性六個(gè)要求。需要教師有目的、有計(jì)劃、有步驟地引導(dǎo)學(xué)生 , 啟迪學(xué)生 , 注意對(duì)周圍事物的觀察 , 讓學(xué)生做有心人 , 勤于思考、善于觀察，逐步養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣，形成正確的觀察方法。
如探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，只有通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的全面觀察，才能知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁力的作用而運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而且它的運(yùn)動(dòng)方向與電流方向有關(guān)，還與磁場(chǎng)方向有關(guān)。再比如凸透鏡成像規(guī)律的探究，學(xué)生通過(guò)凸透鏡成放大像、縮小像的現(xiàn)象，產(chǎn)生凸透鏡成不同像時(shí)需要滿足什么條件的疑問(wèn)。教師要注意提供器材，情景讓學(xué)生親自動(dòng)手觀察凸透鏡成像的不同情況，通過(guò)語(yǔ)言引導(dǎo)才能使學(xué)生逐步理清探究的問(wèn)題是什么？探究的方法、程序是什么？
觀察能力是提高學(xué)習(xí)效益必備的一種基本能力。學(xué)會(huì)觀察、善于觀察，將使人對(duì)周圍的一切變化更加敏銳，更能抓住事物的本質(zhì)，深刻理解和洞察事物的本來(lái)面目。
�。ㄋ模┡囵B(yǎng)學(xué)生的思維方法，形成科學(xué)思維習(xí)慣
現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的研究表明，只有現(xiàn)象在人腦中形成一定的表象，人們才能擺脫具體的事物，通過(guò)概括、抽象，過(guò)渡到思維，從而實(shí)現(xiàn)從感性到理性的飛躍。
學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念是從感知操作開(kāi)始的，沒(méi)有必要的感知基礎(chǔ)就不能使學(xué)生在頭腦中形成必要的表象，而沒(méi)有內(nèi)化了的表象素材學(xué)生的思維也就無(wú)從談起，因此這樣的學(xué)習(xí)只能是機(jī)械的記憶。例如：研究浮力大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，讓學(xué)生親自動(dòng)手探究，通過(guò)手指壓水中的乒乓球，感受浮力大小的變化，再進(jìn)一步進(jìn)行觀察、測(cè)量、思考、感知，形成正確的表象，為進(jìn)一步研究問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
物理現(xiàn)象教學(xué)不但在概念、規(guī)律教學(xué)中起重要的作用，在概念規(guī)律的應(yīng)用過(guò)程中也是不可缺少的。常聽(tīng)一些學(xué)生說(shuō)：看老師做題一看就懂，自己一做就不知從何下手�？梢�(jiàn)學(xué)生并不是規(guī)律、公式記不住，而是面對(duì)具體問(wèn)題不知如何應(yīng)用所學(xué)的規(guī)律、公式。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因很多，其中最重要的.是學(xué)生在具體問(wèn)題面前不能在頭腦中建立起相應(yīng)的物理情景。
突出物理現(xiàn)象的教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)、分析問(wèn)題的過(guò)程中能較順利地實(shí)現(xiàn)形象到抽象的過(guò)渡，找到思維的支撐點(diǎn)，從而真正學(xué)好物理學(xué)的知識(shí)與方法。
三、初中物理現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計(jì)的建議
�。ㄒ唬┲匾晫�(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的教學(xué)研究
物理教學(xué)離不開(kāi)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，物理學(xué)本身是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，并且由于學(xué)生物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程要借助生動(dòng)、形象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這是被長(zhǎng)期物理教學(xué)實(shí)踐所證實(shí)的。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是為了結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官參與
認(rèn)知過(guò)程，使他們?cè)趯W(xué)習(xí)中遇到的每一個(gè)問(wèn)題都能找到一個(gè)形象的、科學(xué)的物理現(xiàn)象作為支撐點(diǎn)。只有這樣，學(xué)生的物理思維水平才能不斷地提高，才能在學(xué)到具體知識(shí)的同時(shí)真正掌握物理學(xué)分析、研究問(wèn)題的方法，這才是我們進(jìn)行中學(xué)物理教育的真正目的所在。
值得注意的是，學(xué)生在日常生活中形成的表象有些是科學(xué)的，有些則是不科學(xué)的、甚至是錯(cuò)誤的。 物理現(xiàn)象教學(xué)的任務(wù)之一就是幫助學(xué)生去除不科學(xué)的認(rèn)識(shí)，生成正確的認(rèn)識(shí)。物理實(shí)驗(yàn)在這一點(diǎn)上有舉足輕重的地位和作用。
例如：對(duì)于簡(jiǎn)單電路的連接與測(cè)量的問(wèn)題，�？吹綄W(xué)生的作業(yè)出現(xiàn)明顯的錯(cuò)誤，如電流表短接在電源兩極、滑動(dòng)變阻器的阻值不能改變等，但他們卻不能自己找出錯(cuò)在哪里。這是由于學(xué)生對(duì)這些陌生的新儀器、新規(guī)則缺乏充分的感知，正有待于我們?cè)诮虒W(xué)中通過(guò)各種有關(guān)的物理現(xiàn)象的展示，加深他們對(duì)儀器的使用規(guī)則的理解和記憶。
1. 注重由小實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課
亞里士多德說(shuō)過(guò)： “ 思維自疑問(wèn)和驚奇開(kāi)始 ” 。學(xué)生有了疑問(wèn)，就會(huì)對(duì)研究的對(duì)象發(fā)生興趣，有了興趣，學(xué)習(xí)的積極性就會(huì)高漲起來(lái)，這樣，學(xué)習(xí)的效果無(wú)疑是好的，所以，展示的物理現(xiàn)象一定要簡(jiǎn)單、直觀、鮮明。 例如：玻璃瓶在手的壓力作用下的形變，可在施加壓力前先問(wèn)學(xué)生：用手?jǐn)D壓瓶子，玻璃管中的水柱會(huì)動(dòng)嗎？用細(xì)玻璃管中水柱的高度變化，顯示出玻璃瓶體的形變，這個(gè)實(shí)驗(yàn)利用好了是非常能夠吸引學(xué)生的。
2. 用好比較法
“ 比較 ” 的方法，是物理學(xué)研究中一種常用的研究方法，也是我們經(jīng)常運(yùn)用的一種最基本的思維方法。這種方法的實(shí)質(zhì)就是辨析物理現(xiàn)象所反映的物理事實(shí)的條件、結(jié)果、原因的異同，以幫助學(xué)生把握其本質(zhì)特征。
由于比較法很適合于初中生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，所以教材中很多概念和規(guī)律，如比熱、密度、液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律、浮沉條件、光的反射定律、影響蒸發(fā)快慢的因素、影響電阻大小的因素等等，都是用比較法引出的，這種方法要求教師精心準(zhǔn)備材料和語(yǔ)言，熟練引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和思考。
�。ǘ┳⒅匾龑�(dǎo)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象正確的、有目的的觀察
進(jìn)行物理現(xiàn)象教學(xué)的目的，是為了突出物理過(guò)程的分析與研究，是為了更好地落實(shí)知識(shí)的傳授與能力的培養(yǎng)。所以在進(jìn)行現(xiàn)象教學(xué)時(shí)要擺正關(guān)系，不能只強(qiáng)調(diào)進(jìn)行現(xiàn)象教學(xué)而削弱了對(duì)物理現(xiàn)象的分析、概括能力的培養(yǎng)，否則學(xué)生會(huì)感到看了一堆奇異的現(xiàn)象而不知最終要落實(shí)在何處。這樣也就失去了物理現(xiàn)象教學(xué)應(yīng)有的價(jià)值了。
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