优化物理教学过程提高学生科学素养
夏小清
摘 要：优化物理教学过程，是提高教育教學质量，提高学生学科素养的重要手段之一。创设情境，激起学生学习的欲望，使学生产生我要学的心理。充分调动学生动脑、动手、动眼、动口的积极性。经过探究过程让学生通过自己动手实验，解决矛盾，总结规律，就能真正获得知识，提高能力。教学中要注意日常生活和生产活动中的物理现象，要用学到的物理知识去认识它，解释它、应用它。从而促进教育教学质量的提高。
关键词：激发动机；变学为思；提高能力；开拓视野
社会的进步需要人类自身素养的不断提高和发展，只有具备较高文化知识水平和科学素养的人们才能适应社会的发展需要。《中国教育发展纲要》明确指出“当今世界政治风云变幻，国际竞争日趋激烈，科学技术发展迅速。世界范围内经济竞争、综合国力竞争，实质上是科学技术的竞争和民族素养的竞争[ 1 ]。”科学文化素养主要指具有一定科学知识并会应用它们，懂得一些科学方法，具有实事求是、严肃认真、照科学规律办事的科学态度，懂得科学技术对社会发展和人民生活的重要意义。这些素养是人的素养的重要组成部分。什么是物理学科素养教育？中学物理教学应该充分发挥本学科的优势，在优化教学过程中坚持掌握知识、发展能力、形成品德的“三维结构”。既授业解惑、又增长智能，并传导育人，使学生在知识结构、智能结构、品德结构诸方面全面发展，培养社会主义现代事业所需的“四有新人”。
优化物理教学过程，加强课堂教学管理是提高学生学科素养的重要手段之一。课堂教学是物理教育的关键场所。构成课堂教学有“三要素”即教师、学生、教材内容。处理好三者关系，进行有序的管理，就能提高课堂教学质量[ 2 ]。教师在课堂教学中是起导作用的。这种主导作用表现在：依据教学大纲、教材从学生实际出发，制定课堂教学计划和教学目标，确定教学内容，选择教学方法，组织引导学生进行学习活动。教师能够高效地完成这全过程，就要有个科学的自我程序管理，使每个环节、步骤都达到自己设计的标准。学生是课堂教学的主体。学习过程是一个复杂的认识过程，而认识的主体是学生。教学效果的好坏，看教师能否调动起学生的积极性和主动性，让非智力因素发挥作用。每个学生在班级群体中，都会产生被他人评价的心理，都有一种求成动机，希望把自己才能和潜力发挥出来的心理。教师在教学中，抓住学生这种有益的心理规律，进行科学管理，就能激发学习热情，收到良好的教学效果。
1 优化物理教学过程首先必须“创设情境、 激发动机”
以学生而言学习动机是学习的兴趣，兴趣是帮助学生学习的有力推进器。如初二绪论课是学生学习物理的第一课，物理研究什么？怎样学好它，学生带着强烈的好奇心来上课。如何使学生学习物理的好奇心转变为学习物理的兴趣和欲望是这堂课的主要任务。上课时教师先向学生提出如：为什么先看闪电后听到雷声？为什么汽车急刹车人会向前倒？太空船里的宇航员是如何生活、工作的？等。紧接着演示力、声、光、电的实验，介绍物理在生产生活中的广泛应用。激起学生学习的欲望，使学生产生我要学的心理，而不是教师家长要我学。
2 优化物理教学过程重在“变教为诱、变学为思”
优化教学过程不是教师教、学生学，而是教与学、师与生的相互作用。教师在教学过程中发挥主导作用的意义在于如何主动控制课堂信息活动，调控好师生的双边活动，充分调动学生动脑、动手、动眼、动口的积极性。要在知识传播的同时，注重启发思维、传授方法，发展智力。目前教学中的弊端之一是：教师讲得太多，课堂往往是教师一讲到底，很少有学生讨论、思考、发问的时间，抑制了学生思考的积极性。教师滔滔不绝地讲，学生却无动于衷，教师讲授的内容不能够转化为学生的知识技能。所以说主导作用的核心是启发诱导、传授方法。例如在初中物理《大气压强》一节的教学中，我们对教材进行了重新排列。教师在上课伊始先引导学生复习液体压强知识，然后引渡到做复杯实验，让学生分析纸片不会掉下来、杯子里的水也不会流出来的原因。当学生认识到这是大气对纸片有向上的压力的时候，再引导学生分析这种压力产生的原因[ 2 ]。这时再做“空气有质量”的实验。这样整个教学过程学生思维活跃，加深了对大气压的理解，取得了良好的效果。
3 优化物理教学过程还必须注重“探索研究、提高能力”
探索研究是一个人在发现问题和解决问题的过程中表现出来的心理素质，探索是贯穿着解决问题的全过程，是解决问题的核心。所以探究是培学生科学能力、提高学科素养的重要手段之一。所谓科学能力包括观察能力、实验能力、思维能力、掌握运用科学方法能力、开拓创新能力以及科学审美能力等。
物理学从本质上来讲是一门实验科学，物理学中的每一个概念的确立，每一个原理和定律的发现，无不具有坚定的实验基础[ 5 ]。通过物理实验为学生展现物理现象和过程，使学生有效地去获得知识、开发智力和发展能力，并促进他们科学世界观和方法论的形成。教师在优化教学过程中应充分挖掘分组实验和演示实验的内涵和外延。让学生探索物理规律，增强学生的动手能力、拓展思维。我们在日常教学中常发现大部分学生在学习物理过程中觉得较难，上课似乎都能听懂，但练习和测试中或乱套公式或束手无策。其根本原因在于学生没有真正理解物理概念、规律的意义和内涵。经过探究过程让学生通过自己动手实验，解决矛盾，总结规律，就能真正获得知识，提高能力。所以说探索性实验教学是物理优化教学过程的重要手段之一。
探索性实验教学是在教师的指导下，师生通过实验、观察和分析使学生置身于知识的形成和发展过程之中，通过探索来形成概念，总结规律，从而获得知识、提高能力。通过探索性实验教学还可以培养学生严肃认真、实事求是的科学态度、树立科学的自然观等良好的道德品质。
探索性实验教学首先要学生明确探索的目的。教师交给学生探索的方法。同时启发学生分析数据得出结论。如在探索“电流跟电压、电阻关系”时，先控制电压、电阻两个量中的一个，研究电流跟另一量的关系[ 3 ]。如我们先控制电阻不变，研究导体两端电压成倍变化时，导体中电流跟电压的关系，这时需要哪些器材？怎样联成电路？画出实验电路图。然后再研究电压不变时，电流与电阻的关系。最后总结出规律。此类研究方法即“控制变量”法，在物理探究中是一种常见的方法，象焦耳定律的研究、电阻定律等都采用了这种方法。通过这些探究学生不仅学到了知识，还学到了解决问题的方法。
在探索性实验中，还要引導学生把实验结果进行处理分析，及时上升到理性认识阶段。如在研究海波的熔解实验中，学生对得出数据列表、绘图后，要引导学生对每一段图象进行分析，得出结论。
4 优化物理教学过程还必须注意“联系实际开拓视野”
教学中要注意日常生活和生产活动中的物理现象，要用学到的物理知识去认识它，解释它、应用它。如在生活中用螺帽固定工件时，常在螺帽下垫上一个垫圈其作用是什么？很多学生就会错答成是为了旋得更紧或答成为了增大压力，而未能与压强联系起来。还有象照明电路，简单家电等实际问题，都要使学生有所认识。教学中同时还应该注意开拓学生知识面，如有关能源、环境、航空航天、现代通讯等现代科技学生都应该有所了解。使学生从中积累知识、收集信息、开阔眼界，从而提高学生的整体素质。
上述优化物理教学过程的一些方法在物理实验教学中教师要能够有机地结合。做到既诱思又探究，则效果倍增。笔者在长期的教学中发现“阿基米德定律”及其运用一直是大多数学生学习的一个难点。由于山区学校生源素质较差，大部分学生对阿基米德定律知其然而不知所以然。计算中盲目乱代物理量，实际应用能力差。其根本原因在于没有真正理解该定律的内涵。近年来笔者在讲授此课时变教材中的验证实验为实验探究。教学中启发学生主动思考、探索。不但要学生知道如何做，而且还要学生知道为什么要这样做[ 4 ]。从而找到解决问题的方法，最终达到教学目的。现将此课的教学思路简述如下：
创设情境：让一学生上台将一排球用手慢慢压入水中，在这过程有何感觉？观察到什么？
学生很容易得出：排球浸入水中的体积越大球受到的浮力就越大同时，水槽中水面升高了。
启发诱导：那么浮力的大小与什么有关系？
先引导学生得出浸入液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关，即与物体排开的液体的重力有关[ 4 ]。所以我们下面的任务是把浮力大小与物体排开液体的重力大小进行比较。
现取一铁块作为研究对象。学生讨论： （1）如何测定铁块受到的浮力？（2）如何测出铁块排开液体的体积与重力？当学生知道能用弹簧秤和溢水杯来解决上述问题后，开始实验。
实验探索：根据课本的实验装置图进行实验，测出铁块受到的浮力和铁块排开液体的重力。则很容易得出浸入液体中的物体受到的浮力大小与其排开液体所受的重力相等的结论[ 4 ]。学生通过上述实验探究得到的物理规律理解深刻、掌握牢固，也就能灵活应用。
总之，要提高学生的科学素养就要优化物理教学过程。优化物理教学过程要做到（1）创设情境、激发动机。（2）变教为诱、变学为思。（3）探索研究、提高能力。（4）联系实际、开拓视野。但在教学中应注意启发深度要恰当，探究目标要明确，层次要清楚，要根据学生的心理特点和实际情况设计恰当的实验方案。否则会造成启而不发、盲目探索，既浪费了时间又达不到良好的效果。只要在物理教学中加强教研、大胆探索，必然会创造出物理教学的有效方法，促进教育教学质量的提高。
参考文献：
[1]佟元晦. 远距离教育中的地方教师队伍建设[J]. 电化教育研究， 1996（2）：18-19.
[2]杨旭. 自然教学过程的三个环节[J]. 青海教育， 1995（11）：47.
[3]南京市初中物理研究小组. 初中物理探索性实验教学的认识与实践[J]. 物理教师， 1997（3）：26-27.
[4]金如湘. 验证与探索的选择——对阿基米德原理的教学建议[J]. 中学物理教学参考， 1997（8）：28-29.
[5]杜国仁. 物理实验教学及其质量评价探讨[J]. 龙岩师专学报， 1990（2）：179-210.
摘 要：优化物理教学过程，是提高教育教學质量，提高学生学科素养的重要手段之一。创设情境，激起学生学习的欲望，使学生产生我要学的心理。充分调动学生动脑、动手、动眼、动口的积极性。经过探究过程让学生通过自己动手实验，解决矛盾，总结规律，就能真正获得知识，提高能力。教学中要注意日常生活和生产活动中的物理现象，要用学到的物理知识去认识它，解释它、应用它。从而促进教育教学质量的提高。
关键词：激发动机；变学为思；提高能力；开拓视野
社会的进步需要人类自身素养的不断提高和发展，只有具备较高文化知识水平和科学素养的人们才能适应社会的发展需要。《中国教育发展纲要》明确指出“当今世界政治风云变幻，国际竞争日趋激烈，科学技术发展迅速。世界范围内经济竞争、综合国力竞争，实质上是科学技术的竞争和民族素养的竞争[ 1 ]。”科学文化素养主要指具有一定科学知识并会应用它们，懂得一些科学方法，具有实事求是、严肃认真、照科学规律办事的科学态度，懂得科学技术对社会发展和人民生活的重要意义。这些素养是人的素养的重要组成部分。什么是物理学科素养教育？中学物理教学应该充分发挥本学科的优势，在优化教学过程中坚持掌握知识、发展能力、形成品德的“三维结构”。既授业解惑、又增长智能，并传导育人，使学生在知识结构、智能结构、品德结构诸方面全面发展，培养社会主义现代事业所需的“四有新人”。
优化物理教学过程，加强课堂教学管理是提高学生学科素养的重要手段之一。课堂教学是物理教育的关键场所。构成课堂教学有“三要素”即教师、学生、教材内容。处理好三者关系，进行有序的管理，就能提高课堂教学质量[ 2 ]。教师在课堂教学中是起导作用的。这种主导作用表现在：依据教学大纲、教材从学生实际出发，制定课堂教学计划和教学目标，确定教学内容，选择教学方法，组织引导学生进行学习活动。教师能够高效地完成这全过程，就要有个科学的自我程序管理，使每个环节、步骤都达到自己设计的标准。学生是课堂教学的主体。学习过程是一个复杂的认识过程，而认识的主体是学生。教学效果的好坏，看教师能否调动起学生的积极性和主动性，让非智力因素发挥作用。每个学生在班级群体中，都会产生被他人评价的心理，都有一种求成动机，希望把自己才能和潜力发挥出来的心理。教师在教学中，抓住学生这种有益的心理规律，进行科学管理，就能激发学习热情，收到良好的教学效果。
1 优化物理教学过程首先必须“创设情境、 激发动机”
以学生而言学习动机是学习的兴趣，兴趣是帮助学生学习的有力推进器。如初二绪论课是学生学习物理的第一课，物理研究什么？怎样学好它，学生带着强烈的好奇心来上课。如何使学生学习物理的好奇心转变为学习物理的兴趣和欲望是这堂课的主要任务。上课时教师先向学生提出如：为什么先看闪电后听到雷声？为什么汽车急刹车人会向前倒？太空船里的宇航员是如何生活、工作的？等。紧接着演示力、声、光、电的实验，介绍物理在生产生活中的广泛应用。激起学生学习的欲望，使学生产生我要学的心理，而不是教师家长要我学。
2 优化物理教学过程重在“变教为诱、变学为思”
优化教学过程不是教师教、学生学，而是教与学、师与生的相互作用。教师在教学过程中发挥主导作用的意义在于如何主动控制课堂信息活动，调控好师生的双边活动，充分调动学生动脑、动手、动眼、动口的积极性。要在知识传播的同时，注重启发思维、传授方法，发展智力。目前教学中的弊端之一是：教师讲得太多，课堂往往是教师一讲到底，很少有学生讨论、思考、发问的时间，抑制了学生思考的积极性。教师滔滔不绝地讲，学生却无动于衷，教师讲授的内容不能够转化为学生的知识技能。所以说主导作用的核心是启发诱导、传授方法。例如在初中物理《大气压强》一节的教学中，我们对教材进行了重新排列。教师在上课伊始先引导学生复习液体压强知识，然后引渡到做复杯实验，让学生分析纸片不会掉下来、杯子里的水也不会流出来的原因。当学生认识到这是大气对纸片有向上的压力的时候，再引导学生分析这种压力产生的原因[ 2 ]。这时再做“空气有质量”的实验。这样整个教学过程学生思维活跃，加深了对大气压的理解，取得了良好的效果。
3 优化物理教学过程还必须注重“探索研究、提高能力”
探索研究是一个人在发现问题和解决问题的过程中表现出来的心理素质，探索是贯穿着解决问题的全过程，是解决问题的核心。所以探究是培学生科学能力、提高学科素养的重要手段之一。所谓科学能力包括观察能力、实验能力、思维能力、掌握运用科学方法能力、开拓创新能力以及科学审美能力等。
物理学从本质上来讲是一门实验科学，物理学中的每一个概念的确立，每一个原理和定律的发现，无不具有坚定的实验基础[ 5 ]。通过物理实验为学生展现物理现象和过程，使学生有效地去获得知识、开发智力和发展能力，并促进他们科学世界观和方法论的形成。教师在优化教学过程中应充分挖掘分组实验和演示实验的内涵和外延。让学生探索物理规律，增强学生的动手能力、拓展思维。我们在日常教学中常发现大部分学生在学习物理过程中觉得较难，上课似乎都能听懂，但练习和测试中或乱套公式或束手无策。其根本原因在于学生没有真正理解物理概念、规律的意义和内涵。经过探究过程让学生通过自己动手实验，解决矛盾，总结规律，就能真正获得知识，提高能力。所以说探索性实验教学是物理优化教学过程的重要手段之一。
探索性实验教学是在教师的指导下，师生通过实验、观察和分析使学生置身于知识的形成和发展过程之中，通过探索来形成概念，总结规律，从而获得知识、提高能力。通过探索性实验教学还可以培养学生严肃认真、实事求是的科学态度、树立科学的自然观等良好的道德品质。
探索性实验教学首先要学生明确探索的目的。教师交给学生探索的方法。同时启发学生分析数据得出结论。如在探索“电流跟电压、电阻关系”时，先控制电压、电阻两个量中的一个，研究电流跟另一量的关系[ 3 ]。如我们先控制电阻不变，研究导体两端电压成倍变化时，导体中电流跟电压的关系，这时需要哪些器材？怎样联成电路？画出实验电路图。然后再研究电压不变时，电流与电阻的关系。最后总结出规律。此类研究方法即“控制变量”法，在物理探究中是一种常见的方法，象焦耳定律的研究、电阻定律等都采用了这种方法。通过这些探究学生不仅学到了知识，还学到了解决问题的方法。
在探索性实验中，还要引導学生把实验结果进行处理分析，及时上升到理性认识阶段。如在研究海波的熔解实验中，学生对得出数据列表、绘图后，要引导学生对每一段图象进行分析，得出结论。
4 优化物理教学过程还必须注意“联系实际开拓视野”
教学中要注意日常生活和生产活动中的物理现象，要用学到的物理知识去认识它，解释它、应用它。如在生活中用螺帽固定工件时，常在螺帽下垫上一个垫圈其作用是什么？很多学生就会错答成是为了旋得更紧或答成为了增大压力，而未能与压强联系起来。还有象照明电路，简单家电等实际问题，都要使学生有所认识。教学中同时还应该注意开拓学生知识面，如有关能源、环境、航空航天、现代通讯等现代科技学生都应该有所了解。使学生从中积累知识、收集信息、开阔眼界，从而提高学生的整体素质。
上述优化物理教学过程的一些方法在物理实验教学中教师要能够有机地结合。做到既诱思又探究，则效果倍增。笔者在长期的教学中发现“阿基米德定律”及其运用一直是大多数学生学习的一个难点。由于山区学校生源素质较差，大部分学生对阿基米德定律知其然而不知所以然。计算中盲目乱代物理量，实际应用能力差。其根本原因在于没有真正理解该定律的内涵。近年来笔者在讲授此课时变教材中的验证实验为实验探究。教学中启发学生主动思考、探索。不但要学生知道如何做，而且还要学生知道为什么要这样做[ 4 ]。从而找到解决问题的方法，最终达到教学目的。现将此课的教学思路简述如下：
创设情境：让一学生上台将一排球用手慢慢压入水中，在这过程有何感觉？观察到什么？
学生很容易得出：排球浸入水中的体积越大球受到的浮力就越大同时，水槽中水面升高了。
启发诱导：那么浮力的大小与什么有关系？
先引导学生得出浸入液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关，即与物体排开的液体的重力有关[ 4 ]。所以我们下面的任务是把浮力大小与物体排开液体的重力大小进行比较。
现取一铁块作为研究对象。学生讨论： （1）如何测定铁块受到的浮力？（2）如何测出铁块排开液体的体积与重力？当学生知道能用弹簧秤和溢水杯来解决上述问题后，开始实验。
实验探索：根据课本的实验装置图进行实验，测出铁块受到的浮力和铁块排开液体的重力。则很容易得出浸入液体中的物体受到的浮力大小与其排开液体所受的重力相等的结论[ 4 ]。学生通过上述实验探究得到的物理规律理解深刻、掌握牢固，也就能灵活应用。
总之，要提高学生的科学素养就要优化物理教学过程。优化物理教学过程要做到（1）创设情境、激发动机。（2）变教为诱、变学为思。（3）探索研究、提高能力。（4）联系实际、开拓视野。但在教学中应注意启发深度要恰当，探究目标要明确，层次要清楚，要根据学生的心理特点和实际情况设计恰当的实验方案。否则会造成启而不发、盲目探索，既浪费了时间又达不到良好的效果。只要在物理教学中加强教研、大胆探索，必然会创造出物理教学的有效方法，促进教育教学质量的提高。
参考文献：
[1]佟元晦. 远距离教育中的地方教师队伍建设[J]. 电化教育研究， 1996（2）：18-19.
[2]杨旭. 自然教学过程的三个环节[J]. 青海教育， 1995（11）：47.
[3]南京市初中物理研究小组. 初中物理探索性实验教学的认识与实践[J]. 物理教师， 1997（3）：26-27.
[4]金如湘. 验证与探索的选择——对阿基米德原理的教学建议[J]. 中学物理教学参考， 1997（8）：28-29.
[5]杜国仁. 物理实验教学及其质量评价探讨[J]. 龙岩师专学报， 1990（2）：179-210.
