浅谈物理教科书的教育功能
2017-07-07黄振克陈泽宁
黄振克 陈泽宁
(1.广东省台山市教育局教研室,广东 江门 529200;2.广东省台山市任远中学,广东 江门 529224)
浅谈物理教科书的教育功能
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(1.广东省台山市教育局教研室,广东 江门 529200;2.广东省台山市任远中学,广东 江门 529224)
笔者探讨了合理使用物理教科书的方略,如细研教科书的文字、分析教科书的图片、思考教科书的“想想议议”、吃透教科书的图像、了解与教科书中“STS”相关的新成果,可使学生加深对知识的理解,扩大知识面,培养其解决实际问题的能力,促进其全面发展,从而实现物理教科书的教育功能。
物理教科书;教育功能;学生发展
物理教科书不仅为教学提供知识内容,还为教学提供素材、思路、思想和方法等。为此,教师应根据教学的实际情况,从知识维度、实践维度、文化维度巧用、善用教科书,以充分发挥其教育功能,有效地促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的全面发展。
1 引领学生研究
教科书引领学生研究的功能主要体现在以下4方面。
(1) 细研教科书的文段,联想相关的知识
物理教科书中有些文段,必须细心阅读才能理解其内涵,从而进一步掌握它的外延。如人教版八年级下册23页写道:“摩擦力是一种很常见的力。两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力(friction force)。”这段文字通过介绍生活中的现象,从而导出摩擦力的概念。但仔细研究这段文字中还可以找到如下相关的知识:一是“滑动”涉及运动的知识;二是“两个互相接触的物体”,可加深对力的概念的理解;三是“阻碍相对运动的力”隐含了摩擦力的方向。这样教会学生通过联想去分析教科书的内容,用疑问的眼光看待各种现象,用科学的头脑去理解教科书的内容,就能提高他们获取知识的能力。
(2) 分析教科书的图片,找出相关的知识
图1
物理教科书的图片向我们展示了科学的魅力,如果能根据教科书的图片,指导学生发挥自己的想象和联想,将图片中的实物与所学的知识联系起来,找出图片中涉及的知识,从而形成知识的框架,也能激发学生学习物理的兴趣。如图1为人教版八年级下册第31页的图9.1-4,除了要求知道“宽大的履带和锋利的土铲”与压强知识有关外,其实这幅图还隐含了很多的物理知识。
涉及光学方面的有:① 推土机的尾灯是为了保证倒车时的安全;② 推土机的头灯运用了凹面镜反射原理,近距光灯丝在焦点附近,远距光灯丝在焦点上。
涉及力学方面的有:① 推土机的履带很粗糙,以增加推土时履带与地面的摩擦力;② 推土机在平直路面匀速前进时——牵引力与阻力互相平衡,推土机所受重力与地面的支持力平衡;③ 推土机刹车时,司机要踩刹车,说明力是改变物体运动状态的原因;司机会向行车方向倾倒,说明了惯性;司机用较小的力就能刹住车,则运用了杠杆原理;④ 推土机司机的座椅都设计得既宽且大,这样就减小了座椅对司机的压强,使司机坐得舒服。
涉及热学方面的有:① 推土机发动机是柴油内燃机,利用内能来做功;② 发动机外装有水箱,用循环流动的水帮助发动机散热,因为水的比热容大;③ 有推土机从你身旁驶过时,会闻到浓浓的柴油味,这是扩散现象。
(3) 思考教科书的“想想议议”,加深对知识的理解
及时指导学生利用课余时间来思考教科书中“想想议议”的有关问题,可以达到以下的效果。
① 澄清模糊观念
有些“想想议议”提出的问题令学生感到似是而非、模棱两可,但这些问题有“想”和“议”的价值,指导学生对这些问题进行讨论,寻找症结,澄清模糊观念。如人教版九年级全一册第101页“想想议议”提出:“额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,单位时间内产生的热量越多。可是根据焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?”这个问题与学生存在的模糊观念相关,要解决这个问题,关键是认清它们成立的条件不同,前者是指在两端电压一定的条件下,电阻越小,单位时间内产生的热量越多(Q=U2t/R);后者是指在通过电阻的电流一定的条件下,电阻越大,单位时间内产生的热量越多(Q=I2Rt)。
② 培养学生解决实际问题的能力
教科书提出的问题与社会、生活、科技发展紧密相连,通过问题解决,可逐步培养学生运用所学的知识解决实际问题的能力。如人教版八年级上册第45页“动手动脑学物理”提出:为了使教室内的学生免受环境噪声干扰,应采用有效方法。这要求学生根据所学的物理知识来解决这个问题,发表个人的观点,培养学生的解决实际问题的能力。
③ 扩大知识面
在“想想议议”等栏目中提出了供学生讨论的问题,可以通过这些问题引导学生掌握新的物理知识,扩大他们的知识面。如人教版九年级全一册19页“想想议议”提出了热机的四个冲程中能量转化问题,通过对这些问题的讨论,使学生了解热机的应用、性能等知识。
(4) 吃透教科书的图像,掌握图像的物理意义
物理教科书的图像是利用数学知识来研究物理问题,图像体现出物理与数学之间的联系,可使学生深刻理解图像的性质和意义。
在图2中的三个图像表征了质量、体积和密度三者之间的关系,图2甲说明:同一种物质,它的质量与体积成正比。图2乙说明:同一种物质,它的密度与质量无关。图2丙说明:同一种物质,它的密度与体积无关。通过数学知识来理解这种图像的变换,对学生的思维能力培养是十分有效的。
图2
2 拓展学生科学视野,进行STS教育
(1) 精读“科学世界”栏目内容,开阔学生科学视野
教科书的“科学世界”的内容可分为以下3方面:① 介绍物理学家及其研究成果,如“细微差别中的重大发现”等;② 介绍与教学内容相关的新成就,如半导体、飞出地球、超导现象等;③ 介绍物理知识在生产、生活中的应用,如汽车安全带与安全气囊、减小摩擦的方法、活塞式抽水机、轮轴和斜面、地球的温室效应、海市蜃楼、材料与社会发展等。
对于以上的内容,要求学生抽时间进行阅读,因人、因时、因地而异,通过阅读能激发他们的学习兴趣,提高他们的自学能力和阅读能力,在学习中知道科学家对社会发展所做出的贡献,从而拓展学生的科学视野,促进他们的科学人生观和价值观的形成。
(2) 教科书的STS教育功能
学校培养的学生在现代生活中,应具有强烈的社会责任感,理解科学与技术、社会的互动关系,利用教科书的相关内容可实施STS教育。
STS的教学内容非常丰富,日常生活、工农业生产及现代科学技术素材也在其中,体现在以下几方面:① 现代科学技术的新发展、新成果、新成就,如:磁记录、从火车到火箭等;② 与工农业生产密切相关的知识和技能,如:超声波测距、水循环等;③ 与个人家庭、社会生活密切相关的知识和技能,如:磁性材料、电冰箱与臭氧层等;④ 一些重大的社会问题,如:石油危机和能源科学等。这些材料的设置是为了提高学生对科学探究的欲望,倡导学生像科学家那样,追求科学问题的答案,勇敢探索未知世界。
[1] 丛立新,史磊,吕旭其.物理前概念及干预教学实验研究总报告[J].教育研究与实验,2007,(2).
[2] 董秀红.论新课标下初中物理教科书的特点和运用[J].凯里学院学报,2008,(6).