谈谈抓住播种物理科学方法意识三个时机

论文导读：于是，在教师进一步的引导下，学生借助图1所示器材，通过重垂线和水平面的反复比较，得出结论：重力方向总是垂直于水平面向下.尽管重力实际存在，但它又是无形而抽象的，这在客观上给学生的探究造成了困难.对于初学力学的学生而言，他们并不懂得用二力平衡的知识将重力的方向与物体自由悬挂时悬线的方向联系起来.此时，学生需
初中物理科学探究的过程，是学生寻求答案的过程，更是学生经历知识发生，培养探究能力的过程.在此过程中，科学策略的作用不容小觑.合理地运用科学策略是科学探究得以顺利进行的有效保证，它不仅有助于学生走出暂时的困境，一步步接近事实，也有助于他们不断完善如何探究的策略体系.唯有当学生真正掌握了科学策略时，才有可能具备独立解决理由的能力.如何让科学策略成为学生深思理由时的习惯手段，成为一种浸透身心的原理，是每一位教师应该认真深思的理由.
“科学策略”不应该是教师灌输给学生的一个生硬的名词，而应该是学生在研究理由时不可或缺的利器.因此，教师在教学过程中要善于抓住播种物理科学策略意识的时机，循序渐进、逐步渗透、让科学策略生根发芽.
1在构建思维框架时渗透科学策略
案例1《重力》教学片断
在如何描述重力方向的理由上，学生之间出现了争议.于是，教师出示一用绳子自由悬挂的苹果，并询问学生：如果剪断绳子，会发生什么？
生：苹果会下落.
师：下落的理由是什么？
生：受到重力作用.
师：我们能否借助苹果下落这一事实来判断重力方向呢？
生：可以，苹果下落的方向就是它受到的重力方向.
于是教师剪断绳子，苹果下落.
师：现在可以描述重力方向了吗？
生：太快了，还是不太能确定.
教师又出示苹果下落的频闪照片，提示学生将下落轨迹与另一悬挂的苹果进行比较，有学生发现苹果下落方向与悬线方向一致.
生：我们可以借助悬线方向来判断苹果所受重力方向.
于是，在教师进一步的引导下，学生借助图1所示器材，通过重垂线和水平面的反复比较，得出结论：重力方向总是垂直于水平面向下.
尽管重力实际存在，但它又是无形而抽象的，这在客观上给学生的探究造成了困难.对于初学力学的学生而言，他们并不懂得用二力平衡的知识将重力的方向与物体自由悬挂时悬线的方向联系起来.此时，学生需要构建一个符合其认知能力的思维框架，借此来将无形转化为有形，将抽象转化为直观.在案例1中，教师以生活中常见的苹果落地现象为出发点，从其下落的理由入手，引导学生将重力的方向转换为重力作用的效果（即苹果下落的方向），但学生很快发现由于下落速度过快，观察仍存在困难，教师便以苹果下落的频闪照片为桥梁，引导学生又将苹果下落方向转换为悬挂苹果的悬线方向（如图2）.自由悬挂物体的悬线的出现，使学生的反复比较成为可能，为学生探寻真相提供了可贵的契机，巧妙的化解了教学中的难点.
重力方向第一次转换苹果下落方向第一次转换重物自由悬挂 时，悬线的方向
在上述教学环节中，教师并没有正式地提出转换的策略，但确实是本着尊重学生认知能力的原则，科学合理地运用此策略帮助学生突破了认知上的瓶颈.这对学生而言是一次非常好的学习和体验的机会.
上述案例中，科学策略的巧妙运用其作用不仅仅在于引导学生顺利地完成探究过程，更重要的是在向学生传递一种理念：理性思维的王国离不开科学的策略，它能帮助我们构建有效的思维框架，从而将零星的现象整合成探寻知识宝藏的绳索.
2在设计实验方案时渗透科学策略
案例2《光的色彩颜色》教学片断
在观察白光透过红色玻璃纸的现象后，教师询问：大家认为为什么白光透过红色玻璃纸后，我们只会看到红光？
生1：因为红色玻璃纸只能透过红光.
生2：也可能是红色玻璃纸使光的颜色都变成了红色.
师：到底哪种观点正确呢？
生：……
师：看来我们得让不同颜色的光分别透过红色玻璃纸来观察.
于是，有学生提出先利用三棱镜将白光分解，再进行实验.教师采纳了学生的倡议将白光分解，在白板上出现了一条清晰的“彩虹”，然后在三棱镜和“彩虹”之间放上红色的玻璃纸，白板上只留下了一条红光.
师：现在你们能确定哪种解释更合理了吗？
生1：可以了.
生2：不行，那红光可能是原来的红光透过了红玻璃纸，也可能是其他颜色的光透过红玻璃纸变了色.
师：我们该如何进一步实验来寻找真正的理由呢？
生：……
师：如果能把原来的彩虹和它透过红玻璃纸之后的光放在一起比一比就好了.
生3：有了，用红玻璃纸遮掉一半的彩虹，就可以把两者同时比较了！
教师照着学生的说法操作，在白板上出现了这样的现象：左半边是完整的“彩虹”，右半边只有在与红光对应的位置看到了红色光.由此可以确认：有色透明物体只能透过与之相同颜色的光，其余色光均被吸收.
在建立物理概念、总结物理规律时，我们常常需要以实验为手段进行反复的论证.实验方案是否合理、观察角度是否恰当，推理过程是否严密，往往决定着我们的探究的行进方向.在此过程中，如果学生遭遇困境，策略上的缺失往往会是其中的一个重要的理由.上述案例中，针对“红光到底是怎么来的？”这一理由，学生提出了不同的解释.怎样通过进一步的研究确定正确答案呢？由于初中学生灵活运用科学策略的能力尚显不足，教师便通过与学生的对话来寻找他们思维的盲点，然后在关键处给予适当的点拨，激发学生的智慧火花.在倾听和尊重学生观点的基础上，教师提出的“看来我们得让不同颜色的光分别透过红色玻璃纸来观察”的想法，启发学生通过对白光的分解将理由的研究推进一步，然而通过对现象的观察，学生仍然无法达成共识.而“如果能把原来的彩虹和它透过红玻璃纸之后的光放在一起比一比就好了”的美好愿望，则暗示了比较法出现的必要性，促使学生产生进一步改善实验方案的想法.通过学生的自主创新设计，愿望变成了现实，白板上同时出现了“彩虹”和红光，学生在仔细比较后，确定了正确答案，同时视觉上的冲击也加深了他们对比较法的印象.设计实验的过程，对学生而言便是灵活运用策略的过程.案例2中，无论最初提出的猜想是否与结果吻合，为了寻找进一步的证据，大多数学生都积极地参与到实验方案的设计中去.每一个大胆的假设，每一次借助策略小心的求证，都在无形中培养着学生严谨的科学态度和运用科学策略积极探索的乐观心态.随着探究方案的不断完善，理由逐渐明朗，学生对科学策略的认同感也会不断地增加.
3在化解课堂“意外”时渗透科学策略
案例3《大气压强》教学片断
教师想以马德堡半球实验引入新论文导读：体比第一次少.师：如果抽气时间更长呢？生：球更难拉开.师：如果球内抽成真空呢？生：球就拉不开了.师：是什么把这两个半球压在一起的呢？生：外界的空气.师：我们是否曾用类似的策略解决过其他理由？大家能举例吗？生1：真空不能传声.生2：牛顿第一定律……课堂教学需要教师在认真研读教材，
课.利用抽气机抽气一段时间后，教师请两位力大的男生用力将两个半球向相反的方向拉，结果令人“失望”，球被拉开了.第二次，教师用更长的时间抽气，仍请那两位男生来拉，僵持一段时间后，球又被拉开了，新课引入意外地“失败”了……
眼看课堂就要陷入僵局，教师又追问道：比较前后两次实验效果有什么不同？
生：第二次实验比第一次球更难拉开.
师：这是什么理由呢？
生：因为第二次球内气体比第一次少.
师：如果抽气时间更长呢？
生：球更难拉开.
师：如果球内抽成真空呢？
生：球就拉不开了.
师：是什么把这两个半球压在一起的呢？
生：外界的空气.
师：我们是否曾用类似的策略解决过其他理由？大家能举例吗？
生1：真空不能传声.
生2：牛顿第一定律
……
课堂教学需要教师在认真研读教材，仔细研究学生的基础上进行精心的预设.然而课堂是个多维度的教学空间，其中存在着许多不可控的变量，所以课堂实际的生成往往会与最初的预设产生差异.教师面对这样的情况，需要做的不是逃避，而是用科学的眼光，智慧的策略去最大化地挖掘其内在的价值.在案例3中，教师原本期待着学生拉不开半球，所以在第一次“失败”后，又尝试了第二次，结果仍不尽如人意.此时，对学生而言，教师再次演示的意图已十分明显——半球“应该”拉不开.面对这样的尴尬，学生在等待，他们非常想知道老师将以什么样的态度面对现有的局面.教师作为一个尊重事实、讲究策略的身体力行的人，应该意识到这是一个求之不得的教育时机.所以，在经过短暂的深思后，教师尝试着通过两次实验效果的比较，借助理想化实验的策略，引导学生得出理想化的结果，使新课引入兼顾了对事实与科学的尊重.然后教师又顺水推舟，让学生展开了对策略的简单回顾，使学生在无形中感受到了科学策略的广泛运用，使课堂价值得到了提升.
教师所具备的良好的科学素养是培养学生科学策略意识的有力根基，而一定的教育机智则是抓住教育时机的有力武器.在化解课堂“意外”时，教师有目的地引导能够帮助学生认识到：科学策略并非空中楼阁，它扎根现实，是探寻真理途中必不可少的至宝.唯有掌握了科学策略，养成了相应的智力活动习惯，才会逐步具备透过现象看本质的能力.
培养学生科学策略意识的过程是一个日积月累的过程，需要师生共同不懈的努力.在此期间，教师必须具备创造和发现时机的能力、把握时机的敏锐和利用好时机的智慧，在探究过程中，为学生营造学习科学策略的氛围，机智应对课堂的动态生成，让学生在轻松愉快的环境下，自觉自愿地运用巧妙的策略克服一个又一个难题，借助成功体验激发学生的学习动力.当学生沉浸在学以致用、学有所用的快乐中时，主动运用科学策略解决理由的意识和理念也将慢慢在他们的心中生根发芽、茁壮成长……