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体现科学本质的高中物理教学初探——以“动量和动量定理”

发表时间：2021/8/13 来源：《文化研究》2021年9月上作者：姚永春

[导读] 随着新课程改革的不断推进，对于新时期的教学标准也提出了全新的要求，针对高中物理课程标准而言，要秉承着科学的态度与责任体系，明确指出核心素养的正确树立。

惠阳中山中学姚永春

摘要：随着新课程改革的不断推进，对于新时期的教学标准也提出了全新的要求，针对高中物理课程标准而言，要秉承着科学的态度与责任体系，明确指出核心素养的正确树立。对此，本文针对体现科学本质的高中物理教学中的“动量和动量定理”为例，深入分析高中物理教学的核心素养塑造，并阐述其启示反思性的教学形式。
关键词：物理教学；启示反思；科学本质；高中物理
        引言
        现如今，学生自身的科学本质观念尚不清晰，这与不同地区也有着一定的关系，教学理念有着很大的影响，在高考的指挥压力下，为了更为良好的升学率，教师一般都会注重知识的传授，而忽视了学科的本质教学，就算所涉及到的知识也知识较为笼统的概括，以至于学生对科学本质的认知不够清晰，从另外一个角度分析，教师的不够重视也是导致科学本质认知不清晰的原因所在。
        1、有效融入科学史的启示反思性教学
        导入教学片段，以动量概念的引入为例，教师提前备好课程视频资料，在课程开始时播放。
        教师：请在座的各位同学反复观看此视频，寻找几代科学家在探索不变量的过程中，而逐渐衍生的动量概念历史变迁，并结合视频资料回答下述问题；
        （1）笛卡尔对于动量的定义是怎样的？又有没有什么缺陷？
        （2）牛顿对于动量的概念又是怎样进行不断修正的？
        通过视频资料引入动量概念教学，在视频观看后，教师抛出问题，让学生们共同交流讨论，最后回答上述中的两个问题。最后教师进行总结教学片段，通过视频能够清晰的了解到科学家在获取科学知识的艰辛，科学事业的发展与延续处处充满挑战，通过有效融入科学史，能够为学生与教师带来一定的启示与反思，科学知识具有一定的相对性，但是又能够持久稳定，不过，除非是有新的科学论证将原有的科学知识缺陷所证实，才会被修正活补充。
        2、创设能够贴近生活物理情境的启示反思性教学
        导入教学片段，以推导动量定理的引入为例，在课程开始之前，教师会向学生表述道：在我们日常的生活当中，会常常看到这样的一种情况，在运输一些易碎物品的时候，在物品的外部都会用塑料泡沫进行固定包裹，还比如说各类头盔的内部都会有一层衬垫防护，那么从此类的物品与行为措施中能够发现那些共同的特点？
        学生：在这两种物品与行为都是为了防止相互碰撞打击时，能够将时间有效延长。
        教师：但在很多时候，又有不同的概念，像是我们钉钉子的时候，锤子的速度够快，钉子就会更容易的钉到预期的位置，这又是怎样的原理呢？而我们今天要学习的内容正是对此类问题的探究。

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        教师以演示教学的形式，将鸡蛋放在海绵垫子的上面，而海绵垫子的上面在放上两块砖，砖的上面在放上一块瓦片，随即用锤子敲打瓦片，会看到瓦片碎了，但是最下面的鸡蛋却安然无恙。
        通过实际的演示教学，教师引导学生以牛顿第二定律去分析力是改变物体运动状态的主要因素，在速度的变化的同时，物体的动量也产生了变化，由于动量变化时快时慢，因此变化的快慢也就产生了以上演示教学中的迹象。
        教师带领学生创设能够特近生活的物理情境，从中演示教学，让学生更为直观的感知科学知识，具有一定的启示与反思性的教学作用。
        3、争辩法的启示反思性教学
        导入教学片段，以动量定理的应用引入教学，课程开始时，利用汽车碰撞试验为探究课题，教师提问学生：怎样拥有动量定义解释安全气囊的保护能力？，在轿车的发动机机舱内是不是越坚固才是越好的？在我们日常驾驶车辆的时候最需要注意什么？
        随即学生进入积极的讨论与交流环节中，并针对教师所提出的三个问题，逐步的进行解答。
        教师：科学知识能够有效的帮助我们去解析实际的问题，能够为人类服务，而科学知识的本身并没有任何好坏之分，能够为人类带来福祉，也能够产生一定的破坏影响。在同学们阅读科学足迹时，与历史相关的运动量度的争论一直是关注的重点。
        在对运动量度的争论中，分别以迪卡尔与莱布尼兹之间的争论最多，教师将班级的学生分为两组，一组是笛卡尔组，一组为莱布尼兹，两组学生针对运动量度展开辩论。
        这样争辩法的教学形式，带动着学生探讨科学知识的兴趣，笛卡尔组认为，在物质中所存在的一定运动量，它的总和在世界之上永远不会增加，更不突然消失。
        而乙组莱布尼兹的学生认为，需要应用物理量来测量运动的强弱变化。
        通过争辩法，学生的积极性被带动，即使与科学家们所处的年龄阶段不同，但是在理论观点的辨证过程中，依旧能够了解到科学知识的魅力所在，获取科学知识绝对不是一件简单的事情，任何科学理论的成立都必须要有依据。
        结束语：综上所述，教师在课堂上必须要有效的把握机遇，及时有效的展开启示反思教学，启示的时间不能过早，也不能过晚，要合理的把握时间，根据学生能够理解的范围，加以教学引导。
参考文献：
[1]周金中.体基于物理学科《动量和动量定理》核心素养的探究教学[J].物理教学探讨,2020,9(03):6-9.
[2]陈彬,管小庆.渗透科学本质观的高中物理教学初探——以“能量守恒定律与能源”为例[J].物理教师,2019,40(05):33-36.
[3]袁亚琴.高中物理教学中科学本质教育与学生探究精神的培养[J].数理化解题研究,2018(24):53-54.