理论教育 提高高中学生物理表达能力及培养对策

提高高中学生物理表达能力及培养对策

时间:2023-08-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:学校和教师应从培养学生“交流与合作”的视角,重视提高学生科学语言应用能力的发展。科学语言本质上不仅是解释现象的工具,更是科学共同体进行思想交互和信息传播的工具,以及建构新科学知识的手段。图形表征工具就是这项学生需要发展的技能。物理教师有责任向学生传授图形表征工具,并帮助学生区分和应用不同的图形表征工具。

提高高中学生物理表达能力及培养对策

1.从认识上重视建模表征工具的价值

培养学生“用科学语言与他人交流和沟通能力”是我国新修订的小学科学课标(2017)中突出强调的科学教育目标之一,科学语言是科学共同体内进行学术交流的话语体系,它是指对科学思想、理论、知识等进行表征、加工、交流、传播时,所使用的手段、工具、载体的总称。学校和教师应从培养学生“交流与合作”的视角,重视提高学生科学语言应用能力的发展。科学语言本质上不仅是解释现象的工具,更是科学共同体进行思想交互和信息传播的工具,以及建构新科学知识的手段。科学的发展实际上就是科学语言的进展,海森堡认为,科学知识的增长与科学语言的进化是同步的。从表述形式上,科学语言可以分为自然语言和符号语言。我们认为,对学生物理建模能力的培养和发展而言,意义更大的是符号语言,它是物理建模主要应用的语言,即一种重要的物理建模表征工具。强有力的科学思维要有强有力的建模表征工具来支持。个体在建模时,心智模型与外部图表、图像、符号等表征工具相互作用,概念模型才得以生成。这就意味着学生参与建模实践就必须理解和掌握一定的表征工具,物理教师必须向学生传授各种类型的建模表征工具,并帮助学生区分和应用它们。“我们必须为学生提供这些建模表征工具。如果我们想让学生去写作,我们不能要求学生发明铅笔。我们给他们铅笔,铅笔是便利写作的工具。”建模教学的主要任务之一,就是教学生学习使用建模表征工具来表达自己的心智模型,以使所有看到同一幅图形或符号表达式的人,头脑中都能呈现出同一个或至少相似的模型图景,最终通过建模表征工具实现对科学思想达成一致或知识的分享。

2.在教学中逐步发展学生图形表征工具的应用能力(www.daowen.com)

我们在做实证研究的过程中发现,中学物理教师特别强调图形表征工具(运动过程图、受力分析图、物态变化图、系统结构图等)的重要性。学生从给定的物理情境直接建构模型很困难,它要求明确研究系统,辨别相关属性,排除无关因素,这需要一项复杂的技术来支持。图形表征工具就是这项学生需要发展的技能。图形表征是物理学中最常用的表征工具之一,通过一系列的图形表征,物理问题得到层层递进、抽丝剥茧似的分析,最终接近所要建立的模型。图形可以表征问题情境,可以表征系统结构,可以表征运动过程,可以表征受力情况,几乎物理问题中的所有信息都可以通过图形、图像工具呈现出来。掌握了图形表征工具,物理建模就成了水到渠成的事情。物理教师有责任向学生传授图形表征工具,并帮助学生区分和应用不同的图形表征工具。值得注意的是,图形表征工具的应用不是从开设物理课程的时候才进行教学渗透的,当学生在小学学习数学和科学课程时就已经大量的接触图形表征工具了,所以,可以把培养图形表征工具应用能力提前到小学阶段,尽早让学生具备一定的图形表征的观念和认知,为中学阶段的物理建模做准备。

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