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物理學科閱讀素養(yǎng)培養(yǎng)分析論文
摘要：物理學科閱讀有著物理學科特色，需要物理學科素養(yǎng)支撐，物理學科閱讀素養(yǎng)的培養(yǎng)有助于提升學生物理學習效能．本文從文字、符號、圖形、實驗等方面解讀了物理學科閱讀素養(yǎng)范疇及其培養(yǎng)，并提出在問題解決過程中提升學科閱讀素養(yǎng)的可行途徑．
關(guān)鍵詞：物理；閱讀素養(yǎng)；問題解決
１問題的提出
閱讀是學生學習的基本能力和途徑，在教學中起著十分重要的作用，閱讀的過程也是知識吸收和積累的過程，所以各門學科都重視學生閱讀能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)，但各學科閱讀素養(yǎng)有著各自學科的特點，不僅僅是閱讀時書面文本本身的意義理解，不同學科根據(jù)自身的特點對文本有不同的信息提取和加工過程．然而在實際教學過程中，有許多學生用文史類科目那樣閱讀學習的方法來學習物理，認為“熟讀唐詩三百首，不會作詩也會吟．”他們認為將物理的概念、規(guī)律和公式等記得爛熟就行，而實際上，這樣的學習顯然會造成理想和現(xiàn)實間的巨大心理落差，有許多學生對物理問題中的每個漢字或每個句子都認識，但對他們組成的物理情景或模型卻無法構(gòu)建，導致物理學習總是在門外徘徊，失去了思考的方向，最終只好放棄；還有些同學在解答問題的過程中能提取一些信息、理解問題情景，但總是丟三落四，信息殘缺導致問題的解決受阻；還有些同學不能在文字、符號、圖表、模型等內(nèi)容間進行信息的提取和轉(zhuǎn)化，影響了問題解決的效能．學生學習的這些困難都和他們的物理學科閱讀素養(yǎng)有著很大的關(guān)系，我們有必要培養(yǎng)學生物理學科閱讀素養(yǎng)來提升他們的學習效能．
２物理學科閱讀素養(yǎng)及其培養(yǎng)
國際學生評價項目（ＰＩＳＡ）認為，不僅要強調(diào)閱讀者能夠理解所讀文章的內(nèi)容意義，還要強調(diào)閱讀者應具備通過閱讀獲取知識信息，以此滿足目的需求的能力，這也是在閱讀的后面加上“素養(yǎng)”這個詞的原因．閱讀的目的是學生為了實現(xiàn)個人目標，發(fā)展知識和潛能以及參與社會活動，提升對書面文本理解、運用、反思并參與的能力．［１］在物理學習過程中的閱讀有別于一般文史類提升人文素養(yǎng)的閱讀而更具科學素養(yǎng)特色，物理學科閱讀素養(yǎng)的培養(yǎng)一般包括以下幾個方面．
�。玻睂ξ淖终Z言信息提取、分析、概括能力的培養(yǎng)
物理文字仍然是物理閱讀的主要對象，物理概念、物理規(guī)律、物理情景等的呈現(xiàn)離不開文字的表述，培養(yǎng)學生從字、詞、句、段、節(jié)、章等文字中讀出關(guān)鍵內(nèi)容，并能加以分析概括的能力應該滲透在我們平時的教學過程中，特別是學生剛剛接觸某個概念或規(guī)律的時尤其重要．這將為學生以后解決物理問題打下良好的基礎．如牛頓第一定律的表述：“一切物體總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．”在該規(guī)律本身的文字信息中要能讀出“一切”、“總”這些關(guān)鍵字詞表示沒有例外，是普遍適用的；整句說明一切物體都有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，說明一切物體都有慣性，也說明力不是維持物體運動的原因而是改變物體運動狀態(tài)的原因．規(guī)律的描述是精辟的，我們要培養(yǎng)學生能從概念或規(guī)律等精辟扁平的文字中讀出層次、維度和外延，然后再自我“同化”或“順應”，為日后問題的解決打下堅實的基礎．
�。玻矊Ψ枺ü剑┱Z言的理解、比較、應用能力的培養(yǎng)
物理經(jīng)常用物理特有的符號或公式、方程來表征或演繹物理的概念或規(guī)律，物理問題的解決在許多情況下也是借助方程的呈現(xiàn)和推演來得出結(jié)論．這些符號語言具有“言簡意賅”的特點，往往能給學生留下深刻的印象而減輕記憶負擔，但沒有了一些描述性語言和限制條件的說明，也導致了學生機械記憶、不考慮其內(nèi)涵而死搬硬現(xiàn)象的發(fā)生．所以在教學過程中，對物理符號及公式一定要讓學生能理解其內(nèi)涵，如物理中用電容器的電荷量與其兩端的電壓的比值來定義電容，但對于一個確定的電容器，其電容的值是固定的，并不能僅通過公式來說它與電荷量成正比，與電壓成反比，物理中類似的例子還有很多，如密度、電阻、電場強度、電勢等；還有一些物理量可能是用同一個字母表示，我們一定要根據(jù)實際情況加以區(qū)分，如字母Ｅ可以表示能量，也可表示電場強度，還可以表示電源電動勢等；另外，物理中同一個物理量可能有多個公式來表示，要通過類比、比較等方法讓學生知道公式適用的條件，如電場強度就有定義式、點電荷電場強度的決定式、勻強電場場強表達式等，還有一些動態(tài)問題中要注意公式使用對象的同一性、同時性等問題．這些素養(yǎng)的培養(yǎng)要求我們在平時教學中點滴積累，不斷分析比較，伴隨著問題的解決過程逐漸培養(yǎng)形成．
�。玻硨D表語言的識別、轉(zhuǎn)化、推斷能力的培養(yǎng)
相對而言，物理圖表對物理概念和規(guī)律的表述具有形象、直觀、信息含量豐富的特點，一般有原始圖、示意圖和函數(shù)圖等．我們常用示意圖來輔助受力分析或運動過程分析，可以使分析過程更明了；物理量間的函數(shù)關(guān)系圖不但能表示物理量間的變化關(guān)系，而且圖像的斜率、面積、交點、拐點等常蘊含著更多的關(guān)鍵信息，對物理問題的解決有著重要的作用．在物理教學過程中，我們要培養(yǎng)學生運用示意圖輔助分析的習慣，對物理量間的函數(shù)圖像的面積、斜率等意義要十分熟悉并自覺應用，如對常見的ｖ－ｔ圖就應該知道其切線斜率表示加速度，圖像與橫軸所圍成的面積就表示位移；對不常見的圖像也要進行類比、嘗試，如對Ｅｋ－ｘ圖，由功能關(guān)系ΔＥｋ＝Ｗ合外力＝Ｆ合ｘ可知該圖像斜率表示合外力大小，類似的Ｅ機－ｘ圖斜率表示除重力以外的力的大小等；另外，在對圖像的斜率、面積等拓展轉(zhuǎn)化應用時，應該在理解其物理量意義的基礎上，不能生搬硬套，如小燈泡的伏安特性曲線用斜率來表示其電阻變化時，許多人仿照ｖ－ｔ圖用切線斜率，而實際上根據(jù)電阻的定義，電阻是某個時刻的電壓與電流的比值，所以這里的斜率應該是圖像上的點與原點連線的斜率，同樣，電功率是瞬時量Ｐ＝ＵＩ，不存在電壓在電流上的累積，不可以用Ｕ－Ｉ圖像的面積表示．［２］所以要利用圖表語言來解決問題一定要在理解的基礎上再進行拓展、轉(zhuǎn)化和應用．
�。玻磳嶒炋骄俊⒉僮髡Z言的理解、掌握、執(zhí)行能力的培養(yǎng)
物理是以實驗為基礎的學科，實驗探究也是物理學科核心素養(yǎng)之一，實驗探究是解決物理問題的重要途徑，而問題的提出、實驗方案的設計、實驗現(xiàn)象的觀察要求、數(shù)據(jù)的處理、誤差的分析等這些實驗操作要義都離不開對實驗目的和要求的閱讀理解，并且一定需要內(nèi)隱的物理思維和物理素養(yǎng)的支撐，所以對實驗探究的問題、現(xiàn)象、操作語言等的閱讀和理解也是重要的物理閱讀素養(yǎng)之一．如“打點計時器”是我們高中物理實驗中的常用儀器，在實驗探究過程中可能只是出現(xiàn)在備選器材中，普通閱讀者可能僅僅知道這是一種（通過打點）計時的工具，物理閱讀不僅僅要知道是什么，而且要知道根據(jù)它的使用條件、特點、誤差等判斷是否選用，具體操作時應該如何使用，怎樣能減小誤差，還有哪些拓展使用等；再如“平衡摩擦力”這樣一個實驗操作過程在高中力學實驗中也常用到，對物理閱讀素養(yǎng)較高的人來講，不僅應該知道怎樣進行操作，而且還要知道在什么實驗中需要該操作，在同一個實驗中是不是改變實驗條件重復實驗時都需要該操作等．可見，在物理實驗教學過程中，我們要有意識培養(yǎng)學生的實驗閱讀素養(yǎng)，對實驗儀器和實驗操作等要有精當?shù)睦斫獠⒛懿僮�，知道各實驗步驟的目的和內(nèi)涵，日積月累才能提高學生實驗閱讀素養(yǎng)．
３在問題解決過程中培養(yǎng)物理學科閱讀素養(yǎng)
物理學科閱讀素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿于整個物理教學過程，從教材的閱讀、概念的理解、規(guī)律的掌握等到實驗的探究、習題的解答、課題的研究等，閱讀都是信息攝入的重要渠道，同時也是我們培養(yǎng)學生學科閱讀素養(yǎng)的重要途徑．在物理問題的解決過程中，學生通過對問題的閱讀和對閱讀信息的提取加工、轉(zhuǎn)化、應用，在培養(yǎng)學生的學科閱讀素養(yǎng)的同時也提高了學生解決問題的能力．案例：如圖１所示，有一矩形線圈的面積為Ｓ，匝數(shù)為Ｎ，內(nèi)阻不計，繞ＯＯ′軸在水平方向的磁感應強度為Ｂ的勻強磁場中以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時．矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動觸頭Ｐ上下移動時可改變輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻Ｒ，下列判斷正確的是（Ａ）矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為ｅ＝ＮＢＳωｃｏｓωｔ．（Ｂ）矩形線圈從圖示位置經(jīng)過π２ω時間時，通過電流表的電荷量為０．（Ｃ）當Ｐ位置不動，Ｒ增大時，電壓表讀數(shù)也增大．（Ｄ）當Ｐ位置向上移動、Ｒ不變時，電流表讀數(shù)減小．（閱讀指導１：文字信息的提�。┛梢韵却肿x一遍，了解到這是個交變電流和變壓器結(jié)合的問題．該問題有配圖，對配圖的說明語句可以直接從圖形獲取信息，不能從圖中看出的文字信息應該適當標記，如“面積為Ｓ，匝數(shù)為Ｎ，內(nèi)阻不計，以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動”等．選擇（Ａ）、（Ｂ）項針對發(fā)電機問題，（Ｃ）、（Ｄ）項針對變壓器問題等．（閱讀指導２：圖形信息的獲得）圖形是問題解決過程中的重要信息來源，也是問題解決的重要工具，細讀時我們一般應該結(jié)合圖形或示意圖進行深入分析．該問題中，圖形有兩個不同形式，也是兩塊不同內(nèi)容的呈現(xiàn)，左側(cè)為交流發(fā)電機的立體圖形，右側(cè)為變壓器的平面示意圖，圖中可動部分如線框、滑動頭Ｐ等初始位置與題干描述吻合，不需要特別標記．圖２（閱讀指導３：信息轉(zhuǎn)化與應用）不同的學科對信息的加工和處理都具有學科特色，學科閱讀素養(yǎng)的學科特點也體現(xiàn)在所獲得信息的轉(zhuǎn)化和綜合應用上，問題的解決是信息轉(zhuǎn)化與應用的結(jié)果．該問題題圖左側(cè)部分為立體圖，問題中有動態(tài)的相關(guān)轉(zhuǎn)動位置的問題，所以一般應將立體圖轉(zhuǎn)化成平面圖如圖２．這樣更利于動態(tài)位置分析，在計時起點，線框與磁感線平行，此時要能由線框位置轉(zhuǎn)化到線框兩邊切割的速度方向垂直磁感線，此時Ｅｍ＝ＮＢＳω，再根據(jù)線框是勻速轉(zhuǎn)動，電動勢變化滿足余弦規(guī)律ｅ＝ＮＢＳωｃｏｓωｔ，（Ａ）選項正確．（Ｂ）選項要求線框轉(zhuǎn)動特定時間，同樣應該轉(zhuǎn)化成線框位置，而題中的電荷量的問題ｑ＝珔Ｉｔ，ｑ＝ＥＲｔ＝ＮΔＲ，可見ｑ與電磁感應的契合點是在磁通量的變化，矩形線圈經(jīng)時間ｔ＝π２ω＝Ｔ４，也就是轉(zhuǎn)過９０°，所以Δ＝ＢＳ≠０，ｑ≠０，（Ｂ）選項不正確．（Ｃ）、（Ｄ）選項為操作性動態(tài)問題，學生要將這種操作信息轉(zhuǎn)化成物理量的變化，（Ｃ）項：當Ｐ位置不動，ｎ１不變，線圈內(nèi)阻不計→電壓表讀數(shù)不變．（Ｄ）項：當Ｐ位置向上移動，ｎ１減小→Ｕ２增大→Ｉ２增大→Ｐ出增大→Ｐ入增大→Ｉ１增大，電流表讀數(shù)增大．（Ｃ）、（Ｄ）選項解決的重點在于將類似實驗的操作轉(zhuǎn)化成有條件限制下的動態(tài)變化并進行推理，對物理閱讀素養(yǎng)要求較高．（閱讀指導４：總結(jié)反思與提升）解決問題并不是我們的終極目的，因為可以有無數(shù)的問題等著學生去解決，我們要讓學生在問題的解決過程中提升學科閱讀素養(yǎng)，在總結(jié)反思的基礎上發(fā)展解決問題的能力．與上例相似，許多物理問題的呈現(xiàn)都會是文字符號結(jié)合示意圖的形式，我們的學生要有標注關(guān)鍵字句，將文字符號轉(zhuǎn)化成示意圖、時序圖等的輔助分析意識，能主動關(guān)聯(lián)、構(gòu)建和遷移物理模型并進行拓展，將物理文字圖形等信息立體化和網(wǎng)絡化，如上例在題干不變情況下（Ａ）選項的呈現(xiàn)形式也可能是一個余弦函數(shù)圖像，還可能是要求磁通量的變化規(guī)律、電壓表的示數(shù)等，其他選項也可以作相關(guān)變化而成為新的問題．我們的學生應該看到，有時形式的變化并不影響閱讀和解決問題的方法，學生如果能養(yǎng)成良好的閱讀和解決問題的習慣與意識并自覺應用，再加上物理學科素養(yǎng)的支撐，我想學生們的學科閱讀素養(yǎng)和問題解決的能力都會得到提升．總之，物理學科的閱讀素養(yǎng)培養(yǎng)需要閱讀能力的培養(yǎng)，更需要物理學科素養(yǎng)的支撐，有著其他學科一樣的泛讀、精讀方式訓練，更有物理學科本身特色的閱讀訓練，閱讀素養(yǎng)的培養(yǎng)能提升問題的解決能力，物理問題的解決過程也是提升學生學科閱讀素養(yǎng)的重要途徑．
參考文獻：
１李余仙，王晶瑩．國際閱讀素養(yǎng)進展研究項目概述［Ｊ］．世界教育信息，２０１１（１１）：４４－４６，５４．
２吳志山．對圖象斜率和面積的再思考［Ｊ］．中學物理教學參考，２０１３（３）：４２－４４．
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