李娜(華中師范大學(xué)龍崗附屬中學(xué) 518172)
物理學(xué)科的核心素養(yǎng)包括四個(gè)部分:物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度及責(zé)任,這四個(gè)部分是聯(lián)系緊密,相輔相成的。其中物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究重在突出培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科的必備知識(shí)及關(guān)鍵能力,而后者更加注重培養(yǎng)學(xué)生的必備品格,即更加關(guān)注人的教育。陶行知先生說,“千教萬教,教人求真;千學(xué)萬學(xué),學(xué)做真人”,教育的最高體現(xiàn)無非是人的教育,但是科學(xué)態(tài)度及責(zé)任的考察和評(píng)價(jià)往往是隱匿的,不容易量化的,因此,教師容易忽略這一重要因素,或者在教學(xué)實(shí)施過程中不能切合實(shí)際地加以落實(shí)。
新課標(biāo)指出,科學(xué)態(tài)度和責(zé)任包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等要素。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)科的科學(xué)本質(zhì),即教師通過設(shè)計(jì)活動(dòng),讓學(xué)生觀察自然現(xiàn)象、研究自然規(guī)律,并讓學(xué)生意識(shí)到自然界是可以認(rèn)識(shí)的,自然現(xiàn)象往往存在規(guī)律性。而科學(xué)的研究方法和研究過程可以使人們認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象中的重要規(guī)律。科學(xué)又是不斷前進(jìn)和發(fā)展的,引導(dǎo)學(xué)生勤于觀察、善于思考,勇于探索,敢于質(zhì)疑。科學(xué)態(tài)度是讓學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心,對(duì)物理學(xué)科的科學(xué)研究產(chǎn)生強(qiáng)烈的內(nèi)驅(qū)力。同時(shí),要培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,以及持之以恒的學(xué)習(xí)精神。對(duì)科學(xué)結(jié)論既要尊重,又要有批判精神和創(chuàng)新意識(shí)。社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)歸根結(jié)底是培養(yǎng)學(xué)生能夠理解人、自然、社會(huì)要有和諧的關(guān)系。
教師在教學(xué)過程中要巧妙且合理地創(chuàng)設(shè)生活中的真實(shí)情境,可以是小游戲、小魔術(shù)、小實(shí)驗(yàn)等,也可以是視頻、動(dòng)畫等素材,貼近學(xué)生的認(rèn)知,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理的規(guī)律就蘊(yùn)藏在現(xiàn)實(shí)生活中。在學(xué)習(xí)超重和失重問題時(shí),可以讓學(xué)生乘坐電梯,感受人體處在超重和失重時(shí)的感覺,引導(dǎo)學(xué)生觀察腳下的臺(tái)秤示數(shù)變化,再結(jié)合電梯運(yùn)動(dòng)過程分析超重和失重的本質(zhì)及條件。讓學(xué)生體會(huì)物理現(xiàn)象與生活總是有著千絲萬縷的聯(lián)系,只有善于觀察,分析總結(jié),才能發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。
教師在教學(xué)過程中要善于抓住物理學(xué)科的特點(diǎn),以物理學(xué)科的魅力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。物理學(xué)科的學(xué)科魅力來源于物理實(shí)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)的魅力來自它的趣味性。在學(xué)習(xí)豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題時(shí),教師可以用礦泉水瓶自制水流星,當(dāng)水瓶在最高點(diǎn)時(shí),瓶口朝下,水并沒有灑出來,學(xué)生感到非常驚訝,于是帶著疑問快速融入課堂。物理實(shí)驗(yàn)的魅力更在于它邏輯的嚴(yán)密性,在學(xué)習(xí)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)讓學(xué)生充分感受思想實(shí)驗(yàn)的魔力,伽利略在科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過嚴(yán)密的科學(xué)推理,得到了正確的科學(xué)結(jié)論。物理實(shí)驗(yàn)的魅力還在于實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)得精妙,卡文迪許的扭秤實(shí)驗(yàn)就是通過實(shí)驗(yàn)器材巧妙地對(duì)微小形變進(jìn)行二次放大,從而測得萬有引力的常量。
物理學(xué)科的魅力更在于它的科技之光。高中物理內(nèi)容的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、原子物理等各個(gè)部分的學(xué)習(xí)都滲透著物理學(xué)科在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用。生活的角角落落都有物理學(xué)科知識(shí)的元素和縮影。陶行知先生說,“要解放孩子的頭腦雙手眼睛嘴巴空間時(shí)間,使他們充分得到自由的生活,從自由的生活中得到真正的教育”,教師要善于尋找和挖掘與之關(guān)聯(lián)的各種素材。
在物理教學(xué)過程中要充分開展分組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)過程,鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想、積極動(dòng)手,敢于探究,勇于質(zhì)疑。在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)論不符時(shí),不要急于否定,而是幫助學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論分析不符合的原因,幫助學(xué)生進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方案和修訂實(shí)驗(yàn)過程中錯(cuò)誤的細(xì)節(jié)。讓學(xué)生明白物理實(shí)驗(yàn)的過程一定要尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是,遇到困難時(shí)要客觀分析、堅(jiān)持不懈才能發(fā)現(xiàn)真理,避免學(xué)生因急功近利而不尊重客觀事實(shí)捏造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在開展實(shí)驗(yàn)過程中盡量多創(chuàng)設(shè)合作學(xué)習(xí)的情境,讓學(xué)生學(xué)會(huì)合作分工,發(fā)揮每一個(gè)小組成員的作用,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí),團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在與別人看法有爭議時(shí),學(xué)會(huì)尊重他人,并且能對(duì)問題提出新的想法,修正計(jì)劃以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。例如,教師在設(shè)計(jì)“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),采用分組模式讓學(xué)生自行選擇方案,不同組別選用不同的實(shí)驗(yàn)方案,同一組別內(nèi)各成員選擇不同的分工,讓學(xué)生感受到一個(gè)高效團(tuán)隊(duì)完成一個(gè)復(fù)雜任務(wù)必須有合作共贏的意識(shí)。
教師要善于挖掘教學(xué)內(nèi)容背后的人文底蘊(yùn),利用情境再現(xiàn)、講故事、角色扮演等方式還原物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)歷程,讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)需要科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、批判的意識(shí)以及鍥而不舍的鉆研精神。例如,用情境再現(xiàn)的方式還原伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)遇到的困境,體會(huì)他從研究小球斜面的運(yùn)動(dòng)推理到自由落體運(yùn)動(dòng)的奇思妙想,用滴水法替代計(jì)時(shí)儀器的等效思想等。在學(xué)習(xí)行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)用講故事的方法闡述從托勒密的“地心說”到哥白尼的“日心說”,最后開普勒經(jīng)歷了十年終于得出了開普勒三大定律。科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程總是曲折蜿蜒的,在追求真理的道路上要有哲學(xué)思辨的精神,更要有堅(jiān)韌不拔、不畏困難的意志。
科學(xué)責(zé)任感體現(xiàn)在對(duì)個(gè)人生命的尊重,對(duì)他人負(fù)責(zé)、對(duì)社會(huì)和自然環(huán)境負(fù)責(zé)。物理教師在教學(xué)過程時(shí)可以借助物理教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的時(shí)事熱點(diǎn)問題,培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)公德心及責(zé)任感。在學(xué)習(xí)動(dòng)量定理時(shí)關(guān)注高空拋物砸傷事件,讓學(xué)生估算一個(gè)雞蛋從8層樓高度拋下時(shí)對(duì)地面的沖擊力,明白高空拋物的危害,讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)追求的過程中要以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度履行社會(huì)責(zé)任。
我國有著大量優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,這些優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中不乏大量的科學(xué)知識(shí)、物理元素。在物理教學(xué)過程中引入傳統(tǒng)文化的元素,弘揚(yáng)民族文化,培養(yǎng)民族自信,如在學(xué)習(xí)共點(diǎn)力平衡時(shí),通過分析古代橋梁的建筑結(jié)構(gòu),理解其力學(xué)原理;通過分析“馬踏飛燕”的絕妙設(shè)計(jì),領(lǐng)悟古代人們的科學(xué)智慧;創(chuàng)設(shè)以“孔明燈”為素材的習(xí)題情境,挖掘其中的物理奧秘和科學(xué)道理,通過這些素材的引入可以培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的民族自豪感。在學(xué)習(xí)萬有引力時(shí),讓學(xué)生觀看“太空授課”的過程,感受我國航天事業(yè)的快速發(fā)展,讓學(xué)生了解到科學(xué)家為了理想、國家強(qiáng)大而獻(xiàn)身我國科學(xué)事業(yè),以此培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷。
物理學(xué)科教學(xué)一定要著眼學(xué)生的終身發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和高度的社會(huì)責(zé)任感,并將這一素養(yǎng)的培養(yǎng)透貫穿在整個(gè)物理學(xué)科的教育教學(xué)活動(dòng)中,一線教師要更多地探索落實(shí)這一素養(yǎng)的多種有效途徑和方法。