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      培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的常見問題與培養(yǎng)策略

      2023-09-25 21:47:03魏山
      天津教育·上 2023年8期
      關(guān)鍵詞:科學(xué)態(tài)度責(zé)任核心

      魏山

      一、核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個長期的過程

      中學(xué)生的核心素養(yǎng)是在日常教育教學(xué)中逐步培養(yǎng)起來的。培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要舉措。然而,核心素養(yǎng)的內(nèi)容非常廣泛。就物理核心素養(yǎng)而言,包含“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面,而每個方面又包含多項(xiàng)內(nèi)容。因此,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個長期的過程,絕非一朝一夕之功。

      二、核心素養(yǎng)培養(yǎng)過程中遇到的常見問題

      在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)過程中,常常會遇到一些問題,筆者針對這些常見問題及其產(chǎn)生原因作了簡要分析。

      (一)科學(xué)思維能力培養(yǎng)不足

      在“雙減”背景加上選課走班后,物理課時減少。為了完成教學(xué)進(jìn)度,課堂上,往往是教師講得多,師生互動少,常常出現(xiàn)“滿堂灌”的現(xiàn)象。因此,學(xué)生缺乏獨(dú)立思考的空間,課堂上經(jīng)常處于被動接受知識的狀態(tài),極大地制約了學(xué)生對科學(xué)的質(zhì)疑和創(chuàng)新思維的發(fā)展。

      例如:在《實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》一節(jié)的課后實(shí)驗(yàn)報告中,雖然學(xué)生們都在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作了v-t圖像,但是大概80%的學(xué)生作圖時描的點(diǎn)都非?!皹?biāo)準(zhǔn)”地排布在一條直線上。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)時總會存在誤差,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)不可能恰好都在一條直線上,只是它們的分布趨勢是在一條直線上。其實(shí),學(xué)生作圖時已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這個事實(shí),但是由于前面學(xué)習(xí)v-t圖像時已經(jīng)有了“加速度恒定時,v-t圖像是一條直線”的結(jié)論,所以當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論不完全一致時,他們不敢提出質(zhì)疑,而選擇不尊重事實(shí)、自行“篡改”結(jié)果的做法。這個問題的出現(xiàn),重點(diǎn)不在學(xué)生不會擬合圖像上,而在于因?yàn)榻處煕]有給予學(xué)生提出質(zhì)疑的機(jī)會,導(dǎo)致學(xué)生缺乏反思和質(zhì)疑的能力。

      (二)科學(xué)探究能力欠缺

      學(xué)生科學(xué)探究能力的欠缺,主要表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)過程中與同學(xué)的交流能力、與實(shí)驗(yàn)合作能力的欠缺。

      例如:《實(shí)驗(yàn):探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律》一課實(shí)驗(yàn)過程中,很多實(shí)驗(yàn)小組缺乏合作交流,以致出現(xiàn)下面的現(xiàn)象:一名學(xué)生不僅要同時拉兩個彈簧測力計,而且還要記錄力的大小和方向,根本沒有其他同學(xué)幫忙。更有甚者,同一組出現(xiàn)兩份實(shí)驗(yàn)報告差別過大的現(xiàn)象(一份實(shí)際與理論偏差很小,一份偏差很大)。雖然實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生一直在忙于操作,但是常常到了下課時間也無法完成實(shí)驗(yàn)。究其原因,是學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的次數(shù)不足,學(xué)生交流與合作的機(jī)會不多,阻礙了他們科學(xué)探究能力的發(fā)展。

      (三)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任缺失

      科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的缺失,主要表現(xiàn)為:學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識不夠深入,對待科學(xué)的態(tài)度不太端正,以及對科學(xué)學(xué)習(xí)承擔(dān)的對社會環(huán)境的責(zé)任認(rèn)識不足。

      1.科學(xué)本質(zhì)方面。

      學(xué)生對科學(xué)知識、歷史、價值等方面缺乏最基本的認(rèn)識,尤其在學(xué)科歷史、價值方面存在認(rèn)識缺失。例如:學(xué)到《牛頓第一定律》一節(jié)時,有的學(xué)生不理解為什么伽利略那么偉大,認(rèn)為他只是做了個簡單的斜面實(shí)驗(yàn)而已;還有的學(xué)生會覺得伽利略和亞里士多德的關(guān)系一定很僵。這些問題的出現(xiàn),說明教師沒有引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容,致使學(xué)生沒有認(rèn)識到伽利略開創(chuàng)了理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)探究方法,對后世科學(xué)探究具有深遠(yuǎn)的影響;致使學(xué)生并不知道亞里士多德和伽利略屬于兩個不同時代的人,中間隔了近2000年,這便屬于對學(xué)科歷史沒有最基本的認(rèn)識。

      2.科學(xué)態(tài)度方面。

      科學(xué)態(tài)度包括對科學(xué)的好奇心、實(shí)事求是、追求創(chuàng)新、合作分享。實(shí)事求是、追求創(chuàng)新、合作分享的科學(xué)態(tài)度的缺失前文已有敘述,下面主要闡述好奇心的缺失。例如:學(xué)生對物理知識本身的好奇心在減少,他們提問頻率很高的問題是:“這個內(nèi)容考試是否會考?”如果得到的答案是否定的,學(xué)生就不再繼續(xù)提問。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,是教師為了節(jié)省時間,往往只講考試常考內(nèi)容。甚至有的教師在高一就會告訴學(xué)生哪些知識是高考重點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生對物理失去了好奇心,從此只對考試分?jǐn)?shù)感興趣。在后面的學(xué)習(xí)中,他們就體會不到學(xué)習(xí)物理的樂趣,不會主動思考,更不用說創(chuàng)新了。

      3.社會責(zé)任方面。

      社會責(zé)任的缺失,體現(xiàn)在“科學(xué)倫理”和STSE(科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的英文縮寫)教育兩方面。例如:學(xué)到核裂變時,有學(xué)生提出:日本總和我國作對,我們?yōu)楹尾荒芟癞?dāng)年美國一樣用原子彈?這便是科學(xué)倫理缺失的一種表現(xiàn)。愛因斯坦曾經(jīng)針對二戰(zhàn)時期美國對日本投下原子彈事件說,參加過研究原子彈的物理學(xué)家,都會被責(zé)任感所困擾,正確運(yùn)用科學(xué)成果是全人類的責(zé)任。學(xué)到《萬有引力定律》一節(jié)時,有的學(xué)生認(rèn)為,我國航天事業(yè)的發(fā)展,需要耗費(fèi)大量的人力物力,似乎沒有必要。這就說明教師在教學(xué)中忽視了STSE方面的教育,導(dǎo)致學(xué)生對科學(xué)與社會、科學(xué)與民族、科學(xué)與國家和世界的關(guān)系缺乏基本認(rèn)識。

      三、解決核心素養(yǎng)培養(yǎng)問題的策略

      針對上述核心素養(yǎng)培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題,筆者提出如下對策。

      (一)“追根溯源”育思維

      針對科學(xué)思維能力不足問題,教師要在教學(xué)中注重知識的生成過程,注重知識的“來源”,多讓學(xué)生參與物理定理、定律的推導(dǎo)過程,以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理能力的效果。例如:在講授《機(jī)械能守恒定律》一節(jié)時,我先運(yùn)用單擺實(shí)驗(yàn),根據(jù)動能定理和重力做功與重力勢能變化的關(guān)系,推導(dǎo)出“只有在重力做功的情況下物體的機(jī)械能守恒”的結(jié)論,再運(yùn)用彈簧振子實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自行運(yùn)用動能定理和彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系,推導(dǎo)出“只有在彈力做功的情況下物體的機(jī)械能守恒”的結(jié)論,最后再結(jié)合兩個結(jié)論得到機(jī)械能守恒定律。學(xué)生參與知識的生成過程,就會知道知識的“來源”,對知識的理解更加深入,進(jìn)而提高科學(xué)推理能力。同時,教師可以在課堂上采用互動的方式,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。比如:我常常在習(xí)題課上,讓學(xué)生講述解題方法和解題思路,以及采用該解題方法、定律或公式的原因。這種“追根溯源”的教學(xué)方式,有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理能力,促使學(xué)生形成凡事多問“為什么”的習(xí)慣,也于無形中培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

      (二)“多做實(shí)驗(yàn)”促探究

      物理課時減少,教師忙于完成教學(xué)進(jìn)度,導(dǎo)致學(xué)生探究能力缺失的根本原因,是欠缺實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場教學(xué)。針對這一問題,教師在教學(xué)時,要盡可能采用“多做實(shí)驗(yàn)”的方法來彌補(bǔ)。一方面,教師要盡可能補(bǔ)齊線上教學(xué)沒做的必做實(shí)驗(yàn)。比如:我會利用課后服務(wù)時間來完成,如果時間不夠,則先做演示實(shí)驗(yàn),等高三復(fù)習(xí)時再補(bǔ)齊。另一方面,教師要在新課教學(xué)中多做實(shí)驗(yàn),如演示實(shí)驗(yàn)或課后小實(shí)驗(yàn),增加與學(xué)生間的互動,促其產(chǎn)生合作意識。

      (三)“見縫插針”強(qiáng)態(tài)度

      針對學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任缺失這一問題,我們可以“見縫插針”,利用好課程中的一些可以融入科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)契機(jī),強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。例如:在《牛頓第一定律》一節(jié)教學(xué)中,我讓學(xué)生提前查找這段科學(xué)故事,利用“課前引入”這一環(huán)節(jié),讓學(xué)生講述故事,提高學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。講到動量定理時,我會用實(shí)驗(yàn)引入:將一個充氣緩沖袋(快遞常用)放入盒子,將盒子放在視頻畫面下方(學(xué)生看不到),然后給學(xué)生出示一枚生雞蛋,接下來不小心(假裝)將雞蛋從手中滑落(這時,學(xué)生以為雞蛋一定會摔破),最后展示盒子,將雞蛋從盒子中緩緩拿出。這樣的實(shí)驗(yàn),能夠引發(fā)學(xué)生的思考,激發(fā)學(xué)生的求知欲,并在學(xué)完后產(chǎn)生獲得知識的滿足感?!杜nD第二定律》一節(jié),我通過我國航天員在天宮一號的太空授課引入質(zhì)量的測量(人教版必修一第98頁),然后在課末讓學(xué)生解釋原理。這樣做,能夠讓學(xué)生了解到空間站內(nèi)可以進(jìn)行一些物理實(shí)驗(yàn),進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對科學(xué)價值的思考。學(xué)習(xí)核能相關(guān)知識,我會給學(xué)生播放“戰(zhàn)爭給無辜人民帶來災(zāi)難”的視頻,讓學(xué)生認(rèn)識到正確運(yùn)用科學(xué)成果是全人類的責(zé)任,進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的目的。這種“見縫插針”的方式,不會占用額外時間,不影響授課進(jìn)度,還能有效彌補(bǔ)學(xué)生在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面培養(yǎng)的缺失。

      總之,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一朝一夕的事情,需要教師善于觀察、勤于思考、精于探索,去發(fā)現(xiàn)問題、分析原因,然后再及時應(yīng)對,將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)任務(wù)落到實(shí)處。

      (柳艷芳)

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      使命在心 責(zé)任在肩
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      科學(xué)態(tài)度與責(zé)任核心素養(yǎng)在物理教學(xué)中的實(shí)施
      期望囑托責(zé)任
      中國火炬(2014年12期)2014-07-25 10:38:05
      核心價值觀 要害在核心
      忠誠 責(zé)任 關(guān)愛 奉獻(xiàn)
      中國火炬(2011年12期)2011-07-24 14:21:44
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