强化探究 体悟思想 渗透人文

【名师档案】

王俊鹏，江苏省泰州中学副校长、党委委员，正高级教师，江苏省特级教师。江苏省物理学会理事，江苏省中小学实验教学研究中心物理学科特约研究员。曾获江苏省德育先进工作者、泰州市有突出贡献的专家和泰州市名教师等称号。在《物理教师》《中学物理教学参考》等刊物发表论文80余篇，主编《高中物理同步课堂》《初中物理疑难全解》等十余本教学参考书，主持和参与多项省级及以上重点课题研究，领衔研究“江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目”和省级课程基地“理科学习体验中心”各一项。

【摘 要】物理教育教学追求的是完整的教育，不仅要教学生物理知识，更要把学生培养成真正的科学文化人，为中华民族的振兴、人类的文明与发展培养出有用的全面型人才。为达此目的，物理教学必须在强化科学探究、引领学生体悟思想方法和渗透人文精神教育方面三管齐下。

【关键词】科学探究；科学思想方法；人文精神

【中图分类号】G633.7 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）38-0074-03

【作者简介】王俊鹏，江苏省泰州中学（江苏泰州，225300）副校长，正高级教师，江苏省特级教师。

物理教学的核心是进一步提高学生的科学素养，科学素养包含科学知识、科学方法、科学思想、科学态度以及社会责任等方面。科学的核心是探究，物理教学应该以科学探究为主要教学策略，要让学生通过科学探究活动，学到物理知识，体验科学过程，了解物理研究方法，领悟物理思想，并受到科学价值观和人文精神的熏陶。只有这样，学生才会成为真正的科学文化人，而不仅仅是拥有一定物理知识的人。

一、物理教学要注重探究，实验教学要强化科学探究

物理课堂中的探究实验是学生主动获取物理科学知识、体验科学过程、领悟科学方法的重要学习活动，其作用主要是能让学生的学习方式实现从被动接受知识到主动获取知识的转化，这一目的达到很大程度上取决于实验的科学探究质量和教师的教学效率。

1.实验探究要追求探究的质量和品位。

观察我们的课堂，会发现存在不少低效、无效甚至负效的实验探究。在长期的教学实践中我研究了课堂实验探究质量低下的几个主要原因并思考了相关的对策。

首先，初始思维变“忽略”为“重视”。在常态实验课上，教师习惯直截了当地把器材清单给出，那“怎么就想得到用这些器材而不是其他器材来做实验的呢？”由于缺少铺垫和过渡，这样的安排显得很突兀，从而也把最能培养能力的探究过程的“初始思维”给“忽略”了。实际上，对实验问题的提出、原理方法的分析与讨论、器材选择与方案择优等等这些最初始的探究要素（包括后面结论的归纳与误差分析），更需要思维分析，这也恰恰是创新性思维萌发的开始，必须重视，绝不能忽略。

其次，探究活动变“照方抓药”为“有意识地探究”。不少教师将探究程序细化成一个个步骤和一张张表格，学生只需要有条理地按步骤动手做实验。整个活动中，学生完全是按照教师或文本的指令进行操作，这样容易导致“知其然，而不知其所以然”。我主张把单纯的“程序操作”变成“有意识地探究”，把“验证性实验”变成“探究性实验”；把按部就班的“假”探究实验变成有意识的“真”探究实验。这样，不仅学生的实验技能得到训练，思维能力也得到了有效的培养。教师的作用主要是引导探究、指出误区、把握方向和评估探究质量。

再次，实验内容变“抽象”为“具体”。在实际的教学中，我们时常会把物理实验搞成了纯科学内容的抽象讲解或口头探究，远离了学生的生活实际，不能激起学生强烈的“乐学”情绪和探究欲望。其实，在实验教学时，教师要注意情境的创设和背景的有效铺垫，从而缩短教材和学生之间的距离，从学生感兴趣甚至有争议的内容出发，使学生对教材由“近”感到“真”，由“真”感到“亲”，体现物理知识的有用性、实用性，增强可接受性和探究的动力。

最后，实验结论变“肤浅呈现”为“理性升华”。物理课上“浅尝辄止”的实验教学很常见，学生不记录数据，而是由操作直接定性得到实验结果。这样就把“具体实验操作”和“分析论证”两个环节混在一起了，混淆了“证据”和“结论”的区别，导致许多有用的信息被浪费。比如在探究“光的折射定律”实验教学中，入射角、折射角之间有没有定量关系，会有怎样的关系……这样的问题并不是要在课堂上解决，而是作为拓展性问题留给学生，实际上也就把探究的深度进一步加大了，引领学生进一步理性升华。以美国物理学家密立根所做的著名的“油滴实验”为例，密立根如果仅仅沉浸于巧妙地测出油滴所带的电量，不进行定量分析论证，又怎能推断出电荷量的不连续性以及元电荷的电量，从而得到电荷量子性的重大创新成果呢？

2.探究式教学要把握的关键要素。

一节探究课是否能够促进学生探究活动的有效开展，取决于实验探究的质量和品位。教师在教学中必须把握以下几个关键要素。

（1）还原初始思维，引导学生思考实验的方法和步骤。

（2）优化情境设计，使其富有趣味性、时代感和实际意义。

（3）注重提炼“问题”，使其紧扣教学目标，充分调动学生积极性：“问题”要成为串起探究活动的主线；“问题”要面向全体学生，遵循“最近发展区”原则；“问题”要紧密联系实际，贴近生产生活。

（4）注重交流、讨论、自评互评，给学生提供展示拓展的机会。

二、在探究教学中引领学生体悟物理思想方法

笛卡尔说过，“最有价值的知识是关于方法的知识”。高中物理课程标准也提出，“通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识到物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展中的作用”。在教学实践中，我发现以往大多数教师都是强调要做好渗透和铺垫，让学生在潜移默化中体会和领悟科学方法，然而，这种含而不露、点而不破的做法收效不大。在实践中我提出了以下两点主张。

1.物理思想方法的教育要由隐性转变为显性。

所谓显性教育，就是指在进行物理方法教育时要明确该科学方法的名称、形式、内涵、步骤及其适用的条件，让学生得到有意识的培养和训练，如同传授科学知识一样，围绕科学方法的学习目标、过程和练习方式进行设计并展开明确、系统、细致的教学。

首先，在物理教学过程中要注重训练学生的思维方法，培养思维能力。在教学过程中要明确告知他们采用的思维方法。

其次，适时进行物理方法的小结。当某种方法在一个阶段出现多次，或是教学中涉及某一重要思想方法时，教师就要进行小结，将方法进一步明确化、科学化、完整化，引导学生在更高的层面来理解这一方法。

2.系统梳理、挖掘物理教材中的科学思想方法。

物理教学论专家阎金铎教授提出，把物理教学中的科学方法分为三个层次。在具体教学实践中，我们可以引导学生系统地有意识地进一步细化梳理。

（1）实验及其观察方法：①实验的特点和作用；②实验原理和方法；③实验的设计；④实验器材的选择和使用；⑤观察的特点和作用；⑥观察的要求和方法。

（2）逻辑思维方法：①比较和分类方法的特点、规则、作用与运用训练；②分析和综合方法的特点、作用与运用训练；③归纳、演绎和类比的推理方法的特点、规则、作用与运用训练；④形象思维与直觉思维及顿悟的作用与运用训练；⑤科学概念、规律的逻辑结构和抽象、概括的一般过程。

（3）模型化方法：①理想化方法与理想模型建立的特点、作用与运用训练；②假说方法的特点、作用与检验方法；③等效方法、对称方法、微元方法的特点、作用与运用训练；④转换的方法及训练（如状态物理量和过程物理量测量的相互转换）；⑤控制变量法、整体法、隔离法；⑥“化曲为直”法。

（4）数学方法：①用数学方法进行推理建立新理论和发现新规律；②数学方法为物理学提供了精确的形式化语言，如物理公式；③图象表达物理规律和处理问题的特点、作用与运用训练；④比值定义物理量的方法；⑤比例系数法。

教师在方法教育显性化的基础上，引导学生进行系统的方法梳理、尽可能挖掘教材中的物理方法的教育素材，学生就会在学习知识的同时体验并领悟到物理思想方法。

三、把人文精神的教育渗透到物理教育之中

人文精神的核心是以人为本，强调对人本身的价值和尊严的尊重，对人类处境的关爱。现代社会的人应具备的人文精神或人文素养有：人与自然和谐可持续发展的理念；对科学的“真、善、美”的追求；社会责任意识；对不同文化的理解和认同的意识；合作共处的能力；珍爱生命；自我反省意识。教师应在教学活动中注重人文精神目标的培养。

1.物理教育中蕴含着丰富的人文思想。

德国哲学家文德尔班说：“近代自然科学是人文主义的女儿”。在科学技术活动中，充满了人文因素和人文思想。

首先，物理科学本身充满了科学美，其规律、定理揭示了客观事物的简单性、对称性、和谐性、统一性与奇异性等特征，给人以美感，这也是人们在实践中孜孜以求的目标。其次，科学家的任何科研活动都和其他社会活动一样，体现和反映了参与者的伦理观、人生观、世界观和价值观，像科学家献身科学敬业奉献的精神、实事求是严谨治学的态度等等，都浸润着浓烈的人文精神。再次，科学是社会有组织的群体活动，团队精神、民主作风、合作意识和百家争鸣都是科学活动中人文精神的组成部分。最后，物理教育是教育者与受教育者在认识、感情和行动上的交流和探讨。既然是交流与探讨，必然会使人与社会的关系、人与自身的关系在这个动态过程中得到反映。

2.物理教育中人文精神的渗透和培养。

在物理教育中，要有意识地挖掘物理学中的人文思想，并把它与物理知识相融合，更多地关心“人”和“人文”，使我们的物理教育富有生机和人性。

（1）激发学生物理学习的兴趣和追求科学的动力。在物理教育中，教师应向学生展示物理科学的强大魅力，描绘真理光辉的迷人光彩，讲述科学家杰出的贡献和孜孜不倦追求真理的执着，从而激起学生对物理科学的兴趣。

（2）引导学生树立良好的科学道德。苏格拉底说：“美德就是知识。”有些人发现实验数据与规律不符时，不是去找误差原因，而是编造起“理想的”数据来；有些人为了应付“研究性学习”的课题研究，没有调查、实验，“东抄抄、西摘摘”，乃至于从网上一“拷（copy）”而就。对于这样的行为，一方面要进行正面的说理教育，另一方面要严肃地加以处理。

（3）建立民主和谐的教学氛围。苏霍姆林斯基说：“教育——这首先是人学。”物理教师一方面要创设和谐情境，增进学生合作学习，鼓励学生积极参与并主动创新，让学生在尊重中学会尊重，在批判中学会批判，在民主中学会民主。另一方面，面对争议，特别是一些需要引导的话题，他不是以真理的垄断者或是非的仲裁者自居发表、一锤定音的“最高指示”，而是充分行使自己也同样拥有的发言权，真诚地为学生提供一些更宽阔的思路、更广阔的视野和更丰富的选择。

物理教育的实践过程中强调培养学生的探究能力，无论是实验探究还是理论探究，都要与物理思想方法教育有机地融合起来——没有科学的人文是跛脚的，没有人文的科学是盲目的，只有让整个教育过程始终浸润在人文精神的氛围中，才能使学生得到完整的物理教育。