让“格致”精神成为物理教学的目标追求①

(江苏省扬州市教育科学研究院，江苏 扬州 225007)

格致是“格物致知”的略语，“格物致知”是中国儒家思想中关于认识论的一个重要理念，源于《礼记 大学》八目(格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下)所论述的“欲诚其意者，先致其知；致知在格物。物格而后知至，知至而后意诚”。在历史上对“格物致知”的许多不同的解释中，当数北宋理学家朱熹的理解最为概括和准确：“致知在格物者，言欲尽吾之知，在即物而穷其理也”，意思是：获得知识的途径在于认识、研究万事万物，是指要想获得知识，就必须接触事物而彻底研究它的原理。《现代汉语词典》将“格物致知”解释为：“推究事物的原理，从而获得知识。”

从物理学名称的演变看，“格致”是物理学的最初的名称。清朝末期，中国开始洋务运动，西方科学传入中国，在西式学堂开设的课程中出现了格致课。格致课相当于今天的科学课，主要是物理学和化学。因为自然科学通过实验手段取得对客观事物的理性认识，这个方法和中国古代哲学的格致很类似，所以清末把科学课取名“格致”课。从当今物理学科的发展潮流看，“格致”精神与课程标准倡导的科学探究一脉相承。科学探究是人们在研究各类科学特别是自然科学问题时所采取的方法，它应该包括以下几个步骤：首先提出问题，明确要研究的问题；其次是猜想假设，根据已有的理论或经验对问题的模型提出初步的设想；再者是设计并进行实验，想办法用实验来验证我们的假设和猜想；最后是分析、论证和评估，根据实验表现出来的结果修改我们的设想，理解并掌握物理规律，解释我们所面临的问题，甚至提出新的理论。显然，从问题出发，通过科学探究理解物理现象、掌握物理规律，从而生成体悟的过程正是“格物致知”的精神实质。

1 唤醒问题意识——格致的前提

我们都有这样的体会，随着学生年龄增长，学生的问题意识在逐渐减退，高中物理课堂很少有学生主动举手提出问题。面对这一现象，我们常常司空见惯，习以为常，其实这是一个严重的问题。清代学者陈宪章说过：“疑者，觉悟之机；大疑则大悟，小疑则小悟，不疑则不悟。”爱因斯坦曾说：“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要，因为解决一个问题也许只是一个数学上或实验上的技巧问题，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度看旧问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”哈佛大学有一句名言：“教育的真正目的就是让人不断提出问题、思考问题”。由此可见，学生的问题意识是事关学生的创造力培养，事关教育成败的大事情。

学生问题意识减退现象的背后，有学生个体成长的内在原因，如随着年龄增长，学生的自我意识在增强，害羞心理越来越强，担心自己的缺点暴露，会让别人看不起自己，因而不敢表达自己的观点。更重要的一方面是教育的外部原因，长期以来，我们的教育在应试的体制下，课堂是老师的一言堂，试题只有一个标准答案，学生只能跟随老师的思维，局限在一种模式框架下，一旦有一点“非分之想”，往往会受到老师的批评。长此以往，学生问题意识就会减退甚至消失殆尽。

唤醒学生的问题意识，关键在教师。教师要树立新课程理念，下决心改革课堂教学，下力气优化教法，下功夫引导学生。

一要打造民主课堂，让学生敢问。教师要善于营造宽松、自由的教学氛围，建立平等、民主的师生关系，鼓动学生大胆质疑、提问，鼓励学生求新求异，对学生提出的问题，哪怕是很幼稚的问题，也绝不能讥讽、嘲弄，要尽可能挖掘其可贵之处，让学生在课堂上能够“自由地呼吸”，使学生敢想、敢问、敢辩。

二要创设课堂情境，让学生想问。学生问题意识的唤醒取决于教师的教学设计，教师应善于通过多种手段呈现问题情境，引发学生的认知冲突，诱发学生提问冲动，使学生确实感到有问题要问。如在“力学单位制”教学中，教师可这样创设情境：同学们，请看最不可思议的货币贬值，板书：1元=10角×10角=0.1元×0.1元=0.01元=1分，至此，老师不必再多说什么，学生自然而然开始疑惑了，并提出问题，从而引入单位制的课题。

三要教给质疑方法，使学生会问。亚里士多德说过：创造思维是从疑问和惊奇开始的，有了疑问，才能深入地思考，才能找出发人深省的难题和问题。问题从何而来？其实在生活、学习中问题无处不在，关键是善于发现问题。教师要引导学生从学习中弄不懂的地方、似懂非懂的地方、经常犯错的地方去发现问题，从习题解答中、课外阅读中、生活经验中、教师讲解过程中等去寻找问题。可给学生讲科学家发现问题的故事，激励学生去思考并提出问题。要指导学生养成捕捉问题火花并及时记录问题的习惯。对学生提出的有价值的问题要给予充分肯定，对学生提出的问题要正面回答，只有通过坚持不懈的努力，才能逐步唤醒学生的问题意识。

2 培育探究精神——格物的关键

科学探究是以问题为起点，以猜想、假设为方法、以实验为依据，去揭示未知奥秘、获得理性认识的过程。科学探究过程中所凝聚的科学探索精神，从根本上说是一种从好奇心开始、以想象力为关键的求真证伪和破旧立新精神的体现，科学探索精神是人类科学发展的核心驱动力，培养学生的科学探索精神是教育的重要责任。

一是要呵护学生的好奇心。好奇心是学生学习的内在动机和寻求知识的动力，是创造性人才的重要特征。著名科学家都具有强烈好奇心，牛顿对一个下落的苹果产生好奇，经多年研究发现了万有引力定律；瓦特好奇于水壶上冒出的蒸汽，改良了蒸汽机。在教学实践中，教师要从学生成长的长远目标出发，保护、激发、利用好学生的好奇心。课堂要营造积极的氛围，杜绝对学生好奇心的冷漠甚至约束。如上实验课，学生对新的实验器材很好奇，课堂可能比较活跃，此时教师应该保持耐心，可以留一部分时间让学生去观察器材，而不要简单地强调课堂纪律而训斥学生。教学设计要精心，想方设法创设情境，激发学生的好奇心。如在“合力、分力”的教学中，可以设计三人拔河比赛、力气小的照样可以获胜的实验，利用学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，提升教学效果。

二是要培育学生的想象力。想象力是人在已有形象的基础上，在头脑中创造出新形象的能力，这是一种介于感性与知性之间的中介性能力。在探究过程中，想象力最重要的体现在于对物理问题的可能原因的假设和猜想能力。中学物理知识对教师而言是已知的知识，因此传统课堂上教师往往以讲解为主，甚至一言堂、满堂灌，但对学生而言许多新授课的教学内容是新知识，在接受新知识时必须有一个探究的过程。在教学过程中教师要善于把握教学节奏，留给学生想象的时间和空间，并引导学生面对问题进行假设和猜想。如关于自由落体运动的教学，一个自由下落的物体做什么性质的运动？面对这个问题，教学的关键是让学生猜想可能的运动性质，是匀速还是变速？如果是变速运动，是匀加速运动还是变加速运动？在猜想的基础上再让学生思考如何验证。教师应力戒不让学生思考和想象就立即给出结果，这样做似乎可以提高教学效率，但其实是以伤害学生宝贵的想象力为代价的、违反教育规律的行为。

三是要养成严谨的科学态度。科学态度的核心是尊重实证，求真证伪。

物理学是一门实验科学，教学中教师要有效组织课堂活动，通过对话、讨论、推理、实验等方式对猜想、假设进行演绎和验证。对于能在课堂进行的演示实验，应该创造条件，认真设计实验，保证实验效果，促进学生知识的形成。对实验的设计、器材的选择不能先入为主，而是要充分激发学生的思维，让学生讨论，再引导到可能实现的实验方法上。如选用打点计时器测定物体运动的加速度的实验，实验前先不要急于出示打点计时器，而是要引导学生思考用什么样的方法能测定加速度？需要测定哪些物理量？用哪些器材可以实现实验目的？让学生总结出：只要能测出物体运动时间和运动距离就可以测量其速度，进而可以测得其加速度。在此基础上引导学生联想到可以用频闪照片的方法，或者用高速摄影的方法，也可用物体拖动纸带，再在纸带上打点，以记录物体运动的时空信息。最后告诉学生：实验室常用的方法是利用打点计时器，来测定物体运动的加速度，并组织学生认真完成实验并分析实验结果，撰写实验报告。课后还可组织学生进行研究性学习，利用手机或相机的连拍功能进行实验。

3 固化“体悟”生成——致知之境界

体悟意为通过实践、实验获得感悟，形成认知，掌握技能的状态，也就是通过格物而达到致知的状态，这就是认识论中的知识生成的境界。学生在学习过程中通过问题的提出、思考和探究，从而形成对知识的认知，即“体悟”，我们通常所说的理解、领会就是这样一种状态。体悟形成之初并不是处于稳定状态的，需要及时固化(巩固)，这就是物理教学后续要进行及时练习的目的。教师要善于对学生生成的体悟进行及时有效练习，以固化体悟。在选择训练问题时要注意把握梯度，循序渐进，问题起点不要太高、太难，新授课的课后训练题太难反而会分散学生的注意力，影响体悟的固化。对学生练习中出现的问题，教师一定要高度重视，在体悟固化之初就及时纠偏，防止生成错误的体悟。要通过改变相关前提条件，进行变式练习，为今后进一步的学习打下基础。

中国传统文化博大精深，我们在学习借鉴西方教育思想的同时，不要忘记从中华文明和我们先人的智慧中去发现教育思想的精髓，指导我们的教学实践，并将之发扬光大。

[1]刘桂秋.论教师与民主课堂的构建[J].中国教育学刊,2009，(2).

[2]杨钦芬,苗霞.教学情境的理解与有效创设[J].天津师范大学学报(基础教育版),2012,(3).

[3]张华龙.体悟的教育学意义[J].浙江师范大学学报(社会科学版),2010,(4).