摘 要:物理教育的初心就是源于自然、源于生产生活实际,教人求真求实的本领。行有道达天下,教有法育英才。教学只有讲究教学法,符合教育科学,才能通过学科课程的实施培育国家所需要的人才。物理学科教学应该以“物”为本,以培养学生求真求实的本领为终极目标。在课程实施中不仅重“课”,更要重“程”,通过对教材的二次开发,使教与学进程的规划组织更适应本班的学生、符合学生喜欢的教学风格,以达成课程实施的目的。
关键词:物理教学;以“物”为本;凸显过程
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2019)10-0001-4
物理教育的初心就是源于自然、源于生产生活实际,教人求真求实的本领。行有道达天下,教有法育英才。教学不仅要讲究教学方法,更要符合教育科学。2019年4月全国八省同时公布的高考综合改革方案,一致将物理学科作为首选的两门学科之一。这充分体现了国家发展对人才的需求,也折射出物理学科在人才培养中的特殊地位。因此,中学物理教师应增强责任意识,增强紧迫感,对待物理教育要有敬畏心,更要讲科学。只有科学、高效地实施中学物理课程,才不辜负国家在人才培养上寄予物理學科的厚望。但目前还有相当一部分中学物理教师有些急功近利,教育浮躁心态较重,具体表现在课堂教学中普遍存在高一新课上得像高三复习课。尤其是从高三回到高一任教的教师,因为他们很有经验,知道高考怎么考,也清楚历届学生的学习哪里会存在问题、哪里会出差错。因此在新课教学中,容易挤占新概念、新规律的建立过程,把时间用在总结和强化训练上,多数学生的学习变成只是记忆和大量地做习题。殊不知这样的教学对学科素养的发展和解决问题能力的提升非常不利,而且重复性、低层次的简单训练会让学生厌恶,感到枯燥乏味,渐渐失去对物理的学习兴趣。为扭转这种局面,笔者提出如下观念转变和改进教学的建议,与同行们共商榷。
1 以“物”为本,树立正确的物理教育观
科学教育与人文教育有较大的区别,物理学科教育与其他科学学科有许多共性,其教学都应“以物为本”,终极的育人目标都是让学生学会求真求实的本领。鉴于此,物理教师就应多思考如何通过中学物理课程的修习,让学生从小养成严谨、认真、求实、执着的探究精神和科学态度,提升求真求实的能力。
1.1 在新课教学中有“物”
新课教学必须做好新课教学该做的事,不要过早让高考充斥新课教学的课堂,更不该把新课教学上成复习课。物理新概念的教学要基于“物”,例如,加速度概念的引入应基于对几个实际加速运动的比较分析,在展示不同加速过程(如摩托车、小轿车、飞机、子弹经历多少时间、通过多少位移、速度从零增加到多少)的数据后,让学生对比分析同样是加速运动,这里有什么不同?经过讨论,让学生领悟到运用已学的时间、位移、速度等概念都无法直接描述其差异,意识到引入一个新物理量的必要性[1]。
再如,压强概念的引入应基于学生对相同压力有不同作用效果的体验,让学生按教材插图说的把削好的短铅笔顶在拇指和食指之间,铅笔两端对肌肉有相同大小的作用力,却有不同的痛感[2]。在学生有了亲身的感受之后,再引导学生分析思考,力对受力面的破坏能力跟哪些因素有关,已有的物理量可以描述吗?当学生分析理解这种破坏能力跟压力大小有关,也跟受力面积有关,但又无法单独用其中的一个物理量进行描述时,再引导学生能否模仿速度概念定义的方法,由压力和受力面积这两个物理量运用数学工具进行适当组合,来定义一个新的物理概念进行描述呢?让学生经历这样的新概念建构过程,与直接给出新概念让学生记忆再进行大量刷题相比,所达成的物理教育目标与学生所得到的素养发展是大不相同的。
1.2 在实验教学中有“物”
众所周知,中学物理实验教学目的是让学生模仿科学家作研究,让学生从小学会观察、做实验、获得数据、分析处理数据、创建模型、得出结论或作出新的预测,以掌握科学方法的基本要领,并养成良好的科研习惯。但现实情况是,许多教师明知实验是物理教学的根基,却没有把实验教学落到实处,教育方式出现了问题,以至于要国家层面出台文件来扭转局面。在2019年6月颁发的《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》(国办发〔2019〕29号)文件中明确指出,要改进科学文化教育,开齐、开足理化生实验课程,强化实验操作,培养学生创新思维和实践能力,积极开展实践教育活动。重视劳动教育,统筹开展好生产性、服务性和创造性劳动,使学生养成劳动习惯、掌握劳动本领。对物理学科的教学来说,就是要避免停留在纸面上学物理,不能靠看视频、动画模拟、仿真实验来替代真实的物理实验。实验教学一定要基于真实的器材,为学生创造尽可能多的动手操作、亲身体验的机会,这对全面贯彻党的教育方针,促进学生掌握劳动技能、养成劳动习惯都大有裨益。
1.3 在复习教学中有“物”
复习教学也不能只是知识的归纳、小结和讲题,而应兼顾实验仪器使用操作上的复习巩固。如果高中三年内只让学生使用一次游标卡尺或螺旋测微器,且课堂上留给学生操作的时间又很短,那么即使后面通过大量的习题强化,也无法让学生真正掌握仪器的操作技能。历年高考考查这两种仪器的使用,其得分率都不高就证明了这一点。实际上,这是目前大部分教师实验教学违背了关于实验技能培养规律的结果。实验技能培养的三个环节是理论学习、模仿操作、独立训练。如果教学中扎实落实了这三个环节,学生在通过理论学习明白了仪器的原理,通过模仿教师的操作掌握了操作要领,再经过自己的独立反复训练,这项实验技能就一定能娴熟掌握。独立训练仅给一次机会也是不够的,在复习教学阶段有必要为学生再次提供重复操作的机会。
1.4 在习题教学中有“物”
习题是检验课程学习之后学业水平达成度的一种有效形式,适量的习题对巩固学习成果、提升分析问题和解决问题的能力发挥着重要的作用。但在高考综合改革背景下的习题教学也要基于问题情境,选用和编制习题要源于现实情境和学术情境,除检测学科关键能力水平外,还需要特别关注对学生信息获取与处理能力、学习能力的考查。在高中阶段,学科素养是指学生面对复杂的现实问题情境或复杂学术问题情境时,能够在正确思想观念的指导下,运用学科的知识与技能和思维方式方法高质量地认识问题、分析问题、解决问题的综合品质。必备知识和关键能力指学生在应对现实问题情境或学术问题情境时,认识问题、分析问题和解决问题必须具备的知识和能力[3]。为了实现这样的目标,在高中物理习题教学中一定要避免教师包办,要让学生逐渐学会独立审题、独立分析、独立表述,努力让学生在真实情境中,面对真实任务,真实解决问题。
有些习题的建模,与其让学生凭空想象,不如给学生器材,让学生在动手操作体验中理解习题所涉及的物理模型。例如,在竖直面内做圆周运动的“杆球问题”与“绳球问题”,这两类习题所作出的图形完全一样,学生最容易混淆。但动手拨弄几下器材后,二者的区别就非常明显。
1.5 在作业布置中有“物”
课后的作业能有效巩固本节课所学内容,但作业的数量需要严格加以控制,因此需要精选、精编作业题,确保每一道题有明确的素养立意,有合适的现实情境或学术情境,有适切的设问。课后的作业要追求多样性,不要拘泥于纸笔,多尝试体验性、操作性的任务。资料收集、动手制作、问题探究等以小组合作形式完成的项目化作业,也是促进学生自主发展非常有效的作业形式。课后作业要努力从生产生活和自然界中寻找与中学物理有机融合的试题情境,通过作业提升学生从实际问题中抽象出物理问题,建立物理模型的能力,并学会独立运用物理工具和数学工具解决物理问题。
2 以“程”为要,强化教材二次开发利用
教育部考试中心姜钢主任明确指出,高考命题要突出核心价值、学科素养、关键能力、必备知识的考查[4]。学科素养、关键能力不是能简单塞给学生的,而是学生在学科课程学习的过程中逐渐形成的。课程由“课”和“程”构成,“课”代表的是课程文件,主要是给出教学内容,以教材的形式呈现。“程”代表的是学习进程和教学进程的规划与组织,教材只能给出“程”的一种设计,无法适应不同地域、不同生源的需求,更不能适应不同教师的教学风格。因此,教材需要教师的二次开发使用,这也是课程实施中凸显“程”在备课中的关键一环。
2.1 教材二次开发的出发点
教材的二次开发应从教材要素出发,主要有教学目标、教学内容、教学实施和教学评价等方面。教学目标的设定也就决定了教学实施的方法与途径。例如,平抛运动教学如果设定有实验归纳能力的培养目标,那就不能只是简单地讲授,而需要精心设计教学过程,比如利用频闪照相或逐点描迹的方法获得平抛轨迹的测量数据,再循序渐进地引导、启发学生分析处理数据,从中归纳得出平抛运动的规律。教学内容的不同,也决定着教学的方法不同。例如,原子物理的部分内容,可以采用自学讨论的方法,先布置学生提前查找资料进行自学,再在课堂上引导学生讨论、释疑、小结。课堂教学方式服务于教学目标的达成,同一教学内容采取不同的教学方法所达成的教学目标会有很大的差异,因此要针对不同的教学内容选用合适的教学模式。另外,课堂上的随堂评价也是促进教与学目标达成的重要手段,在教材的二次开发中需要把这些要素都纳入教材开发利用的基本出发点。
2.2 教材二次开发的落脚点
教材二次开发的落脚点:一是对教学内容的处理,二是对教学过程的重新规划与组织。
自从上一轮课程改革以来,推行“一标多本”的教材政策,使得教材走向了多样化,这就促使教材从过去的教学“法定文化”地位逐渐降低,教材的功能逐渐由“规范”和“控制”教学向“为教学服务”转变。广大一线教师应增强对教材二次开发的意识,这里包括认识意识、行为意识、权利意识和责任意识。教师应在对教材进行深度分析的基础之上,根据《课程标准》的要求和本班学生的物理基础、兴趣特点、认知水平等实际,对教材进行适当增加、删除、替换、修改、调整顺序、整合、拆分和转换等。
同时,教材的二次开发利用还需要选择合适的教学方式与方法,科学规划、组织教与学的进程,以适应教学内容特点和本班学生的认知基础,充分发挥教师的教学强项,展现教师个体的教学风格,追求最佳的教学效果。
2.3 教材二次开发的创新点
教材二次开发利用的创新点是多方面的,在此只谈两点:一是注重利用新材料开发新教具;二是拆解报废器材以帮助学生认识仪器的内部结构,理解仪器的工作原理。
随着科学技术的迅猛发展,新材料、新工艺不断推陈出新,这为中学物理教学改进、替换实验装置,改良实验方法都提供了有力的支撑。例如,各种形状磁性极强的钕铁硼磁铁,弹性很好的各式各样的弹簧和海绵,造型独特、颜色各异的发光二极管,模块化的电压、电流测量装置,各种功能的微小电动机,设计独特的幼儿小玩具等。
图1所示的是由一片强磁铁与小线圈组成的简易电动机,已经出现在2017年高考全国II卷第21题。图2所示的是两款简易电动机,是在一节五号干电池的两极分别吸着圆柱状强磁铁,再用铜芯导线制作一个线框,导线上端倒扣在电池正极上方的磁铁表面,导线下端靠在电池负极下方的磁铁侧面。由于电池通过磁铁与导线构成闭合回路,形成的电流受到磁场作用而驱动导线旋转。因电路处于短路状态,观察时间不宜过长,但受力旋转现象足以让学生产生深刻印象,引发学生探索转动原因的兴趣。
实验器材在报废之后,如果把它拆卸,让学生仔细观察其内部结构,其育人功能并不低。图3所示的是中学物理实验室标配的电流表、电压表内部结构。让学生认真观察之后,在教师的引导下,学生不难理解电流表的工作原理,明白线圈两端的“弹簧”是如何确保电流表、电压表的刻度是均匀的。图4所示的器材是从早年收音机上拆卸下来的波段开关。很多师生对单刀单掷开关、双刀单掷开关、双刀双掷开关等名词非常熟悉,但看见该器件时却不知道它是什么,根据实物进行判断的能力不足,这些都是理论与实践相脱节的结果。
实际上,图4展示的是一只双刀五掷开关,只有单层结构。如果有另一只开关,是由三层这样的单层开关叠在一起同时控制,那么就组成了一只六刀五掷开关。
物理教学中想方设法拓展学生的视野,丰富学生的实践经验,这也是培养创新人才所必需的。因为一个人只有同時具备渊博的专业知识和丰富的实践经验,在遇到疑难问题时才会迸发出创新的火花。
课堂教学凸显过程性,还可以从教师教学行为的把控入手,即课堂教学的三个主要行为:呈现行为、对话行为和指导行为;四个辅助行为:学习动机与兴趣的激发、课堂强化技术的应用、良好课堂氛围的营造、期望效用的实现。教师只要从这七大课堂教学行为上努力把控,做到教学行为规范、有效,那么学科教学注重的过程性也就能得到有效的落实。
参考文献:
[1]林明华.高中物理教学质量的提升需要“慢”教学[J].中学物理教学参考,2015,44(3):3-4.
[2]林明华.慢悟理——中学物理重过程教学的探索[M].福州:福建教育出版社,2016(1):10.
[3]于涵.新时代的高考定位与内容改革实施路径[J].中国考试,2019(1):1-9.
[4]姜钢.落实立德树人根本任务 进一步深化高考内容改革[N].中国教育报,2018-12-25(2).
(栏目编辑 廖伯琴)