理蕴人文 以情诱思

向敏龙

摘 要：价值引领、思维启迪、品格塑造是学校和教师的三大核心任务。文章从物理学的发展的角度阐述物理学中所蕴含的丰富的人文思想，论证在物理教学中通过四个途径融合科学素养和人文素养的培育：“活用教材、以情诱思”让教材更有情味;“丰富实验、重构情境”让实验充满情味;“追源设境、完善习题”让习题充满情味;“优化设计、以情追问”让课堂充满情味，让学生接收科学与人文的熏陶，使物理教学充满情思味，从而使物理教学走向物理教育。

关键词：物理教学;科学素养;人文素养

新课程理念强调，价值引领、思维启迪、品格塑造是学校和教师的三大核心任务。从物理学科角度讲，物理教学不应局限于狭隘的学科本位中，过分地注重物理的知识与内容、任务和要求，这样将不利于培养视野开阔、才思敏捷并具有丰富文化素养和哲学气质的人才。物理学科知识就其结构而言，可以分为表层结构和深层结构。表层结构就是物理概念、规律的内涵和意义（科学意义），深层结构是蕴含在物理学科知识内容和意义之中或背后的精神、价值、方法论、生活意义（文化意义）。深层结构的存在方式是隐性的、渗透的、分散的、暗线的。但它是学生核心素养形成和发展的根本。所以，物理学科的教学不仅仅是为了让学生获得物理知识、技能和能力，同时应指向人的精神、思想情感、思维方式、生活方式和价值观，教师要为科学素养和人文素养而教，让学生成为有文化意义、思维意义、价值意义的人。

一、理蕴人文、以情誘思

自从伽利略、牛顿等物理先辈将物理学推进到他们那个时代人类对自然界认识的最前沿开始，物理学的发展也逐步完善。牛顿再将微积分引入物理学，物理学便已经超越了其他学科，成为理解自然界最合理的科学，也为社会做出了无可比拟的贡献。特别是近年来，在基础研究和广泛应用中，我们清晰地看到物理学已超越了人类的直觉思维方式，进而成为在逻辑和创新方面的尖端科学。从伽利略、牛顿时代的物理学到今天的物理学，这个过程是漫长的，其升华过程是曲折的，是一步步稳定发展起来的，是物理学这种自然界认知方式所必然出现和升华的。至此，物理已不仅是一门自然科学，它已经升华到指导探索自然界，乃至处理人生，造福社会全方位的“文化”。这是因为物理学的思想深入到每个物理学家的灵魂，指导他（她）在工作和思维中采取何种立场和方式。这种指导是潜移默化的，你可能都感觉不到它的存在，但会自觉或不自觉地遵循物理的法则来思考，甚至那些学过物理（认真学过和思考过，而不是敷衍了事）的学生，哪怕是中学生都会受到物理文化的影响。他们可能在随后的一生中不再接受物理教学，不再记得学过的物理公式，也许连F=ma都不再记得，但这种思维方式是永生保持和受益的。

物理学发展中形成的物理文化，蕴含了丰富的人文内涵。因此，物理不仅是知识，而且是一种思维方式，是一种人文思想。物理人文不仅指导着科学家如何探索大自然的规律，将之总结成“理论”，以及如何继续深入乃至如何应用它为人类造福，也指导人们如何正确地思维、正确地选择解决问题的方法，如何克服困难向前进，无论是对尖端科学还是日常生活和工作。所以，物理学不仅仅是实验科学，其已经升华到指导我们思维和工作的一种文化了。凡是学过物理的人都潜移默化地运用物理思想去理解周围的事物，去判断周围错综复杂的形形色色的真伪以采取最合理（自己认为最合理）的方式去处理、去改变（这和做物理预言类似）。中学物理教学不仅仅是培养将来从事物理研究或物理教学的精英，而是培养对国家、对社会做贡献的人才，不论他们的职业是什么。

物理人文的真谛在于：一是求真;二是溯本求源，什么事都要弄清来龙去脉。著名作家龙应台认为：只有将知识进入人的认知本体，渗透其生活与行为中后才能称为素养。人文素养，是在涉猎了理、文、史、哲之后更进一步的认识，最后回归到对人的关怀。物理学史有着丰富的人文内涵，物理学家的科学精神、献身精神对学生的人文素养培育的影响是深远的。在学习过程中，如果学生理解了一个规律、原理的起源和发展，这个规律、原理就会显示出其内在的人文性，充满了“人情”味。物理学的发展史，本身就是一部科学家为追求真理而前赴后继、不屈不挠的奋斗史。学生对其了解得越深入，越会有更大的勇气以科学家在创造伟大业绩中所表现的人格力量为榜样，确立为科学而奋斗、为真理而献身的崇高理想。

新课标把物理教学中蕴含的展现科学的人文价值内容列入教学目标，这是对教育本质认识的质的飞跃。新课改特别强调了科学精神和人文底蕴的培育。物理学对人类思维方式、价值观念等产生了深远的影响，对人类文明和社会进步做出了巨大贡献，深化了人类对自然界的认识;物理学的研究来源于对生活和自然的抽象和凝练。物理学的研究也依赖于对丰富情景观察、实验、论证和概括。所以，情境教学对培养学生的物理核心素养具有关键作用。特别是创造性思维依赖于新情景的创设，依赖于教师的情感引领。学校教育就是师生共处进行教与学的活动，教育就存在于生活细节之中。在讲课时，除了关注考试外，还应广泛联系与知识有关的生活现象和人类职业活动，让学生在掌握知识的同时，理解知识的意义与价值，让我们的课堂更有情味、更有温度。

美国教育学家克罗韦尔指出：“教育面临的最大挑战，不是技术，不是资源，不是责任感，而是……去发现新的思维方法。”物理教育是学生科学素养教育的摇篮。在核心素养的指引下，物理学科的核心素养包含了“物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任感”等四个方面。四个素养是互相影响、互为促进的。“科学思维”是核心素养中的核心，它主要指物理中重要的思维方法，包括建模的思想、创造性思维、批判性思维、推理论证、分析综合、抽象概括等思维与方法。在核心素养的导向下，教育目标应定位在学生的终身发展的行为习惯和关键能力的养成上。中学阶段是培养学生核心素养的关键时期。物理教学中科学思维能力的培养是思维能力培养的主渠道之一，无论是物理概念的建立或物理定律的发现，还是基础理论的创立和突破，都离不开科学思维能力。

“情”是教育的“魂”，学生的思维特别是创新思维能力的培养离不开新颖情境的创设。一方面，把物理学科内容与自然生活情境相融合，以“情”为纽带、以“思”为核心、以“学生活动”为途径、以“生活现象”为源泉构建情境教学。另一方面是“情”能启“智”，通过“情感与认知”结合，让教师的“爱”与学生的“情”相交融，依循学生情感的跃动，把握学生情感的生成、发展的脉络，利用学生的情感激发他们的潜能，让学生成长为具有道德情感、审美情趣的人才。

科学素养追求真，人文素养讲究的是求善求美，是人心灵的呼唤。因此，文章提倡的“理蕴人文、以情诱思”教学思想，着力将学生的物理学科素养和人文素养的教育有效融合，并充实于日常的物理课堂教育中，摒弃枯燥的纯知识教学，让学生受到科学与人文两种文化的双重熏陶，从中细品慢嚼，有所思、有所悟，乐在其中。

二、让物理教学更有“情思”味

（一）在“活用教材、以情诱思”中，让教材更有情味

物理教材是培养学生的科学素养和人文素养的重要载体。教科书知识本身和课堂教学中学生学习的知识是有根本区别的。教科书的编写主要遵循学科知识体系逻辑，它是从现实生活中抽离出来并加以概括的，更多偏向于“逻辑提问”。从学生知识学习任务来看，教师需要将学科知识还原并运用于学生的现实生活世界，而不是仅仅学习孤立、静止的学科知识。并且教科书陈述的某一过程和学生经历的某一过程往往并不是一回事。教学中的很多过程是需要交互活动才能进行下去的。所以教师授课时就要超越教材，创设新的情境，重构或重演教学过程。如果我们不能在教学中对教材进行再创造，那就只能束缚在“重结果”的圈子里，也就谈不上创造性人才的培养。

1. 活用教材，倡导原生态的教学

积极改变教师以知识授受为任务和以“记—练—考”为特征的教学模式，因为这种教学几乎把思维剪辑了，学生没有多少再思维的意义和含量。课堂中，教师应拓展教材，把原生态的核心性的学习还给学生，让学生有更多的机会直接面对原生态的问题情境和文本本身，从而有更多自己原生态的思维介入。

物理情境教学是一种基于特定学习目标和学习内容的需要，以学生的经验为着力点，以物理初始条件的创设和生活素材的选取为主要环节的信息加工过程。它不仅为学生提供一个主动参与物理活动的经验平台，同时也架设了一座联系“物理”与“生活”的桥梁。例如，在物理必修1《匀变速运动、自由落体运动》的构建中，教师应结合学生实际回归原始问题——生活中的落体运动，突出思维起点的构建。

2. 以情诱思，倡導有高阶思维的深度教学

没有高水平的思维参与，知识学习就会停留在符号知识（表层结构）的学习上，而不能深入知识内涵（深层结构），获得知识的价值和意义，进而使知识和思维能力获得良性循环的发展。实施深度教学，是实现知识教学的丰富价值、使学生知识学习与思维能力实现同步发展的必经之路。也就是说，教师在开启思维起点（表层结构）后，还要创设逻辑问题情境，引导学生超越表层的符号知识学习，进入知识的逻辑形式和意义领域，将符号学习提升为深层意义的获得，使学生学会思维、学会做人。

情境诱导要尊重学生的主体性，学生只有在成为教学情境中的主角以后，才会积极主动地参与教学过程。教科书只是单向传递信息，学生的思维是在教学交互交流过程中激发的，我们面对不同的学生，需要创设不同的情境。创造性地创设情境，给学生以惊喜，让学生爱上物理和物理教师。教师就要扮演好导演的角色，诱导学生在知识的海洋中乘风破浪、快乐地旅行，获得知识的同时身心愉悦，受到美的熏陶。

（二）在“丰富实验、重构情境”中，让实验充满情味

哲学家苏格拉底认为：教育就是引导、就是助产，让个体最大限度地“沉浸”在“现实场景”是理性思维培养的必然选择。物理学科是实验性和实用性很强的学科。科学思维素养是贯穿在科学探究中的，科学探究过程也是人生的历练过程。所以，教学中既要充分利用教材上的演示实验和课后的小实验，也应补充一些条件允许的小实验，让学生养成动脑动手的习惯。

1. 挖掘生活情境，让物理更有温度

情境创设的目的在于促使学生主动发生意义建构。物理源于生活，生活是学习物理的重要源泉，学生已有的生活经验和物理知识是其物理现实的基本构成。因此，在情境创设中，选取一些与学生生活经验有关的题材，其教育意义是非常有效的。如补充一些“生活中的物理”思考题，如拍打衣服上灰尘的道理，骑自行车上坡走“S”形路线的道理。学会观察日常生活中物理现象，勇于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，形成将科学技术与日常生活、社会实践相结合的意识，激起学生对自然界的好奇、领略自然现象中的美妙与和谐，形成亲近、热爱大自然，与大自然和谐相处的情感。

2. 拓展课外实践，催化人文素养

教材编排中注重物理与社会生活的联系，教学中适度拓展，向学生介绍物理与交通、通讯、能源、材料以及与其他日常生活密切相关的内容。让学生进一步理解物理知识在社会和生活中的应用，让学生在尽情领略物理带给人们的便捷与舒适的同时，增强回报社会、服务社会的责任感。在课外实践活动中，不失时机地介绍我国古代科学家取得的一些科技成果，像古代的一些发现发明中也蕴涵了深厚的人文气息，适时配合教材让学生课外去收集与查阅有关资料并利用其来介绍，会对学生的人文素养起催化作用。

3. 灵活地融合演示实验与分组实验

物理实验探究既是一项学习内容、一种学习方法，也是生成学科品质与能力的重要环节，更是培养学生核心素养的有效途径。在平常教学中教师如何灵活地融合演示实验与分组实验，也是一门创造性学问。在山区实验教学中有很大的突破空间，改进实验有时会产生意想不到的教学效果。比如在广东省首届青年教师物理教学创新大赛上，笔者指导的课例《向心力》进行了这样处理：

一是将教材中的“感受向心力”的演示仪进行了直观演示，用一个乒乓球拉起一瓶矿泉水，分别让空心的和注入沙子的乒乓球做圆周运动，绳子的拉力提供向心力，让学生比较两种情况的异同，得出向心力与什么有关;二是“向心力的大小”的结论也改为了用向心力演示仪进行分组定量探究。整堂课下来，学生兴趣高涨，效果非常好，该课例也获得了省一等奖。

在中考、高考选拔中，学生的动手实验能力比较难体现出来，高三实验复习也是通过大量的实验试题训练来完成的，这也导致很多学生对物理的兴趣不浓。所以，要抓住中学生学习物理的思维特点，丰富实验情境，这对提高物理教学效果和培养学生的学习兴趣、科学与人文素养是非常重要的。

（三）在“追源設景、完善习题”中，让习题充满情味

高中物理教学离不开物理习题教学，新课标强调了习题的思想性。习题教学既是培养学生科学思维，特别是建模思维和推理分析能力的重要载体，也应承担传递爱国主义及正能量的学习平台。

1. 改革试题，体现人文素养

深入改革评价体系，对于促进学生人文素养的提高有至关重要的作用。课本习题的设计有很强的导向作用，利于提高学生的综合素质。近年来，在新课程理念的指引下，中高考中出现了大量富有人文气息的题目，尤其中考，体现得很充分。例：唐朝大诗人李白根据北魏散文家郦道元“早发白帝，暮宿江陵”的句子，写成千古名句：“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。”请估算出该船的平均速度。本题巧妙借助学生耳熟能详的诗句，将一幅美丽的画卷呈现出来，让学生体会出速度之美，培养了学生的美感。

2. 追源设境、完善习题

关注原始问题与课本习题。原始问题是指对自然界及社会生活、生产中客观存在、能够反映科学概念、规律本质且未被加工的科学现象和事实的描述。而课本习题则是把科学现象和事实经过一定程度抽象后加工出来的练习作业。高考时，解答试题的目的是为了得到一个最终结果，解答的水平以结果是否正确来评价。但如果课堂教学是以追求一个正确的结果作为教学活动的主要目标，那么我们就很难回答“钱学森之问”了，因为高素质的人才是通过创造性劳动培养出来的。每一个具体的物理问题所描述的物理现象或过程，都对应着物理模型。在很多习题中应还原补充一些科学现象和事实的描述（原始问题）来完善习题。诱导学生学会建立合适的模型去揭开掩盖问题现象或过程的本质特征的面纱，从而提升“习题训练”过程。这样，或许“钱学森之问”又有了新的答案。

高中物理习题教学应以培养学生的能力为目标，适度关注原始问题，注重模型思维的运用，使习题教学回归物理本真，让学生从题海中跳出来，从做题向做事转变，在解决实际问题中培养学生的核心素养。

（四）在“优化设计、以情追问”中，让课堂充满情味

树立相互尊重的人文情感氛围，平等看待学生、关爱学生，鼓励学生开放思想、敢于质疑，让课堂充满温情，让学生在和睦、友好的氛围中学习。把学生放进人文情境中去，采用“诱导探究”的教学方法，让学生主动地获取知识、应用知识、解决问题。在这种新课堂氛围下，学生的人文素养将得以健康发展。

1. 优化情境、诱导探究

在物理教学中，情境创设的核心意义是激发学生的问题意识和促进探究的进行，使思维处在爬坡状态。这是因为，人要形成新的认识，即知识能够进入人的头脑被理解和成为人的认知结构中的一部分，首先是要能引起人原有认识的失衡（“好奇”“生惑”），然后才会有自我调节并更新认知结构（即进行思考、探究然后形成新理解）的过程。情境要促进主动建构，其内在含义就是引发认识的不平衡并帮助生成新的认识。“优化”意味着教师的创造和精心设计，其目的在于激发学生的问题意识和探究意识，让学生经历探索知识的学习过程：观察—探究—猜想—证明，使学生在知识的主动建构中，体验知识的“再创造”过程。

2. 情境相融、以情追问

学生思维的培养离不开“灵动的课堂”，课堂中不仅要创设情境，更应有人文情怀。情境学习理论强调学习是一个社会性、实践性的参与过程;知识的特征：情境性、协商性;学习的特征：情境性、社会性;知识的意义：学习者自身的意识与角色都是在学习者和学习情境的互动、学习者与学习者之间的互动过程生成的。所以，从物理教学方法改革着手创设人文课堂。

情境相融充满温度的教学设计应把握好三个方面：一是教师的教要注重渗透情境教学（最好别具一格：或有吸引力或具喜剧性等），教学情境的创设要突出学习过程，突出创新精神、实践意识、方法、能力的培养，突出从生活走进物理、从物理走向社会的理念，要善于依据学生的状态辅助不同的情境教学;二是学生的学要注重学科思维与学生思维的有机结合，层层递进，借助多媒体与传统教学手段恰到好处的融合来展开教学设计;三是教学内容要创造性处理，注重知识的构建过程，关注核心问题的设计做到以情追问，在核心问题中尽可能暴露学生的“闪光点”和“相异构想”，有意识地培养学生的问题意识。

“理蕴人文、以情诱思”。核心素养的培育是一个师生相长的过程。不能只是单向地认为教师在培育学生的核心素养，而另一方面，学生也在用他们的行为表现、反馈信号不断拷问、锤炼、深化教师自身的核心素养。科学素养与人文素养的培育是一次次融化与弥漫的过程，它不止于理解几个物理概念和规律，更在于每一个物理教师“化”在自己的经历、经验、教学方式，甚至是身体力行的生命姿态中去完成的个性化诠释。

参考文献

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