《中國(guó)教師》:2001年版和2011年版的初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)都將科學(xué)探究作為重要課程目標(biāo)與內(nèi)容。新課程實(shí)施以來經(jīng)歷了多年的科學(xué)探究教學(xué)后,2011年版的初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)科學(xué)探究的修訂有哪些思考?實(shí)施科學(xué)探究教學(xué)還需要注意哪些問題?
黃恕伯:從2001年到2011年的新課程實(shí)施中,科學(xué)探究教學(xué)在物理課程中得到了重視,教師們對(duì)科學(xué)探究的理解已經(jīng)從文本認(rèn)識(shí)上升到實(shí)踐體會(huì)。但在這段過程中,對(duì)科學(xué)探究的理解主要是關(guān)于科學(xué)探究的基本要素方面,即物理科學(xué)探究的提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析論證、評(píng)估、交流與合作這七個(gè)要素的含義,思考在探究中怎樣體現(xiàn)這些要素,從而發(fā)展學(xué)生的探究能力。而對(duì)于科學(xué)探究教學(xué)中出現(xiàn)的一些矛盾,仍然存在著一定的困惑。例如,科學(xué)探究有非常完備的探究環(huán)節(jié)和豐富的探究過程,學(xué)生要自主經(jīng)歷七個(gè)要素,需要花費(fèi)大量的時(shí)間,然而課堂時(shí)間是有限的,課堂中除了科學(xué)探究活動(dòng)之外,還有其他教學(xué)任務(wù)需要完成。很多教師感到,只要課堂上進(jìn)行科學(xué)探究,時(shí)間就不夠用,構(gòu)成了“豐富的探究過程和有限的探究時(shí)間”這一對(duì)矛盾。又如,科學(xué)探究提倡學(xué)生自主探究,但課堂中如果學(xué)生完全獨(dú)立地進(jìn)行自主探究,教師不予指導(dǎo),將會(huì)遇到很多困難,探究有時(shí)難以進(jìn)行下去,而教師過多、過細(xì)地進(jìn)行指導(dǎo),又削弱了學(xué)生的自主程度,影響了學(xué)生探究能力的培養(yǎng),這又構(gòu)成了“學(xué)生自主”和“教師指導(dǎo)”的另一對(duì)矛盾。面對(duì)普遍存在的上述問題和困惑,初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂,就要引導(dǎo)教師正確認(rèn)識(shí)和處理這些問題。
2001年版物理課程標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)科學(xué)探究案例,當(dāng)時(shí)撰寫這兩個(gè)案例的目的,是為了使教師對(duì)科學(xué)探究的七個(gè)要素有所了解,第一個(gè)案例是課內(nèi)的科學(xué)探究,陳述了“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)”這節(jié)課的探究過程,并把全部過程劃分成了七個(gè)環(huán)節(jié),分別貼上了相關(guān)要素的標(biāo)題,通過具體情景對(duì)七個(gè)要素進(jìn)行解讀。通過十年的實(shí)施,教師們對(duì)七個(gè)要素已經(jīng)有了明確的認(rèn)識(shí),案例已經(jīng)很好地完成了它的歷史使命,現(xiàn)已沒有繼續(xù)保留的價(jià)值了,當(dāng)今要解決的,是如何引導(dǎo)教師消除科學(xué)探究中的一些困惑。因此,修訂時(shí)刪去了原來這個(gè)案例,重新撰寫了兩個(gè)課例,幫助教師們認(rèn)識(shí):課內(nèi)的探究和課外的探究有什么區(qū)別,案例是怎樣處理以上兩對(duì)矛盾的。
新撰寫的兩個(gè)案例,一個(gè)是“什么情況下磁可以生電”,另一個(gè)是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”。盡管這兩個(gè)課題的內(nèi)容差別很大,一個(gè)是電學(xué)的,另一個(gè)是光學(xué)的,但是它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn),各個(gè)探究要素并不面面俱到:前一個(gè)案例側(cè)重于“提出問題”,后一個(gè)案例側(cè)重“分析和論證”。由于案例具有情境的支撐,教師閱讀后能具體地領(lǐng)悟到:課堂上實(shí)施科學(xué)探究時(shí),七個(gè)要素不是面面俱到的,而是有所側(cè)重,屬于本課題所側(cè)重的要素,教師要舍得花時(shí)間,讓學(xué)生自主探究,少加指導(dǎo);不屬于側(cè)重的要素,教師則可以通過指導(dǎo),使探究過程可以很快進(jìn)行下去。這就是說,課堂內(nèi)的科學(xué)探究,通過“不同的課題側(cè)重培養(yǎng)不同能力”的辦法,來實(shí)現(xiàn)各種探究能力的全面發(fā)展。
因此,實(shí)施科學(xué)探究教學(xué)時(shí),首先需要根據(jù)所探究課題的特點(diǎn),分析和確定應(yīng)側(cè)重的要素,隨后依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)“科學(xué)探究能力的基本要求”的條目,通過教學(xué)設(shè)計(jì),把這些基本要求轉(zhuǎn)化為學(xué)生在課堂上的探究行為,通過這些行為的積累,發(fā)展相關(guān)的探究能力。
《中國(guó)教師》:實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分,搞好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解,提高學(xué)生的操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,發(fā)展學(xué)生的探究能力。教師在實(shí)際教學(xué)中,如何優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展?
黃恕伯:首先需要提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)。提到物理實(shí)驗(yàn),往往會(huì)把它和操作技能聯(lián)系在一起,在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰r(shí),總是會(huì)想到通過某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作來考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,例如電表,游?biāo)卡、螺旋測(cè)微器的讀數(shù),還有各種物理儀器的使用方法和操作注意事項(xiàng)等。其實(shí),這些操作技能僅僅是物理實(shí)驗(yàn)中收集信息能力的一小部分,而收集信息能力又是物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊恍〔糠帧N锢韺?shí)驗(yàn)有著寬廣的含義,它包含提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集和分析數(shù)據(jù)、形成結(jié)論和表達(dá)交流等一系列過程。實(shí)驗(yàn)的目的,是讓學(xué)生在這些過程中提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,增?qiáng)理論和實(shí)踐相結(jié)合的意識(shí),養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,發(fā)揚(yáng)自主、合作的科學(xué)精神。物理實(shí)驗(yàn)是有多維目標(biāo)的。
物理課程標(biāo)準(zhǔn)中,凡是用“通過實(shí)驗(yàn)”這一措辭陳述的知識(shí)內(nèi)容,都必須通過實(shí)驗(yàn)來實(shí)施教學(xué)。除此之外,為提高教學(xué)效果,教師還應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件做一些課程標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定的物理實(shí)驗(yàn)。課程標(biāo)準(zhǔn)涉及物理實(shí)驗(yàn)的條目共有30多條,這次修訂,課程標(biāo)準(zhǔn)在附錄中列出了20個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)定為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。這一舉措,確保了學(xué)生有一定的動(dòng)手機(jī)會(huì)和自主探究過程,起到了強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。具體實(shí)施時(shí),有條件的學(xué)校不應(yīng)受20個(gè)項(xiàng)目的束縛,仍然可以把規(guī)定之外的一些演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。例如“用電壓表、電流表測(cè)電阻”這個(gè)實(shí)驗(yàn),考慮到它的能力結(jié)構(gòu)與“測(cè)量小燈泡的功率”完全重疊,而其知識(shí)內(nèi)容又和“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”是一樣的,為了避免重復(fù),20個(gè)實(shí)驗(yàn)中沒有把它列入,但仍然提倡有條件的學(xué)校把它作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)來實(shí)施,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)并不是做一次實(shí)驗(yàn)就可以完成的,能力的形成需要相應(yīng)行為的積累。
當(dāng)前有不少學(xué)校推行學(xué)案導(dǎo)學(xué),對(duì)物理實(shí)驗(yàn)來說,學(xué)案的設(shè)計(jì)應(yīng)該有利于學(xué)生積極思考,有利于學(xué)生能力的培養(yǎng),不要把實(shí)驗(yàn)操作步驟按順序一條一條列給學(xué)生,讓學(xué)生呆板地按“施工單”的工序來施工,不求甚解地在實(shí)驗(yàn)學(xué)案的空格中填空。當(dāng)然,這樣可能比較容易得到預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,教師或許能從學(xué)生填寫的“施工單”中獲得很好的感覺,但學(xué)生的能力得不到培養(yǎng)。
《中國(guó)教師》:2011年版課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)物理教學(xué)與實(shí)際生活的聯(lián)系,這也是物理教學(xué)一直倡導(dǎo)的。您能給大家談?wù)勎锢斫虒W(xué)聯(lián)系實(shí)際的意義和價(jià)值嗎?教師在教學(xué)中如何做到這一點(diǎn),可否給予一些指導(dǎo)意見?
黃恕伯:2011年版的課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步強(qiáng)化了物理知識(shí)跟生產(chǎn)、生活的聯(lián)系,更加關(guān)注知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用。例如,在電磁感應(yīng)的條目中,增加了“了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用”,在浮力的條目中,增加了“運(yùn)用物體的浮沉條件說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象”,類似的補(bǔ)充,還出現(xiàn)在大氣壓、機(jī)械效率、焦耳定律等條目中。這些修訂,體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”理念的重視。
物理教學(xué)與生活實(shí)踐相聯(lián)系,將進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí),它不僅有利于學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,對(duì)學(xué)生的終生發(fā)展具有重要的積極意義,同時(shí)也對(duì)提高學(xué)生當(dāng)前的學(xué)業(yè)成績(jī)具有現(xiàn)實(shí)意義。2011年昆明市中考題就考了這樣一道題:相距幾十公里遠(yuǎn)的甲、乙兩地間的兩根輸電線上結(jié)滿了冰,利用乙地的直流融冰裝置(直流電源)給這兩根導(dǎo)線同時(shí)融冰,應(yīng)怎樣連接?缺乏實(shí)踐意識(shí)的考生就會(huì)犯“紙上談兵”的錯(cuò)誤,采用并聯(lián)電路,稀里糊涂地把直流融冰電源跟幾十公里外的輸電線用導(dǎo)線連起來,導(dǎo)致答案的錯(cuò)誤。顯然,本題并不難在知識(shí)上,而是在一定程度上考查了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維習(xí)慣。增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí),就能取得該類試題的高分。
要增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí),就需要精選一些聯(lián)系實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容充實(shí)課堂,例如跟學(xué)生生活聯(lián)系密切的內(nèi)容、社會(huì)熱點(diǎn)內(nèi)容、反映現(xiàn)代科技成果的內(nèi)容等;讓學(xué)生估計(jì)生活中有關(guān)物理量的大小;用生活中隨手可得的常見物品(易拉罐、吸管、礦泉水瓶等)在課堂中做實(shí)驗(yàn),這樣既可以拉近物理學(xué)與生活的距離,讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性,也有利于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
要增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí),還要選擇優(yōu)化的教學(xué)方式,對(duì)于聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容,不要單調(diào)地采用“老師講、學(xué)生聽”這種聽覺灌輸式的低級(jí)方式,應(yīng)該重視圖片、視頻、實(shí)物演示等視聽同步教學(xué);有條件的,還應(yīng)該讓學(xué)生通過自己動(dòng)手獲得實(shí)踐體驗(yàn);進(jìn)一步的教學(xué)設(shè)計(jì),還可以融入富有趣味的學(xué)術(shù)性游戲;再高一個(gè)層次,讓學(xué)生經(jīng)歷創(chuàng)造性地聯(lián)系實(shí)際解決問題的過程。上面列出的教學(xué)方式是一個(gè)遞進(jìn)的優(yōu)化過程,應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)優(yōu)化的教學(xué)方式來實(shí)現(xiàn)知識(shí)和實(shí)踐的聯(lián)系。
《中國(guó)教師》:怎樣才能更好地理解和落實(shí)2011年版課程標(biāo)準(zhǔn)的宗旨和目標(biāo),是廣大教師要努力與奮斗的,對(duì)此,您還有哪些建議與要求寄予廣大教師?
黃恕伯:這次課程標(biāo)準(zhǔn)修訂的一個(gè)主要特點(diǎn),就是在知識(shí)上向下作了微調(diào),為減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān),適當(dāng)?shù)卦趥€(gè)別地方降低了知識(shí)要求,例如把“知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系”修改為“知道波長(zhǎng)、頻率和波速”,不再對(duì)三者的關(guān)系提出要求,把“理解機(jī)械效率”下調(diào)為“知道機(jī)械效率”等。但“過程與方法”目標(biāo)方面卻恰恰相反,是向上進(jìn)行了微調(diào),適當(dāng)?shù)靥岣吡丝茖W(xué)探究的要求,在公布的20個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中安排了9個(gè)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),而課改前教學(xué)大綱規(guī)定的17個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中研究性實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)半。在“情感·態(tài)度·價(jià)值觀”目標(biāo)方面,也是向上微調(diào)的,不少知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充了與實(shí)踐相聯(lián)系的內(nèi)容要求。
課程目標(biāo)要求在結(jié)構(gòu)上的這種微調(diào),與當(dāng)前迫切需要糾正初中物理教學(xué)某些弊端的現(xiàn)狀是吻合的。不少教師由于過分強(qiáng)調(diào)“知識(shí)”目標(biāo),隨意拔高知識(shí)要求,加重對(duì)知識(shí)與技能刻板訓(xùn)練的強(qiáng)度,助長(zhǎng)了學(xué)生的死記硬背,養(yǎng)成了學(xué)生的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣,挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,最終造成學(xué)生能力的低下,對(duì)學(xué)習(xí)的厭倦?,F(xiàn)實(shí)教學(xué)中的這種弊端,就是對(duì)“過程與方法”“情感·態(tài)度·價(jià)值觀”目標(biāo)沒有引起足夠重視的結(jié)果。
在初中物理教學(xué)中,知識(shí)的缺漏隨時(shí)可以補(bǔ)足,補(bǔ)足后不會(huì)有“后遺癥”,但興趣的缺乏、意識(shí)的淡薄、能力的缺失、態(tài)度和習(xí)慣的錯(cuò)誤,不是短時(shí)間能改善的,它不僅會(huì)對(duì)初中學(xué)習(xí)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)期的不利影響,還很可能影響整個(gè)高中階段,甚至于一輩子。因此,必須清醒地認(rèn)識(shí)初中物理教學(xué)總體目標(biāo)的大方向,不要被狹窄的“知識(shí)與技能”擋住了初中物理課程的全部視野,應(yīng)該在學(xué)習(xí)興趣、實(shí)踐意識(shí)、思維習(xí)慣、科學(xué)態(tài)度、方法能力上使大力氣、下大工夫,因?yàn)檫@些方面將造就學(xué)生的終生,是永不過時(shí)的。
在上述方面,最重要的就是學(xué)習(xí)興趣,它應(yīng)該是當(dāng)前初中物理教學(xué)最需要強(qiáng)調(diào)的,是第一目標(biāo)。有了興趣,學(xué)生就會(huì)自覺地去獲取知識(shí),就會(huì)積極地去經(jīng)歷掌握方法、發(fā)展能力的過程。要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣,可以設(shè)計(jì)有趣的問題讓學(xué)生研究;增添聯(lián)系實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容;創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的研究情境和營(yíng)造活潑的學(xué)習(xí)氛圍;布置有趣的學(xué)習(xí)任務(wù)等。但是,僅僅激發(fā)興趣是不夠的,還要保護(hù)、維持學(xué)習(xí)興趣,為此,需要控制教學(xué)難度;讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成功的愉悅感;要控制作業(yè)量;避免學(xué)生對(duì)作業(yè)的畏懼感,沒有必要每節(jié)課都刻板地要學(xué)生去預(yù)習(xí),以免喪失課堂的新鮮感。同時(shí),教學(xué)管理部門應(yīng)該把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣作為評(píng)價(jià)教師教學(xué)業(yè)績(jī)的重要指標(biāo)。
(責(zé)任編輯:林靜)