強化探究 體悟思想 滲透人文

【名師檔案】

王俊鵬，江蘇省泰州中學副校長、黨委委員，正高級教師，江蘇省特級教師。江蘇省物理學會理事，江蘇省中小學實驗教學研究中心物理學科特約研究員。曾獲江蘇省德育先進工作者、泰州市有突出貢獻的專家和泰州市名教師等稱號。在《物理教師》《中學物理教學參考》等刊物發(fā)表論文80余篇，主編《高中物理同步課堂》《初中物理疑難全解》等十余本教學參考書，主持和參與多項省級及以上重點課題研究，領銜研究“江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目”和省級課程基地“理科學習體驗中心”各一項。

【摘 要】物理教育教學追求的是完整的教育，不僅要教學生物理知識，更要把學生培養(yǎng)成真正的科學文化人，為中華民族的振興、人類的文明與發(fā)展培養(yǎng)出有用的全面型人才。為達此目的，物理教學必須在強化科學探究、引領學生體悟思想方法和滲透人文精神教育方面三管齊下。

【關鍵詞】科學探究；科學思想方法；人文精神

【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2016）38-0074-03

【作者簡介】王俊鵬，江蘇省泰州中學（江蘇泰州，225300）副校長，正高級教師，江蘇省特級教師。

物理教學的核心是進一步提高學生的科學素養(yǎng)，科學素養(yǎng)包含科學知識、科學方法、科學思想、科學態(tài)度以及社會責任等方面。科學的核心是探究，物理教學應該以科學探究為主要教學策略，要讓學生通過科學探究活動，學到物理知識，體驗科學過程，了解物理研究方法，領悟物理思想，并受到科學價值觀和人文精神的熏陶。只有這樣，學生才會成為真正的科學文化人，而不僅僅是擁有一定物理知識的人。

一、物理教學要注重探究，實驗教學要強化科學探究

物理課堂中的探究實驗是學生主動獲取物理科學知識、體驗科學過程、領悟科學方法的重要學習活動，其作用主要是能讓學生的學習方式實現(xiàn)從被動接受知識到主動獲取知識的轉(zhuǎn)化，這一目的達到很大程度上取決于實驗的科學探究質(zhì)量和教師的教學效率。

1.實驗探究要追求探究的質(zhì)量和品位。

觀察我們的課堂，會發(fā)現(xiàn)存在不少低效、無效甚至負效的實驗探究。在長期的教學實踐中我研究了課堂實驗探究質(zhì)量低下的幾個主要原因并思考了相關的對策。

首先，初始思維變“忽略”為“重視”。在常態(tài)實驗課上，教師習慣直截了當?shù)匕哑鞑那鍐谓o出，那“怎么就想得到用這些器材而不是其他器材來做實驗的呢？”由于缺少鋪墊和過渡，這樣的安排顯得很突兀，從而也把最能培養(yǎng)能力的探究過程的“初始思維”給“忽略”了。實際上，對實驗問題的提出、原理方法的分析與討論、器材選擇與方案擇優(yōu)等等這些最初始的探究要素（包括后面結(jié)論的歸納與誤差分析），更需要思維分析，這也恰恰是創(chuàng)新性思維萌發(fā)的開始，必須重視，絕不能忽略。

其次，探究活動變“照方抓藥”為“有意識地探究”。不少教師將探究程序細化成一個個步驟和一張張表格，學生只需要有條理地按步驟動手做實驗。整個活動中，學生完全是按照教師或文本的指令進行操作，這樣容易導致“知其然，而不知其所以然”。我主張把單純的“程序操作”變成“有意識地探究”，把“驗證性實驗”變成“探究性實驗”；把按部就班的“假”探究實驗變成有意識的“真”探究實驗。這樣，不僅學生的實驗技能得到訓練，思維能力也得到了有效的培養(yǎng)。教師的作用主要是引導探究、指出誤區(qū)、把握方向和評估探究質(zhì)量。

再次，實驗內(nèi)容變“抽象”為“具體”。在實際的教學中，我們時常會把物理實驗搞成了純科學內(nèi)容的抽象講解或口頭探究，遠離了學生的生活實際，不能激起學生強烈的“樂學”情緒和探究欲望。其實，在實驗教學時，教師要注意情境的創(chuàng)設和背景的有效鋪墊，從而縮短教材和學生之間的距離，從學生感興趣甚至有爭議的內(nèi)容出發(fā)，使學生對教材由“近”感到“真”，由“真”感到“親”，體現(xiàn)物理知識的有用性、實用性，增強可接受性和探究的動力。

最后，實驗結(jié)論變“膚淺呈現(xiàn)”為“理性升華”。物理課上“淺嘗輒止”的實驗教學很常見，學生不記錄數(shù)據(jù)，而是由操作直接定性得到實驗結(jié)果。這樣就把“具體實驗操作”和“分析論證”兩個環(huán)節(jié)混在一起了，混淆了“證據(jù)”和“結(jié)論”的區(qū)別，導致許多有用的信息被浪費。比如在探究“光的折射定律”實驗教學中，入射角、折射角之間有沒有定量關系，會有怎樣的關系……這樣的問題并不是要在課堂上解決，而是作為拓展性問題留給學生，實際上也就把探究的深度進一步加大了，引領學生進一步理性升華。以美國物理學家密立根所做的著名的“油滴實驗”為例，密立根如果僅僅沉浸于巧妙地測出油滴所帶的電量，不進行定量分析論證，又怎能推斷出電荷量的不連續(xù)性以及元電荷的電量，從而得到電荷量子性的重大創(chuàng)新成果呢？

2.探究式教學要把握的關鍵要素。

一節(jié)探究課是否能夠促進學生探究活動的有效開展，取決于實驗探究的質(zhì)量和品位。教師在教學中必須把握以下幾個關鍵要素。

（1）還原初始思維，引導學生思考實驗的方法和步驟。

（2）優(yōu)化情境設計，使其富有趣味性、時代感和實際意義。

（3）注重提煉“問題”，使其緊扣教學目標，充分調(diào)動學生積極性：“問題”要成為串起探究活動的主線；“問題”要面向全體學生，遵循“最近發(fā)展區(qū)”原則；“問題”要緊密聯(lián)系實際，貼近生產(chǎn)生活。

（4）注重交流、討論、自評互評，給學生提供展示拓展的機會。

二、在探究教學中引領學生體悟物理思想方法

笛卡爾說過，“最有價值的知識是關于方法的知識”。高中物理課程標準也提出，“通過物理概念和規(guī)律的學習過程，了解物理學的研究方法，認識到物理實驗、物理模型和數(shù)學工具在物理學發(fā)展中的作用”。在教學實踐中，我發(fā)現(xiàn)以往大多數(shù)教師都是強調(diào)要做好滲透和鋪墊，讓學生在潛移默化中體會和領悟科學方法，然而，這種含而不露、點而不破的做法收效不大。在實踐中我提出了以下兩點主張。

1.物理思想方法的教育要由隱性轉(zhuǎn)變?yōu)轱@性。

所謂顯性教育，就是指在進行物理方法教育時要明確該科學方法的名稱、形式、內(nèi)涵、步驟及其適用的條件，讓學生得到有意識的培養(yǎng)和訓練，如同傳授科學知識一樣，圍繞科學方法的學習目標、過程和練習方式進行設計并展開明確、系統(tǒng)、細致的教學。

首先，在物理教學過程中要注重訓練學生的思維方法，培養(yǎng)思維能力。在教學過程中要明確告知他們采用的思維方法。

其次，適時進行物理方法的小結(jié)。當某種方法在一個階段出現(xiàn)多次，或是教學中涉及某一重要思想方法時，教師就要進行小結(jié)，將方法進一步明確化、科學化、完整化，引導學生在更高的層面來理解這一方法。

2.系統(tǒng)梳理、挖掘物理教材中的科學思想方法。

物理教學論專家閻金鐸教授提出，把物理教學中的科學方法分為三個層次。在具體教學實踐中，我們可以引導學生系統(tǒng)地有意識地進一步細化梳理。

（1）實驗及其觀察方法：①實驗的特點和作用；②實驗原理和方法；③實驗的設計；④實驗器材的選擇和使用；⑤觀察的特點和作用；⑥觀察的要求和方法。

（2）邏輯思維方法：①比較和分類方法的特點、規(guī)則、作用與運用訓練；②分析和綜合方法的特點、作用與運用訓練；③歸納、演繹和類比的推理方法的特點、規(guī)則、作用與運用訓練；④形象思維與直覺思維及頓悟的作用與運用訓練；⑤科學概念、規(guī)律的邏輯結(jié)構和抽象、概括的一般過程。

（3）模型化方法：①理想化方法與理想模型建立的特點、作用與運用訓練；②假說方法的特點、作用與檢驗方法；③等效方法、對稱方法、微元方法的特點、作用與運用訓練；④轉(zhuǎn)換的方法及訓練（如狀態(tài)物理量和過程物理量測量的相互轉(zhuǎn)換）；⑤控制變量法、整體法、隔離法；⑥“化曲為直”法。

（4）數(shù)學方法：①用數(shù)學方法進行推理建立新理論和發(fā)現(xiàn)新規(guī)律；②數(shù)學方法為物理學提供了精確的形式化語言，如物理公式；③圖象表達物理規(guī)律和處理問題的特點、作用與運用訓練；④比值定義物理量的方法；⑤比例系數(shù)法。

教師在方法教育顯性化的基礎上，引導學生進行系統(tǒng)的方法梳理、盡可能挖掘教材中的物理方法的教育素材，學生就會在學習知識的同時體驗并領悟到物理思想方法。

三、把人文精神的教育滲透到物理教育之中

人文精神的核心是以人為本，強調(diào)對人本身的價值和尊嚴的尊重，對人類處境的關愛。現(xiàn)代社會的人應具備的人文精神或人文素養(yǎng)有：人與自然和諧可持續(xù)發(fā)展的理念；對科學的“真、善、美”的追求；社會責任意識；對不同文化的理解和認同的意識；合作共處的能力；珍愛生命；自我反省意識。教師應在教學活動中注重人文精神目標的培養(yǎng)。

1.物理教育中蘊含著豐富的人文思想。

德國哲學家文德爾班說：“近代自然科學是人文主義的女兒”。在科學技術活動中，充滿了人文因素和人文思想。

首先，物理科學本身充滿了科學美，其規(guī)律、定理揭示了客觀事物的簡單性、對稱性、和諧性、統(tǒng)一性與奇異性等特征，給人以美感，這也是人們在實踐中孜孜以求的目標。其次，科學家的任何科研活動都和其他社會活動一樣，體現(xiàn)和反映了參與者的倫理觀、人生觀、世界觀和價值觀，像科學家獻身科學敬業(yè)奉獻的精神、實事求是嚴謹治學的態(tài)度等等，都浸潤著濃烈的人文精神。再次，科學是社會有組織的群體活動，團隊精神、民主作風、合作意識和百家爭鳴都是科學活動中人文精神的組成部分。最后，物理教育是教育者與受教育者在認識、感情和行動上的交流和探討。既然是交流與探討，必然會使人與社會的關系、人與自身的關系在這個動態(tài)過程中得到反映。

2.物理教育中人文精神的滲透和培養(yǎng)。

在物理教育中，要有意識地挖掘物理學中的人文思想，并把它與物理知識相融合，更多地關心“人”和“人文”，使我們的物理教育富有生機和人性。

（1）激發(fā)學生物理學習的興趣和追求科學的動力。在物理教育中，教師應向?qū)W生展示物理科學的強大魅力，描繪真理光輝的迷人光彩，講述科學家杰出的貢獻和孜孜不倦追求真理的執(zhí)著，從而激起學生對物理科學的興趣。

（2）引導學生樹立良好的科學道德。蘇格拉底說：“美德就是知識?！庇行┤税l(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)與規(guī)律不符時，不是去找誤差原因，而是編造起“理想的”數(shù)據(jù)來；有些人為了應付“研究性學習”的課題研究，沒有調(diào)查、實驗，“東抄抄、西摘摘”，乃至于從網(wǎng)上一“拷（copy）”而就。對于這樣的行為，一方面要進行正面的說理教育，另一方面要嚴肅地加以處理。

（3）建立民主和諧的教學氛圍。蘇霍姆林斯基說：“教育——這首先是人學?！蔽锢斫處熞环矫嬉獎?chuàng)設和諧情境，增進學生合作學習，鼓勵學生積極參與并主動創(chuàng)新，讓學生在尊重中學會尊重，在批判中學會批判，在民主中學會民主。另一方面，面對爭議，特別是一些需要引導的話題，他不是以真理的壟斷者或是非的仲裁者自居發(fā)表、一錘定音的“最高指示”，而是充分行使自己也同樣擁有的發(fā)言權，真誠地為學生提供一些更寬闊的思路、更廣闊的視野和更豐富的選擇。

物理教育的實踐過程中強調(diào)培養(yǎng)學生的探究能力，無論是實驗探究還是理論探究，都要與物理思想方法教育有機地融合起來——沒有科學的人文是跛腳的，沒有人文的科學是盲目的，只有讓整個教育過程始終浸潤在人文精神的氛圍中，才能使學生得到完整的物理教育。