做理解物理教育的物理教師

作者簡(jiǎn)介：馮華，北京教育學(xué)院教師教育數(shù)理學(xué)院院長(zhǎng)，副教授，北京市物理學(xué)會(huì)常務(wù)理事，北京教育學(xué)院物理學(xué)科國(guó)家級(jí)培訓(xùn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，北京市物理骨干教師培訓(xùn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主要研究物理、科學(xué)、通用技術(shù)及國(guó)際理解教育及教師培訓(xùn)。

摘 要：物理課程是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的落點(diǎn)，理解物理教育的物理教師在促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。成為理解物理教育的物理教師需要教師從把物理知識(shí)作為探索自然的工具的角度看待物理教學(xué)，需要教師不斷深化對(duì)物理知識(shí)、教育心理學(xué)理論的理解，需要教師從課程層面理解物理學(xué)科的教育價(jià)值，需要教師充分認(rèn)識(shí)物理學(xué)是一門(mén)具有方法論性質(zhì)的科學(xué)，并從文化層面理解物理課程的教育價(jià)值。

關(guān)鍵詞：物理教育；物理教師；物理課程的教育價(jià)值

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）4-0001-4

以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為人類(lèi)科學(xué)事業(yè)的傳承與社會(huì)的發(fā)展做貢獻(xiàn)為目標(biāo)的物理教育，需要物理教師從更高的層面、更廣的范圍深刻理解物理教育。理解除了具有解釋、闡釋的意義以外，更重要的是賦予人們思考和行動(dòng)的靈活性，幫助人們對(duì)新事件作出適當(dāng)反應(yīng)，增添信任感和自信心。因此，物理教師應(yīng)從以下方面理解物理教育。

1 把物理知識(shí)作為探索自然的工具

教師應(yīng)該從什么角度看待物理教學(xué)？是把物理學(xué)當(dāng)成一堆重要的、難學(xué)的、要應(yīng)對(duì)考試的知識(shí)，還是作為觀察自然、解釋問(wèn)題、創(chuàng)造發(fā)明的工具？這兩者在教學(xué)內(nèi)容上沒(méi)有差別，但在態(tài)度上卻有著本質(zhì)的區(qū)別。前者是教師被動(dòng)教授學(xué)生知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)；后者是教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)尋找工具、探索自然。這主動(dòng)、被動(dòng)的區(qū)別，形成了教師對(duì)物理學(xué)習(xí)不同的看法。后者也是以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)教學(xué)的根本。

正如愛(ài)因斯坦在《物理學(xué)的進(jìn)化》一書(shū)中開(kāi)篇描繪的“奧妙的偵探故事”所說(shuō)：“我們是不是可以把一代繼一代地在自然界的書(shū)里不斷發(fā)現(xiàn)秘密的科學(xué)家們比作讀這樣一本偵探小說(shuō)的人呢？”“科學(xué)家讀自然之書(shū)必須由他自己來(lái)尋找答案，他不能像某些無(wú)耐性的讀者在讀偵探小說(shuō)時(shí)所常做的那樣，翻到書(shū)末先去看最后的結(jié)局?！?/p>

物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)形態(tài)的基本規(guī)律的科學(xué)。我們不是在被動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)成的物理知識(shí)，而是帶領(lǐng)學(xué)生做自然的“偵探”，在“尋找事實(shí)、準(zhǔn)確描述事實(shí)、發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律”的過(guò)程中學(xué)習(xí)物理知識(shí)，學(xué)習(xí)前輩物理學(xué)家研究自然的思想方法。

2 不斷深化對(duì)物理知識(shí)、教育心理學(xué)理論的理解

在多年的教師培訓(xùn)中，筆者接觸的很多物理教師認(rèn)為，經(jīng)過(guò)大學(xué)物理系的本科、研究生的學(xué)習(xí)，自己的學(xué)識(shí)水平教授中學(xué)物理綽綽有余。但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間教學(xué)后，這些物理教師會(huì)感覺(jué)用自己淵博的學(xué)識(shí)應(yīng)對(duì)中學(xué)物理教學(xué)并不如想象的得心應(yīng)手，甚至講授一些最基本的概念和規(guī)律都會(huì)磕磕絆絆、漏洞百出。問(wèn)題的癥結(jié)在何處？

由于物理知識(shí)所揭示的是物理現(xiàn)象的本質(zhì)特征和相互聯(lián)系，既具有科學(xué)的準(zhǔn)確性和深刻性，又是抽象的思維形式；同時(shí)，物理知識(shí)與其形成的時(shí)代背景，時(shí)間、地域、環(huán)境等有著深遠(yuǎn)的影響。因此，對(duì)物理知識(shí)的確切理解只能“不斷深化”，而非一蹴而就，當(dāng)然也不存在“大學(xué)畢業(yè)教授中學(xué)，知識(shí)綽綽有余”的說(shuō)法了。

同時(shí)，從教育心理學(xué)的研究結(jié)果看，學(xué)生是發(fā)展中的人，他們的學(xué)習(xí)既有普遍規(guī)律，又有個(gè)性化的需求。筆者在學(xué)校聽(tīng)課時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到以下兩種情況：其一，有些優(yōu)秀的教師，當(dāng)需要他們總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)時(shí)，他們會(huì)說(shuō)沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)，一直就是這樣上課的。事實(shí)上，他們的教學(xué)一直在遵循著教育心理學(xué)規(guī)律，但他們并沒(méi)有意識(shí)到，而是憑著經(jīng)驗(yàn)去做。其二，有些教師的教學(xué)出現(xiàn)比較大的問(wèn)題，往往是不自覺(jué)地違背了教育心理學(xué)規(guī)律。教育心理學(xué)是研究學(xué)生學(xué)習(xí)的理論，它告訴我們學(xué)生學(xué)習(xí)的規(guī)律。中學(xué)的物理教師所從事的不是物理研究，而是物理教學(xué)，是為物理課程與學(xué)生學(xué)習(xí)建立聯(lián)系的紐帶。因此，我們僅僅理解物理知識(shí)還不夠，還需要不斷加深對(duì)教育心理學(xué)理論的學(xué)習(xí)和理解，不斷研究教育心理學(xué)理論與學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐的關(guān)系，找到恰當(dāng)?shù)钠鹾宵c(diǎn)。

不斷深化對(duì)物理知識(shí)、教育心理學(xué)理論的理解，要伴隨一位優(yōu)秀中學(xué)物理教師的整個(gè)職業(yè)生涯。

3 從課程層面理解物理學(xué)科的教育價(jià)值

著名美國(guó)課程專(zhuān)家拉爾夫·泰勒提出有效的課程都必須回答以下4個(gè)基本問(wèn)題： 應(yīng)力求達(dá)到何種教育目標(biāo)？要為學(xué)生提供怎樣的教育經(jīng)驗(yàn)才能達(dá)到這些目標(biāo)？如何有效地組織這些教育經(jīng)驗(yàn)？我們?nèi)绾尾拍艽_定這些教育目標(biāo)正在得以實(shí)現(xiàn)？概括起來(lái)，課程起碼要有4個(gè)要素：目標(biāo)、內(nèi)容、策略及評(píng)價(jià)。

3.1 從課程層面理解物理課程的教育價(jià)值，要求教師從課程目標(biāo)開(kāi)始理解課程

課程目標(biāo)是指教學(xué)活動(dòng)實(shí)施的方向和預(yù)期達(dá)成的結(jié)果，是一切教學(xué)活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿。課程目標(biāo)之上的是國(guó)家確定的教育方針；在教育方針的指導(dǎo)下，學(xué)科專(zhuān)家依據(jù)教育方針、學(xué)科育人價(jià)值決定學(xué)科目標(biāo)；教師在學(xué)科目標(biāo)的指導(dǎo)下，將學(xué)科目標(biāo)具體化為學(xué)期目標(biāo)，再具體化為單元/主題/課時(shí)目標(biāo)，以便采取適合教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)策略和指向教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)評(píng)估。

在目前的教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)于課程目標(biāo)的理解和應(yīng)用存在一些問(wèn)題。隨處可以看到形式完美的“知識(shí)與技能”“過(guò)程與方法”“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”三維目標(biāo)，但目標(biāo)的空泛、孤立和不準(zhǔn)確卻比比皆是。筆者認(rèn)為，有必要澄清4個(gè)問(wèn)題。

一是教學(xué)目標(biāo)的主語(yǔ)是學(xué)生。教師教學(xué)是為學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展制定目標(biāo)。因此，教師必須從追問(wèn)“學(xué)生學(xué)會(huì)了什么”開(kāi)始思考自己的課程教學(xué)。

二是不要孤立設(shè)置三維目標(biāo)。教師在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)，不僅要清楚學(xué)生要學(xué)習(xí)哪些“知識(shí)與技能”，而且要挖掘形成這些“知識(shí)與技能”背后的“思考和行為方式”以及蘊(yùn)含在這些思考和行為方式中的“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”。因此，目標(biāo)應(yīng)該是統(tǒng)一的、遞進(jìn)的關(guān)系。

三是確切陳述“過(guò)程與方法”目標(biāo)，避免出現(xiàn)歧義。有些教師將“過(guò)程與方法”目標(biāo)曲解成教或?qū)W的過(guò)程與方法，例如：“通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法”“使學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中體驗(yàn)到了獲得探索新知的經(jīng)歷，受到了科學(xué)方法的訓(xùn)練，體驗(yàn)探究的樂(lè)趣?！边@是教的過(guò)程與方法；“動(dòng)手操作，學(xué)會(huì)用多用電表測(cè)量小燈泡的電壓、電流”，這是學(xué)的過(guò)程與方法；這些都不是形成“知識(shí)與技能”背后的過(guò)程與方法。

四是“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”目標(biāo)要具體。例如：經(jīng)常見(jiàn)到在教學(xué)目標(biāo)中出現(xiàn)“培養(yǎng)學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)、勇于創(chuàng)新的精神，自覺(jué)養(yǎng)成保護(hù)環(huán)境的習(xí)慣”這樣的目標(biāo)。這些情感、態(tài)度與價(jià)值觀本身并沒(méi)有錯(cuò)，其問(wèn)題在于脫離了具體的知識(shí)與技能，孤立、抽象地進(jìn)行目標(biāo)設(shè)定，未能透視、離析出知識(shí)與技能形成中所蘊(yùn)含的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。

如何提出清晰、具體、針對(duì)性強(qiáng)的課時(shí)目標(biāo)？我們以一位初中物理教師制定的“壓強(qiáng)”一課的教學(xué)目標(biāo)加以說(shuō)明。

目標(biāo)一：通過(guò)大量實(shí)例，觀察、體驗(yàn)壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)；

目標(biāo)二：思考在比較壓力作用效果的過(guò)程中，怎樣應(yīng)用分析、比較、概括的方法，掌握如何用控制變量的具體方法建立物理概念；

目標(biāo)三：學(xué)習(xí)用比值的方法定義概念，體驗(yàn)數(shù)學(xué)如何作為物理思維的工具和語(yǔ)言。

目標(biāo)四：能用壓強(qiáng)的概念說(shuō)明在實(shí)際生活中如何根據(jù)需要增大或減小壓強(qiáng)，體會(huì)物理和生活、社會(huì)的聯(lián)系。

3.2 從課程的層面理解物理課程的教育價(jià)值，需要設(shè)計(jì)適應(yīng)教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)策略

以探究教學(xué)為例。探究教學(xué)是面向新世紀(jì)的課程改革提倡的教學(xué)模式，筆者在聽(tīng)課的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到教師從提出問(wèn)題做起，帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究的7個(gè)環(huán)節(jié)。筆者在聽(tīng)這樣的探究課時(shí)，能夠感覺(jué)到學(xué)生對(duì)探究的不積極和不信任。

事實(shí)上，無(wú)論是科學(xué)家的探究還是我們生活中的探究，很少有為了探究而探究的，一定是有需要探究的任務(wù)。怎樣設(shè)計(jì)任務(wù)，是探究教學(xué)這種教學(xué)模式的關(guān)鍵。目前比較受關(guān)注的基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning，PBL）、STEM等學(xué)習(xí)方式，較好地實(shí)現(xiàn)了在解決問(wèn)題的真實(shí)情境中，幫助學(xué)生從多角度提升探究能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及責(zé)任意識(shí)，是真的探究，而不是形式上的探究?？傊?，不同的教學(xué)策略適用于不同的教學(xué)目標(biāo)，只有綜合運(yùn)用不同的教學(xué)策略，才能充分發(fā)揮各種策略的功能，從課程的高度發(fā)揮物理學(xué)科的教育價(jià)值。

3.3 從課程的角度理解物理課程的教育價(jià)值，需要有效地使用評(píng)價(jià)激發(fā)學(xué)生的潛能

研究評(píng)價(jià)的功能首先要充分認(rèn)識(shí)教育的屬性?，F(xiàn)代教育理念明確指出，教育的本質(zhì)屬性是“發(fā)現(xiàn)”，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不同，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能，促進(jìn)學(xué)生全面、多元、持續(xù)發(fā)展。深化基礎(chǔ)教育綜合改革的核心是以學(xué)生為中心，賦予學(xué)生更多的選擇權(quán)利。教師在教學(xué)中對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)，應(yīng)該賦予學(xué)生按照自己的興趣和意愿自我完善和發(fā)展的權(quán)利，賦予學(xué)生更多探究、質(zhì)疑和創(chuàng)新的權(quán)利。

評(píng)價(jià)是師生交流的第一平臺(tái)，教師在教學(xué)實(shí)踐中要做到3點(diǎn)：

一是要以課程目標(biāo)、教學(xué)目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)學(xué)生，避免評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)單一或不切實(shí)際。

二是要重視過(guò)程評(píng)價(jià)。美國(guó)著名社會(huì)心理學(xué)家亞伯拉罕·馬斯洛的一段話是對(duì)于過(guò)程評(píng)價(jià)很好的詮釋?zhuān)f(shuō)“每個(gè)人在完成任務(wù)的過(guò)程中都需要?jiǎng)e人的鼓勵(lì)；在出色完成任務(wù)后，都渴望別人給以應(yīng)得的承認(rèn)?！?/p>

三是幫助學(xué)生對(duì)于自己在每一節(jié)課上的學(xué)習(xí)情況有一個(gè)客觀的認(rèn)識(shí)。課終卡是目前教師比較喜歡并廣泛采用的一種課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方式。表1是很多教師喜歡使用的課堂教學(xué)課終卡。

4 充分認(rèn)識(shí)物理學(xué)是一門(mén)具有方法論性質(zhì)的科學(xué)

在物理學(xué)發(fā)展的歷史上，每一個(gè)新發(fā)現(xiàn)，特別是具有劃時(shí)代意義的偉大發(fā)現(xiàn)，在為人類(lèi)知識(shí)寶庫(kù)增添奇珍異寶的同時(shí)，都不同程度地留下了科學(xué)家攀登科學(xué)巔峰的足跡。這些足跡是在獲得知識(shí)過(guò)程中所凝煉和升華的科學(xué)思想，其中蘊(yùn)藏著豐富的世界觀和方法論，成為人類(lèi)思想和觀念進(jìn)步的偉大階梯。在物理教育中，它們既可以成為學(xué)生作為后繼者躍上新的高峰借鑒的經(jīng)驗(yàn)和手段，也可以幫助更多的學(xué)生像科學(xué)家那樣思考、研究和分析問(wèn)題，從而更有意義、更富創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)人生的價(jià)值。當(dāng)然，物理學(xué)科蘊(yùn)含的豐富的方法論也是物理教師發(fā)展的營(yíng)養(yǎng)。物理教師應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)、深入思考、主動(dòng)應(yīng)用這些方法論，提升自身的素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)物理課程的教育價(jià)值。

5 從文化層面理解物理課程的教育價(jià)值

縱觀人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，物理學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)，人類(lèi)文化、理性文明的基本組成部分。物理學(xué)的發(fā)展推動(dòng)著科學(xué)文化的發(fā)展，物理教育的過(guò)程是滲透科學(xué)文化、提升公民科學(xué)素養(yǎng)的過(guò)程。因此，物理教師要經(jīng)常思考物理學(xué)的文化價(jià)值。

首先，科學(xué)文化是在科學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，在科學(xué)與人的相互作用、科學(xué)與社會(huì)的相互作用中產(chǎn)生，它具有普遍性、公有性和共享性?？茖W(xué)文化主要有以下特點(diǎn)：科學(xué)文化以求實(shí)為根本；獨(dú)創(chuàng)性是科學(xué)文化的鮮明標(biāo)識(shí)；理性和實(shí)證是科學(xué)文化的突出特點(diǎn)；懷疑和批判是科學(xué)文化的生命， 也是科學(xué)文化發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力；科學(xué)文化中蘊(yùn)含著倫理道德規(guī)范。這些特點(diǎn)也是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分。

從文化層面理解物理教育的價(jià)值，不僅要從科學(xué)文化的層面，還要從繼承和發(fā)展中華傳統(tǒng)文化的層面、從科學(xué)文化與人文文化融合的層面，理解物理課程的教育價(jià)值。我國(guó)傳統(tǒng)經(jīng)典著作《大學(xué)》中指出：教育的出發(fā)點(diǎn)是“格物”“致知”，指的就是從探究中得到知識(shí)。對(duì)此，著名華裔物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中先生說(shuō)：“我們今天應(yīng)該重新體會(huì)幾千年前的經(jīng)典著作中說(shuō)的‘格物致知的真正意義?！痹谥腥A傳統(tǒng)文化中，蘊(yùn)藏著豐富的文化珍品，期待著教師在教育的過(guò)程中挖掘和滲透。

從文化層面理解物理教育的價(jià)值，還要思考科學(xué)文化與人文文化的融合。文化歷來(lái)是綜合的，人文文化向善臻美，科學(xué)文化崇實(shí)尚理，就像一枚硬幣的兩面。我們期待通過(guò)物理教育，為科學(xué)插上情感與想象的翅膀，為人文增添嚴(yán)謹(jǐn)與理性的光環(huán)，實(shí)現(xiàn)教育的根本目標(biāo)——促進(jìn)人的健全發(fā)展，為國(guó)家民族的強(qiáng)盛提供超前服務(wù)。

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（欄目編輯 廖伯琴）