彭前程
摘 要:為了幫助廣大教師更好地了解新教材,談?wù)勑陆滩膶?duì)核心素養(yǎng)的落實(shí)以及關(guān)于學(xué)習(xí)方式多樣化的考慮.
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);新教材;學(xué)習(xí)方式
文章編號(hào):1008-4134(2019)15-0002? ? 中圖分類(lèi)號(hào):G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的界定為:“學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn),是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力”.物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要有“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面.
核心素養(yǎng)是在個(gè)人發(fā)展及未來(lái)社會(huì)對(duì)人的要求新的視角下,提煉出的課程目標(biāo),它與上一輪課程改革中提出的“三維目標(biāo)”中提到的知識(shí)、技能、態(tài)度等有著非常重要的聯(lián)系,但又不完全相同,是對(duì)三維目標(biāo)的傳承與超越.在物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)方面中,科學(xué)觀念、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是物理科學(xué)教育中的不同方面,而科學(xué)探究則與以上三個(gè)方面有所不同,它既是學(xué)生要學(xué)習(xí)和掌握的一種探究能力,包括提出問(wèn)題、問(wèn)題解決、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、論證能力、交流合作等,同時(shí)也是學(xué)習(xí)物理觀念、發(fā)展科學(xué)思維、形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的手段和途徑.
物理觀念的形成要依托概念、規(guī)律的準(zhǔn)確把握,所以在物理觀念的教學(xué)中首先要注意物理概念、規(guī)律的準(zhǔn)確學(xué)習(xí),促成學(xué)生對(duì)概念、規(guī)律的深度理解;同時(shí)要注意在學(xué)生有了一定的概念、規(guī)律基礎(chǔ)后,要適時(shí)地將有關(guān)概念、規(guī)律加以提煉和升華,形成科學(xué)的物理觀念.
物理學(xué)不僅以其概念、規(guī)律揭示了自然界基本運(yùn)動(dòng)的諸多真理,它還在建立這種知識(shí)體系的過(guò)程中發(fā)展了科學(xué)思維和研究方法,推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步.因此在物理學(xué)習(xí)中,注意學(xué)生的科學(xué)思維培養(yǎng)是關(guān)鍵.所以說(shuō),突出核心素養(yǎng)教育的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該是“思維型教學(xué)”.思維型教學(xué)的大致流程是:創(chuàng)設(shè)情景——提出問(wèn)題——自主探究——總結(jié)反思——應(yīng)用遷移,這一流程的主要目標(biāo)是:激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)、引起學(xué)生的認(rèn)知沖突、學(xué)生自主構(gòu)建新的認(rèn)知.所以核心素養(yǎng)理念下的物理學(xué)習(xí)應(yīng)該是:學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng),建立概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、形成觀念、發(fā)展思維、學(xué)會(huì)方法、養(yǎng)成態(tài)度.
為了體現(xiàn)核心素養(yǎng)教學(xué)的理念,教材從多個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì),這里擇要進(jìn)行說(shuō)明.
2.1 物理觀念的建立
“物理觀念”是《標(biāo)準(zhǔn)》中提到的四個(gè)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的第一個(gè).物理觀念主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念、能量觀念三個(gè)要素.
對(duì)于物理觀念的理解,關(guān)鍵要把握“是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華” .這里概念和規(guī)律是基礎(chǔ),把握住了概念和規(guī)律,就把握住了主體.教學(xué)中對(duì)物理觀念的學(xué)習(xí)要注意兩個(gè)方面:一是要注意物理概念、規(guī)律的準(zhǔn)確學(xué)習(xí)、深度理解和靈活應(yīng)用;二是要注意將有關(guān)概念、規(guī)律與核心概念建立聯(lián)系,適時(shí)加以整合提升,形成科學(xué)的物理觀念.例如,瞬時(shí)速度、加速度、動(dòng)量等概念的建立對(duì)多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的,教材在這些概念的建立過(guò)程中都不惜筆墨,注重打好基礎(chǔ).例如關(guān)于瞬時(shí)速度,教材在學(xué)過(guò)平均速度之后,向?qū)W生提出“平均速度描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度及方向.那么,怎樣描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向呢?”的問(wèn)題,給學(xué)生時(shí)間與空間,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,先讓他們發(fā)表自己的看法.然后,教材再和學(xué)生一起分析如何處理這類(lèi)問(wèn)題,滲透“極限”的思想,建立瞬時(shí)速度的概念.
在學(xué)生有了一定的基礎(chǔ)之后,教材在不同的地方有計(jì)劃地對(duì)一些物理概念、規(guī)律、觀點(diǎn)等進(jìn)行歸納、提煉和提升,形成相應(yīng)的物理觀念.例如,教材在必修第一冊(cè)“質(zhì)點(diǎn) 參考系”部分,特意設(shè)置了一個(gè)這樣的旁批:“我們生活的客觀世界是物質(zhì)的,物質(zhì)由分子、原子等組成,我們所看到的物體是物質(zhì)的聚集狀態(tài).機(jī)械運(yùn)動(dòng)描述的是物體位置隨時(shí)間變化的規(guī)律” 以加強(qiáng)物質(zhì)觀和運(yùn)動(dòng)觀的學(xué)習(xí);在整個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)完了第二章之后,特意安排了“世界是物質(zhì)的,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有多種形式,例如機(jī)械運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)和電磁運(yùn)動(dòng)等.這些不同的運(yùn)動(dòng)形式有著不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,我們將陸續(xù)學(xué)習(xí).”的旁批,從不同的側(cè)面來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)觀和運(yùn)動(dòng)觀;在必修第三冊(cè)“電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度” “電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用”等處又安排了“場(chǎng)像分子、原子等實(shí)物粒子一樣具有能量,因而場(chǎng)也是物質(zhì)存在的一種形式”“實(shí)物粒子是物質(zhì)存在的一種形式,場(chǎng)是物質(zhì)存在的另一種形式,它們都是客觀存在的.”等旁批,以深化對(duì)物質(zhì)觀念的理解.
物理觀念的學(xué)習(xí),概念、規(guī)律是基礎(chǔ),但概念規(guī)律不等同于觀念,教學(xué)中只有在概念、規(guī)律教學(xué)的基礎(chǔ)上有意識(shí)地將其中的觀念歸納、提煉出來(lái),才能使物理觀念的學(xué)習(xí)扎扎實(shí)實(shí)地落到實(shí)處.
2.2 科學(xué)思維的培養(yǎng)
《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)思維的界定是:科學(xué)思維是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式;是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)物理模型的抽象概括過(guò)程;是分析綜合、推理論證等方法在科學(xué)領(lǐng)域的具體運(yùn)用;是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判、檢驗(yàn)和修正,進(jìn)而提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的能力與品格.可見(jiàn)科學(xué)思維的內(nèi)涵是十分豐富的,它是近年來(lái)國(guó)際物理教育中非常關(guān)注的一個(gè)方面,也是此次高中物理課程改革的重點(diǎn).為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,我們?cè)诮滩闹胁扇×巳缦乱恍┲饕淖鞣?
2.2.1 重視模型建構(gòu)能力的培養(yǎng)
科學(xué)思維中分析、抽象、概括等思維方法是物理學(xué)習(xí)中非常重要的方法,這些方法在模型建構(gòu)中體現(xiàn)得最為充分.用建模的思想處理實(shí)際問(wèn)題是物理學(xué)中重要的手段和方法,可以說(shuō),在某種意義上物理學(xué)是:用模型描述自然,用數(shù)學(xué)表達(dá)模型;用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)P?為了加強(qiáng)模型建構(gòu)能力的培養(yǎng),教材一是在相應(yīng)的正文中突出模型建構(gòu)的思想,二是在適當(dāng)?shù)牡胤接谩芭耘钡男问綄?duì)模型建構(gòu)的思想加以提示.例如,在分析物體是否可以看成質(zhì)點(diǎn)時(shí),課文就從:1.物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)有差異,差異是否可以忽略;2.物體雖然各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的差異不能忽略,但是所研究的問(wèn)題關(guān)注的是整體還是細(xì)節(jié);3.物體雖然不能忽略大小和形狀,但是物體各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是否完全一樣,三個(gè)方面來(lái)分析,看物體是否可以被看作是質(zhì)點(diǎn).
教材不僅在正文直接闡述如何在實(shí)際問(wèn)題中用模型的思想來(lái)解決問(wèn)題,同時(shí)注意在適當(dāng)?shù)牡胤揭耘耘男问綄?duì)模型建構(gòu)的思想來(lái)加以總結(jié)和提升.例如,在正文“質(zhì)點(diǎn)”概念有關(guān)敘述處,特意增加了“在物理學(xué)中,突出問(wèn)題的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,并將其作為研究對(duì)象,是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法.質(zhì)點(diǎn)這一理想化模型就是這種方法的具體應(yīng)用.”的旁批;在伽利略理想實(shí)驗(yàn)處加了“伽利略理想實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)是想象著把實(shí)際中存在、影響物體運(yùn)動(dòng)的摩擦力去掉,抓住事物的本質(zhì).這種依據(jù)邏輯推理把實(shí)際實(shí)驗(yàn)理想化的思想也是研究物理問(wèn)題的重要方法之一.”的旁批.這種正文與旁批相結(jié)合,以闡述理想模型的思想的方法,教材還在許多處做了同樣的安排.
2.2.2 加強(qiáng)科學(xué)推理、論證等科學(xué)思維的培養(yǎng)
科學(xué)思維中科學(xué)推理和科學(xué)論證也是物理學(xué)習(xí)與研究中非常重要的思維方法,物理學(xué)習(xí)和研究中許多地方要用到推理與論證,中學(xué)物理中常用到的推理方法有歸納、演繹、類(lèi)比等.教材在許多地方都有意識(shí)地采用相應(yīng)的方法進(jìn)行學(xué)習(xí).例如,教材庫(kù)侖定律的學(xué)習(xí)中滲透的是一種類(lèi)比的推理方法;在楞次定律的學(xué)習(xí)中教材滲透的是一種歸納推理的方法.
除了上面說(shuō)到的一些思維方法外,物理中常用到的一些科學(xué)方法,也應(yīng)歸到科學(xué)思維方面.例如,等效的方法、控制變量的方法、用物理量之比定義新物理量的方法、極限的方法等.這些方法課標(biāo)中均有要求,應(yīng)該讓學(xué)生了解和學(xué)習(xí).
為了加強(qiáng)科學(xué)思維的學(xué)習(xí),教材在每?jī)?cè)書(shū)中都安排了一個(gè)“科學(xué)方法”欄目,較為詳細(xì)地介紹一種科學(xué)方法,包括:必修第一冊(cè)“控制變量”,必修第二冊(cè)“演繹推理”,必修第三冊(cè)“物理量之比定義新物理量”,選擇性必修第一冊(cè)“分析與綜合”,選擇性必修第二冊(cè)“抽象與概括” ,選擇性必修第三冊(cè)“理想模型”.
2.2.3 設(shè)置開(kāi)放性問(wèn)題 加強(qiáng)質(zhì)疑創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
《標(biāo)準(zhǔn)》將質(zhì)疑創(chuàng)新作為科學(xué)思維的四個(gè)要素之一.質(zhì)疑創(chuàng)新說(shuō)的不是某一種思維形式,而是說(shuō)在科學(xué)思維中要包含質(zhì)疑和創(chuàng)新的品質(zhì)因素,要提倡創(chuàng)新.為了加強(qiáng)質(zhì)疑創(chuàng)新思維的培養(yǎng),教材打破原來(lái)以陳述為主的編寫(xiě)方式,而是通過(guò)提出問(wèn)題、創(chuàng)設(shè)情景等引發(fā)學(xué)生的思考,對(duì)有矛盾的地方產(chǎn)生質(zhì)疑,提出自己解決問(wèn)題的方法.在分析問(wèn)題、探究規(guī)律時(shí),不是指定某一種方法,而是或給出開(kāi)放的解決問(wèn)題的方法,或給出開(kāi)放性的課題讓學(xué)生自主探究,或提出問(wèn)題,讓學(xué)生從正反兩方面來(lái)闡述.
2.3 科學(xué)探究的設(shè)計(jì)
關(guān)于科學(xué)探究,教材編者主要想突出的是,讓探究者主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中來(lái),突出科學(xué)探究的本質(zhì),而不是形式.為此,教材采取了一系列的做法,主要的方面如下.
2.3.1 問(wèn)題導(dǎo)向
教材在每節(jié)課的開(kāi)始,都提出一個(gè)饒有興趣、聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題,目的是引發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思考,提出解決問(wèn)題的辦法,培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、思維習(xí)慣.這樣的安排既可以培養(yǎng)學(xué)生“提出問(wèn)題”的能力,又可以使學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行概念的建構(gòu)、規(guī)律的探究.例如,學(xué)生在初中學(xué)過(guò)“物體間的作用是相互的”,到高中后再學(xué)習(xí)牛頓第三定律內(nèi)容時(shí),多數(shù)學(xué)生不重視、不能積極參加到學(xué)習(xí)中來(lái),教材就設(shè)計(jì)了“大人小孩掰手腕”的問(wèn)題,這類(lèi)問(wèn)題看似簡(jiǎn)單,但是讓學(xué)生分析、說(shuō)明時(shí),許多學(xué)生腦子里又有許多的錯(cuò)誤概念,教材很好地選取這類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行分析,能幫助學(xué)生澄清問(wèn)題、提高學(xué)習(xí)的興趣與質(zhì)量.
為了將這種從問(wèn)題引入探究的思想貫徹始終,教材在整個(gè)編寫(xiě)過(guò)程中注意適時(shí)設(shè)置“思考與討論”“做一做”欄目,使學(xué)生在“動(dòng)腦”與“動(dòng)手”兩個(gè)維度,進(jìn)一步展開(kāi)討論與探究.
2.3.2 設(shè)置專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)探究
為了避免對(duì)探究產(chǎn)生歧義,教材沒(méi)有專(zhuān)門(mén)設(shè)置“探究”欄目,但是對(duì)于一些較大型的、需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究的內(nèi)容,教材則用“實(shí)驗(yàn) 探究…”這樣的寫(xiě)法來(lái)加以標(biāo)識(shí),如“實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”,這是一類(lèi)以實(shí)驗(yàn)為手段來(lái)引導(dǎo)學(xué)生探究的內(nèi)容.而對(duì)于有些不是以探究為主的演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和測(cè)定性實(shí)驗(yàn)等,則不出現(xiàn)“探究”的字樣,例如,“演示:觀察做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向”“實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”“實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量”.為了突出上面提到實(shí)驗(yàn)的探究性,教材不是平鋪直敘講如何來(lái)實(shí)現(xiàn)這些研究,而是引導(dǎo)學(xué)生思考如何才能完成實(shí)驗(yàn)所要求的任務(wù).在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)思路討論清楚后,為了充分體現(xiàn)探究的思想,教材并不是給出一個(gè)確定的操作方案,而是給出2~3 個(gè)參考案例,以體現(xiàn)完成同樣的探究任務(wù),可以有不同的方法.
2.3.3 增加“課題研究”中聯(lián)系實(shí)際的內(nèi)容
修訂前的教材每?jī)?cè)后也有“課題研究”欄目,但欄目中的內(nèi)容多數(shù)是拓展性、學(xué)術(shù)性的,和學(xué)生生活聯(lián)系緊密的內(nèi)容不多.為了加強(qiáng)聯(lián)系實(shí)際的意識(shí),教材更換了課題研究欄目中的主題,所研究的主題均是與學(xué)生生活實(shí)際緊密相關(guān)或與本冊(cè)所學(xué)知識(shí)緊密相關(guān)的內(nèi)容.例如,共同必修及選擇性必修六冊(cè)書(shū)的課題“研究樣例”的主題分別是:球形物體空氣阻力大小與速率關(guān)系的研究、關(guān)于甩手動(dòng)作的物理原理研究、充電寶不同電量時(shí)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻研究、單擺周期與重力加速度定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究、半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器特性的實(shí)驗(yàn)研究、燃?xì)庠罨鹆?duì)燒水效率的影響.另外,為了更有效地發(fā)揮學(xué)生的自主研究,教材在每個(gè)研究樣例后均給出了“參考選題”,并且提出學(xué)生還可以根據(jù)實(shí)際情況,自己確定研究主題.六冊(cè)參考選題的主題分別是:橡皮筋彈力與伸長(zhǎng)量關(guān)系的研究、擲標(biāo)槍動(dòng)作的物理原理研究、手機(jī)耗電因素的研究、彈簧振子運(yùn)動(dòng)周期的實(shí)驗(yàn)研究、熱敏電阻特性的實(shí)驗(yàn)研究、家用燃?xì)鉄崴鞑煌訜釡囟葧r(shí)的熱效率研究”.這些課題的開(kāi)展,需要比較綜合的研究問(wèn)題的能力,對(duì)學(xué)生整體探究能力的提高有很好的作用,同時(shí)也會(huì)加強(qiáng)學(xué)生關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)間聯(lián)系的意識(shí).
2.3.4 態(tài)度與責(zé)任的滲透
新修訂的課程標(biāo)準(zhǔn)在態(tài)度與責(zé)任中增加了科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容,這對(duì)學(xué)生形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)觀非常重要.為此,教材注意在適當(dāng)?shù)牡胤襟w現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容.例如,為了使學(xué)生認(rèn)識(shí)“科學(xué)研究是人類(lèi)有目的的探究活動(dòng)”的科學(xué)本質(zhì),教材在序言開(kāi)始就指出:“人類(lèi)自古以來(lái)就對(duì)自然界充滿好奇... 這種好奇心和人類(lèi)提高生產(chǎn)力水平的需求,構(gòu)成了自然科學(xué)發(fā)展最主要的兩個(gè)動(dòng)力.在它們的驅(qū)使下,人類(lèi)對(duì)自然規(guī)律進(jìn)行著不懈的探索.”為了使學(xué)生認(rèn)識(shí)“物理學(xué)的成果具有相對(duì)穩(wěn)定性及普適性,但同時(shí)具有發(fā)展性和局限性.” 的科學(xué)本質(zhì),教材在必修第二冊(cè)相對(duì)論等內(nèi)容部分專(zhuān)門(mén)指出:“相對(duì)論與量子力學(xué)都沒(méi)有否定過(guò)去的科學(xué),而只認(rèn)為過(guò)去的科學(xué)是自己在一定條件下的特殊情形.”
態(tài)度與責(zé)任的教學(xué)不能生硬地說(shuō)教,要自然地融入到科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中.例如,科學(xué)家在研究相關(guān)問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出的嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、堅(jiān)韌不拔的精神,要適時(shí)地提醒學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí).為此,教材或在相關(guān)的內(nèi)容處特別闡述,例如教材特意將“物理學(xué)的目的是求真,客觀事實(shí)是判斷對(duì)錯(cuò)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)就是對(duì),錯(cuò)就是錯(cuò).猜想和論斷必須能經(jīng)受得住實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)和邏輯的推敲.”寫(xiě)在緒言中;或者在專(zhuān)門(mén)的欄目中對(duì)科學(xué)家所表現(xiàn)出的優(yōu)秀品質(zhì)加以介紹;有些需要提醒學(xué)生注意的內(nèi)容則放在旁批中.
應(yīng)該說(shuō)明的是,核心素養(yǎng)的四個(gè)方面是物理教育中有機(jī)的整體,不能割裂開(kāi)來(lái). 物理觀念教學(xué)中肯定會(huì)涉及科學(xué)思維的訓(xùn)練、科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)、科學(xué)探究的運(yùn)用等. 在這四個(gè)核心素養(yǎng)中, 物理觀念是基礎(chǔ), 科學(xué)思維是核心, 科學(xué)探究是方式, 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是必備品格、育人的最終目標(biāo). 教學(xué)中要注意這四位一體的全面設(shè)計(jì), 不能只重視某一個(gè)方面而忽視其他方面.
新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方式的多樣化,為此教材采取了一系列的做法,以促使學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中來(lái).
3.1 創(chuàng)設(shè)情景,引發(fā)思考
如前所述,每節(jié)課前教材都以一個(gè)能引發(fā)學(xué)生思考的問(wèn)題開(kāi)始.這樣學(xué)生就可以在老師的組織下,或自主思考,或小組討論,展開(kāi)本節(jié)課的學(xué)習(xí).
3.2 設(shè)置問(wèn)題串,引發(fā)思考
每節(jié)課前的問(wèn)題多半是這節(jié)課的主要問(wèn)題,或者是這節(jié)課學(xué)完后才能解決的問(wèn)題.而圍繞本節(jié)的主要問(wèn)題,許多情況需要解決一個(gè)一個(gè)的小問(wèn)題.例如,必修第一冊(cè)第2節(jié)開(kāi)始的問(wèn)題“要討論物體位置隨時(shí)間的變化,就要涉及位置、時(shí)間等概念.如果要想準(zhǔn)確地描述一輛行駛在北京長(zhǎng)安街上的汽車(chē)所處的位置,你認(rèn)為應(yīng)該采用什么方法?你對(duì)時(shí)間是怎樣認(rèn)識(shí)的?”就是這節(jié)課要討論的主要問(wèn)題之一.而“要討論物體位置隨時(shí)間的變化”首先要知道如何描述位置;在學(xué)完如何描述位置后,教材又緊接著提出:“物體位置的描述我們清楚了,那么,物體位置的變化該怎樣描述呢?”引導(dǎo)學(xué)生圍繞這一問(wèn)題的學(xué)習(xí)及思考,得出“位移”的概念.在學(xué)習(xí)過(guò)位移的概念及如何在數(shù)軸上表示位移后,教材接著又提出:“若物體從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,坐標(biāo)xA為5 m,xB為2 m,物體的位移大小等于多少?方向如何?”.在這些問(wèn)題串的引導(dǎo)下,學(xué)生的思維層次會(huì)不斷深化,科學(xué)思維的習(xí)慣也會(huì)不斷養(yǎng)成.
3.3 設(shè)置“思考與討論”,深化思考
隨著學(xué)習(xí)的深入,為了使學(xué)生適時(shí)進(jìn)行小組討論、合作學(xué)習(xí),教材專(zhuān)門(mén)安排了“思考與討論”欄目.例如,加速度是比較抽象的概念,生活中沒(méi)有相應(yīng)的用語(yǔ)與之對(duì)應(yīng),為了使學(xué)生能更好地體會(huì)、理解加速度的概念,教材在學(xué)習(xí)過(guò)加速度后安排了思考與討論:“對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體而言,可以問(wèn)‘它運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)這是路程或位移的概念;也可以問(wèn)‘它運(yùn)動(dòng)得多快這是速度的概念.然而,在生活用語(yǔ)中,卻沒(méi)有與加速度對(duì)應(yīng)的詞語(yǔ).日常生活中一般只有籠統(tǒng)的‘快和‘慢這里有時(shí)指的是速度,有時(shí)模模糊糊地指的是加速度.你能分別舉出這樣的例子嗎?”這樣的思考與討論可以深化學(xué)生對(duì)加速度概念的理解.若學(xué)生、教師能很好地利用這一欄目,便可以更好地深入思考、展開(kāi)討論.
除“思考與討論“欄目外,教材還設(shè)計(jì)了 “做一做”欄目,讓學(xué)生或動(dòng)手體驗(yàn),或自主探究;在有些“科學(xué)漫步”“STS”欄目中,提出一些開(kāi)放性的問(wèn)題,以便學(xué)生思考、討論或進(jìn)一步自學(xué).
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力最有效的途徑應(yīng)該是理論聯(lián)系實(shí)際.只有理論聯(lián)系實(shí)際,才能使學(xué)生將已有的生活經(jīng)驗(yàn)同物理問(wèn)題緊密結(jié)合,才能使學(xué)生感到物理是生活的、有趣的、有用的.為了加強(qiáng)理論和實(shí)際的聯(lián)系,教材從以下幾方面做了安排.
4.1 引入的問(wèn)題聯(lián)系實(shí)際
要想真正地啟發(fā)學(xué)生的思考,就要想辦法引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)際有用的問(wèn)題.為了使學(xué)生一開(kāi)始就帶著有意義的問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí),教材在每一節(jié)的開(kāi)始部分都設(shè)置了學(xué)生在實(shí)際中可能遇到的、可以引發(fā)他們積極主動(dòng)思考的問(wèn)題.例如,必修第一冊(cè)第一章前4節(jié)的問(wèn)題分別是“如何描述玩耍的孩子、翱翔的雄鷹的運(yùn)動(dòng)”“如何描述行駛在長(zhǎng)安街上汽車(chē)的位置”“如何描述類(lèi)似操場(chǎng)賽跑運(yùn)動(dòng)的快慢”“如何比較火車(chē)與汽車(chē)加速快慢”等問(wèn)題.這些問(wèn)題都與學(xué)生的生活實(shí)際緊密聯(lián)系,學(xué)生會(huì)感到比較熟悉、親切,愿意進(jìn)行探討.
4.2 分析的實(shí)例聯(lián)系實(shí)際
教材在分析具體問(wèn)題、學(xué)習(xí)相關(guān)概念和規(guī)律時(shí),盡可能舉一些學(xué)生常見(jiàn)的實(shí)例,以便激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)他們對(duì)科學(xué)的親切感、培養(yǎng)他們將已有知識(shí)遷移到實(shí)際問(wèn)題中的能力.例如,在必修第一冊(cè)學(xué)習(xí)“力的合成和分解”時(shí),教材特意安排了學(xué)生提水和吊燈的兩個(gè)實(shí)例;在必修第二冊(cè)學(xué)習(xí)“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”內(nèi)容時(shí),教材特意分析了人在電梯中行走或靜止時(shí),如何看待人的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題;在圓周運(yùn)動(dòng)線速度與角速度的學(xué)習(xí)中,分析了學(xué)生常見(jiàn)到的自行車(chē)齒輪的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題等.
4.3 概念、規(guī)律的應(yīng)用聯(lián)系實(shí)際
概念、規(guī)律的習(xí)得要分析實(shí)際的問(wèn)題,同樣,概念規(guī)律的應(yīng)用也應(yīng)該是研究實(shí)際的問(wèn)題,而且應(yīng)該是學(xué)生熟悉的,或者是聽(tīng)過(guò)、見(jiàn)過(guò)的實(shí)際問(wèn)題,這樣學(xué)生才會(huì)覺(jué)得所學(xué)的內(nèi)容有意義、有親近感.為此,教材在應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容解決問(wèn)題時(shí),盡可能安排學(xué)生較為熟悉的實(shí)際問(wèn)題.例如,在應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律研究實(shí)際問(wèn)題時(shí),教材特意安排了分析航空母艦上艦載機(jī)起降的問(wèn)題;在應(yīng)用共點(diǎn)力平衡的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),教材特意安排了如何根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)計(jì)小孩滑梯的問(wèn)題.這些概念、規(guī)律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用設(shè)計(jì)得好,有利于學(xué)生進(jìn)一步理解相關(guān)的物理概念,有利于解決問(wèn)題能力的提高.
4.4 練習(xí)題聯(lián)系實(shí)際
由于高中物理所涉及的研究對(duì)象比較簡(jiǎn)單,例如,研究只可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體、物體的運(yùn)動(dòng)不涉及轉(zhuǎn)動(dòng)等.這就導(dǎo)致學(xué)生所見(jiàn)到和研究的問(wèn)題多半是物塊、小球等,這類(lèi)經(jīng)過(guò)抽象的問(wèn)題過(guò)多,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生自己建模、解決實(shí)際問(wèn)題的能力低下,也會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.為克服這類(lèi)問(wèn)題,教材想盡辦法,盡可能地選擇那些中學(xué)可研究的實(shí)際問(wèn)題.例如,必修第一冊(cè)安排了“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器落月末速度問(wèn)題、航母艦載機(jī)起飛問(wèn)題、空調(diào)架受力問(wèn)題等.教材在共同必修三冊(cè)書(shū)的整個(gè)練習(xí)題中,設(shè)計(jì)了大約一半以上的聯(lián)系實(shí)際的題目.
中華文化包括中華人文文化和科學(xué)文化,我國(guó)科技文化的發(fā)展,既有著悠久的歷史,同時(shí)在近代也做出了卓越的貢獻(xiàn).教材編寫(xiě)中應(yīng)該合理地反映這些貢獻(xiàn).為此,教材在此次修訂中,特意增加了相關(guān)的一些內(nèi)容.例如,在“科學(xué)漫步 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”中增加了我國(guó)的“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容;特意在必修三安排了有關(guān)我國(guó)射電望遠(yuǎn)鏡“天眼”的相關(guān)內(nèi)容,同時(shí)專(zhuān)門(mén)介紹了科學(xué)家南仁東如何克服困難、獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)的事跡;特別增加了我國(guó)科學(xué)家在相關(guān)領(lǐng)域所做研究的介紹,并配了我國(guó)科學(xué)家的照片.例如,在緒言中,安排了3位華裔科學(xué)家,在其他部分介紹了錢(qián)學(xué)森、趙忠賢、吳健雄等科學(xué)家.教材中有意識(shí)地反映我國(guó)科技成果和我國(guó)科學(xué)家的事跡,既可以使學(xué)生真切地感受到科技的發(fā)展就在身邊,同時(shí)也會(huì)增強(qiáng)民族自豪感,有利于學(xué)生樹(shù)立獻(xiàn)身我國(guó)科學(xué)事業(yè)的情懷.
關(guān)于教材的編寫(xiě)還有許多方面應(yīng)該進(jìn)一步說(shuō)明,但限于篇幅僅擇其主要方面做了說(shuō)明.另外,還想說(shuō)明的是,教材只是眾多教學(xué)資源中的一部分.從教材演變成實(shí)際教學(xué)的過(guò)程,其中有教師再創(chuàng)造的廣闊空間.這將是展現(xiàn)教師對(duì)物理學(xué)的理解及對(duì)教育的理解的多彩舞臺(tái),也是師生情感交流、智力交匯的輕松和諧的場(chǎng)所.通過(guò)這種富含智力與非智力因素的教學(xué)活動(dòng),使固化在書(shū)本中的內(nèi)容在學(xué)生的心中和手中活起來(lái),這是教師的光榮使命.