“關(guān)于高中教師對(duì)物理文化興趣度、關(guān)注度、掌握度、應(yīng)用度的調(diào)查”分析報(bào)告

夏廣平 丁 洋

(南京市金陵中學(xué) 江蘇 南京 210005)

目前對(duì)物理文化在教育中應(yīng)用的研究雖然越來(lái)越為人們重視，但總體來(lái)說，高中物理教學(xué)中普遍在物理文化滲透方面存在不足，重知識(shí)輕思維、重結(jié)論輕過程、重考試輕探究的現(xiàn)象仍然存在，而同時(shí)正在推進(jìn)的新一輪基礎(chǔ)教育課程改革對(duì)學(xué)生素養(yǎng)提升又進(jìn)一步提出了更高的要求.2016年，筆者申報(bào)了江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)立項(xiàng)課題“物理文化視角下關(guān)注素養(yǎng)提升的高中物理教學(xué)實(shí)踐研究”(課題批準(zhǔn)號(hào)：B-b/2016/02/64).課題旨在通過對(duì)高中物理體系中物理文化內(nèi)涵的挖掘和價(jià)值的研究，分析目前的現(xiàn)狀及存在的問題，引導(dǎo)教師更新教育理念，從知識(shí)教育走向文化教育，優(yōu)化教育行為，提升教育品質(zhì).

為深入開展本課題的研究，課題組設(shè)計(jì)了“關(guān)于高中物理教師對(duì)物理文化興趣度、關(guān)注度、掌握度、應(yīng)用度的調(diào)查”，通過問卷調(diào)查與個(gè)別訪談，了解高中物理教師對(duì)物理文化的認(rèn)識(shí)和態(tài)度，以及目前物理教學(xué)中物理文化的落實(shí)情況及存在的困難之處，進(jìn)而明確改進(jìn)方向，提出相應(yīng)的建議和對(duì)策.

1 調(diào)查時(shí)間與對(duì)象

本調(diào)查于2018年12月進(jìn)行，調(diào)查對(duì)象覆蓋南京市各類學(xué)校高中物理教師.共發(fā)放調(diào)查問卷100份，收回92份.其中有效問卷89份.在有效問卷中，工作年限大于20年的有42.4%，10年～20年的有25.4%，5～10年的有13.6%，1～5年的有18.6%.總體來(lái)看，調(diào)查對(duì)象中教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的資深教師較多.同時(shí)，課題組還就相關(guān)話題訪談了近20位物理教師.

2 問卷內(nèi)容分析

本問卷是針對(duì)教師教學(xué)中滲透物理文化整體情況的調(diào)查，其中3，4，5，19是關(guān)于對(duì)物理文化興趣度的調(diào)查；7，8，9是關(guān)于對(duì)物理文化關(guān)注度的調(diào)查；6，10，11，14，15是關(guān)于對(duì)物理文化掌握度的調(diào)查；12，13，16，17，18，20是關(guān)于學(xué)生對(duì)物理文化應(yīng)用度的調(diào)查.

3 調(diào)查結(jié)果分析

(1)大部分教師對(duì)物理文化有濃厚興趣，并認(rèn)可物理文化教育的必要性，能認(rèn)識(shí)到物理思維方法的重要性

調(diào)查表明，有62.7%的受調(diào)查教師對(duì)于物理文化是非常感興趣的，高達(dá)86.4%的教師認(rèn)為目前的物理課堂中應(yīng)當(dāng)增加物理文化的元素.

題5是關(guān)于“物理學(xué)習(xí)中最讓教師印象深刻的方面”的調(diào)查.這是一道多選題，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，選擇“物理思維方法”的比例最高，達(dá)到79.8%.選擇“物理學(xué)家看待自然現(xiàn)象，解釋自然的方式”比例也很高，達(dá)到74.6%.思想與方法是文化的精髓，物理文化中最重要的元素也正是物理思想和物理方法，物理學(xué)家看待自然現(xiàn)象、解釋自然的方式其實(shí)是物理思想和方法的顯化和具體化.“清晰的概念”，“簡(jiǎn)潔的規(guī)律”，基于這些所構(gòu)建成的物理知識(shí)是物理學(xué)的骨架，這兩項(xiàng)選擇的比例分別是49.2%，62.8%.這表明，教師能夠充分認(rèn)識(shí)到物理思維方法在物理學(xué)中的重要性.調(diào)查結(jié)果如圖1所示.

圖1

(2)教師能夠關(guān)注到教科書中的物理文化素材，但在應(yīng)用和拓展上還有待加強(qiáng)

教科書是物理學(xué)習(xí)的重要載體，我們?cè)谑褂媒炭茣鴷r(shí)，不能僅僅關(guān)注到知識(shí)體系的建構(gòu).“科學(xué)足跡”“STS”等閱讀材料是多方位展示物理文化的好素材，要靈活地選取，并適當(dāng)?shù)卣霞庸?，用好這些材料，讓我們的課堂更加豐富生動(dòng)，更有文化氣息.通過調(diào)查我們能夠看到79.7%的教師會(huì)在教學(xué)中將這些閱讀材料與知識(shí)穿插講解，有4.5%的教師會(huì)讓學(xué)生以專題的形式進(jìn)行展示、匯報(bào)、表演等，這樣的處理方式對(duì)于教師重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的能力，對(duì)課堂的掌控能力要求較高.如果能夠處理得當(dāng)，這將會(huì)成為課堂中的一抹亮色，同時(shí)會(huì)給學(xué)生們留下更深刻的印象.而對(duì)于每章開頭的前言介紹和名人名言，只有62.7%的教師較為關(guān)注，并經(jīng)常會(huì)在教學(xué)過程中使用.30.5%的教師只是偶爾關(guān)注，認(rèn)為不是重點(diǎn)，還有6.8%的教師基本沒仔細(xì)看過.

選修3-5原子核這一章內(nèi)容涉及原子彈和氫彈的原理，這些內(nèi)容學(xué)生往往很感興趣，教師如果能夠進(jìn)一步結(jié)合此話題進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展，將使課堂得到很好的升華.問卷題9為“您在選修3-5原子核這一章授課過程中是否講過人類和平與共同發(fā)展相關(guān)話題？”調(diào)查顯示僅有32.2%的教師講過較多的涉及人類和平與共同發(fā)展的話題，有50.8%的教師在課堂上講過少量的相關(guān)話題，還有16.9%的教師根本就沒有講過，這表明在知識(shí)教學(xué)的同時(shí)，教師往往沒有注意到文化的拓展.

(3)教師對(duì)于物理文化的掌握度不是很高，特別是傳統(tǒng)文化中的物理認(rèn)識(shí)較為不足

物理文化是一個(gè)內(nèi)涵非常豐富的概念，其所囊括的內(nèi)容較為龐雜.古代哲學(xué)家、近代物理學(xué)家和現(xiàn)代物理研究者在研究過程中逐步創(chuàng)造的物理知識(shí)體系、觀念形態(tài)、思維方法、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)都屬于物理文化的組成部分.

關(guān)于教師對(duì)物理文化的“掌握度”，本調(diào)查問卷設(shè)計(jì)了對(duì)理想化模型、諾貝爾獎(jiǎng)、傳統(tǒng)文化中的物理元素等的調(diào)查.我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)只有45.8%的教師理想化模型個(gè)數(shù)選擇正確，不少教師對(duì)理想化模型的界定存在理解偏差，選擇了元電荷、光子.關(guān)于2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予的研究?jī)?nèi)容一題，有69.5%的教師選擇正確，諾貝爾獎(jiǎng)是科學(xué)皇冠上一顆明亮耀眼的明珠，每年新聞媒體對(duì)各個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的報(bào)道和科普很多，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)少數(shù)教師對(duì)此是缺乏了解的.《夢(mèng)溪筆談》是我國(guó)北宋時(shí)期沈括所著的一部涉及古代中國(guó)自然科學(xué)、工藝技術(shù)及社會(huì)歷史現(xiàn)象的綜合性筆記體著作，英國(guó)科學(xué)史家李約瑟曾將它稱為“中國(guó)科學(xué)史的里程碑”，其中涉及了很多物理學(xué)的內(nèi)容，有關(guān)電磁學(xué)的記錄最多，比如磁偏角的記錄比西方早了400多年，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分教師對(duì)于《夢(mèng)溪筆談》完全不熟悉，結(jié)合訪談發(fā)現(xiàn)大部分教師對(duì)于中國(guó)古代的物理學(xué)史了解非常少.

(4)目前物理課堂的文化品味有待加強(qiáng)，物理文化教育存在諸多制約

從文化教學(xué)觀來(lái)看，物理教學(xué)是一項(xiàng)物理文化傳播活動(dòng)，所有的教學(xué)都要努力體現(xiàn)教育的終極意義——關(guān)注人的生命成長(zhǎng)，豐富人的精神世界，培養(yǎng)人的趨善人性.對(duì)于學(xué)生的價(jià)值取向的引導(dǎo)，應(yīng)該融入物理教學(xué)的點(diǎn)滴之中.調(diào)查中只有55.9%的教師非常關(guān)注對(duì)學(xué)生價(jià)值取向的引導(dǎo)，還有37.3% 和6.8%的教師只是偶爾關(guān)注或者沒有關(guān)注到.

物理課堂中的知識(shí)不是孤立枯燥的，是與生活、工程、前沿科技緊密聯(lián)系的，提高課堂的文化品味，也要注意將所學(xué)知識(shí)與生活中的現(xiàn)象、物理的相關(guān)研究方向、專業(yè)等建立聯(lián)系.調(diào)查發(fā)現(xiàn)僅有67.8%的教師會(huì)經(jīng)常在課堂上用所學(xué)過的物理知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象.有高達(dá)79.7%和1.7%的教師分別選擇了偶爾和基本沒有向?qū)W生介紹過與物理有關(guān)的專業(yè)和前沿研究方向.調(diào)查結(jié)果如表1所示.

對(duì)于目前物理教學(xué)中進(jìn)行物理文化教育，踐行文化育人的困難之處選擇“高考?jí)毫ζ仁拐n堂只能專注于知識(shí)教學(xué)”“缺乏必要的指導(dǎo)和系統(tǒng)學(xué)習(xí)”“不知道如何落實(shí)物理文化教育”這幾項(xiàng)的教師比例最高.

表1 教師對(duì)物理文化的應(yīng)用度調(diào)查

4 啟示與建議

(1)挖掘課程標(biāo)準(zhǔn)中的物理文化教育目標(biāo)，提高教師文化教育觀

課程標(biāo)準(zhǔn)是整個(gè)課程改革中最重要的指導(dǎo)性文件，它也是教材、教學(xué)以及評(píng)價(jià)的基本依據(jù).2003年頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》在課程性質(zhì)、課程理念、課程目標(biāo)、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中都隱含著很多物理文化教育的要求，但又沒有明確提出物理文化的概念.新一輪課程改革的大幕正在拉開，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的具體化目標(biāo)，而核心素養(yǎng)中所強(qiáng)調(diào)的“人文底蘊(yùn)”和“科學(xué)精神”兩個(gè)不可分割的部分，恰恰是物理文化教育觀所極為關(guān)注的.教師應(yīng)當(dāng)理解、挖掘新物理課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)物理文化教育的目標(biāo)和要求，提高教師文化教育觀，讓物理文化教育切實(shí)走進(jìn)課堂，將人文底蘊(yùn)與科學(xué)精神的培養(yǎng)和交融更好地變?yōu)楝F(xiàn)實(shí).

(2)物理教學(xué)需要從知識(shí)傳承提高到文化傳承的高度

物理學(xué)是人類燦爛文化的一部分，物理教學(xué)自然就是一種文化傳播活動(dòng).物理教學(xué)從最早的強(qiáng)調(diào)雙基，到三維目標(biāo)，再到現(xiàn)在的核心素養(yǎng)，變化的脈絡(luò)其實(shí)就是從知識(shí)傳承，到能力培養(yǎng)，再到思想體悟，情操陶冶和精神培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，即要達(dá)到文化傳承的高度.

課堂教學(xué)中除了知識(shí)的意義建構(gòu)外，還應(yīng)當(dāng)有精彩紛呈的物理故事，還應(yīng)當(dāng)有物理學(xué)家精辟思維和獨(dú)特思路的再現(xiàn)，還應(yīng)當(dāng)有重要物理思想形成與完善的過程展示，還應(yīng)當(dāng)有對(duì)物理發(fā)現(xiàn)的偉大時(shí)刻的重訪，還應(yīng)當(dāng)有重大物理事件的全景掃描，還應(yīng)當(dāng)有物理學(xué)家的情感、道德、倫理、價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感的呈現(xiàn).

(3)評(píng)價(jià)形式和內(nèi)容的多元化

高中教育的變革和改進(jìn)，都無(wú)法繞開高考這一話題，高考成績(jī)作為最重要的評(píng)價(jià)依據(jù)，其指揮棒、風(fēng)向標(biāo)的作用是巨大且深遠(yuǎn)的.目前高考中物理的評(píng)價(jià)形式和內(nèi)容都側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)物理概念的理解和物理規(guī)律的掌握，抽象化的模型多.評(píng)價(jià)功能的異化，一方面是由于紙筆測(cè)試難以反映完整的物理探究過程，進(jìn)而難以評(píng)價(jià)在探究過程中所展現(xiàn)的思維方法、觀念形態(tài)、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)；另一方面也是由于狹隘的評(píng)價(jià)觀，長(zhǎng)期忽視對(duì)物理文化中各方面進(jìn)行全面的考查.

如果高考中能夠開展一些基于真實(shí)情景，讓學(xué)生完成一定探究任務(wù)的過程性考查，試題編制過程中多從物理文化角度設(shè)計(jì)一些對(duì)物理學(xué)史、前沿物理、物理思維的考查，這些將會(huì)對(duì)目前教育中存在的評(píng)價(jià)單一化難題產(chǎn)生積極的影響，更有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升.