“五位一體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用
——以“牛頓第一定律”為例

許軍樓

(江蘇省泗洪中學(xué) 江蘇 泗洪 223900)

1.構(gòu)建“五位一體”課堂教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)思維

構(gòu)建“五位一體”課堂教學(xué)，首先需要在物理教學(xué)中充分體現(xiàn)物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)思維，在認(rèn)知、理解和掌握物理概念及規(guī)律的過(guò)程中發(fā)展所形成的物理觀念，并將其在物理課程中形成的物理觀念和思維應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中各種問(wèn)題的分析和解決中，在此過(guò)程中學(xué)生的探究能力、實(shí)踐意識(shí)和核心素養(yǎng)都會(huì)得到進(jìn)一步的提高和增強(qiáng)。物理觀念是指從物理學(xué)角度出發(fā)形成的對(duì)物質(zhì)、能量、運(yùn)動(dòng)、相互作用等的基本認(rèn)知，包括物質(zhì)觀、能量觀、時(shí)空觀和相互作用觀等。這些觀念都是物理學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論和實(shí)踐研究所總結(jié)和概括出的對(duì)物理世界最根本的認(rèn)識(shí)，其指引著人們不斷學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)并解釋各種不同現(xiàn)象和規(guī)律。學(xué)生在日常的物理學(xué)習(xí)中通過(guò)對(duì)物理學(xué)科特征的深入理解能對(duì)物理知識(shí)取得概括性認(rèn)識(shí)，并聯(lián)系其真實(shí)的生活情境進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，主動(dòng)形成運(yùn)用其物理思想、觀念和方法來(lái)學(xué)習(xí)物理知識(shí)、處理和解決實(shí)際情境問(wèn)題的意識(shí)及科學(xué)思維習(xí)慣。例如在牛頓第一定律的教學(xué)中，首先需要使學(xué)生改變初中學(xué)習(xí)階段形成的錯(cuò)誤前概念，包括“產(chǎn)生了慣性”、“受到了慣性作用”、“受到慣性力”等，正確認(rèn)識(shí)慣性概念，讓學(xué)生充分理解牛頓第一定律(慣性定律)與慣性，充分領(lǐng)悟“一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，而力是改變這種狀態(tài)原因”的內(nèi)容，以這一物理思想為基礎(chǔ)去解決實(shí)際問(wèn)題。

2.構(gòu)建“五位一體”課堂教學(xué)，培養(yǎng)多角度、多層次、開(kāi)放性的思維能力

構(gòu)建“五位一體”課堂教學(xué)，要重視培養(yǎng)學(xué)生多角度、多層次和開(kāi)放性的科學(xué)思維能力，使其能夠通過(guò)多種多樣思維活動(dòng)，自覺(jué)選擇和應(yīng)用各種物理方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。在物理課堂教學(xué)中，教師要以物理知識(shí)作為載體，充分還原和展示物理學(xué)家和自己的思維過(guò)程，同時(shí)還要盡可能開(kāi)放學(xué)生的思維活動(dòng)，將物理學(xué)家、教師和學(xué)生的三種思維活動(dòng)形成一個(gè)能有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力發(fā)展的和諧互補(bǔ)的有機(jī)整體。教師在科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該多站在學(xué)生的立場(chǎng)上，以他們的角色理解他們的思維過(guò)程，并盡可能使學(xué)生和教師的思維活動(dòng)同步、同頻發(fā)展，達(dá)到最佳的共振狀態(tài)。例如運(yùn)動(dòng)理想實(shí)驗(yàn)來(lái)探索學(xué)生所提出的上述力與物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間關(guān)系的猜想是否正確。

理想實(shí)驗(yàn)是一種特殊形式的邏輯推理，其以科學(xué)事實(shí)為依據(jù)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)主要因素，忽略次要因素，通過(guò)合理的推向得到規(guī)律，進(jìn)而認(rèn)知事物本質(zhì)。這種思想是將真實(shí)存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為理想實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一種推理方式。

3.構(gòu)建“五位一體”課堂教學(xué)，注重培養(yǎng)物理精神

構(gòu)建“五位一體”課堂教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生的物理精神，提升其科學(xué)思維品質(zhì)。物理精神是一種科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思維和責(zé)任。而物理科學(xué)思維就是有意識(shí)的人腦對(duì)包括科學(xué)對(duì)象、科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)過(guò)程、科學(xué)事實(shí)等的科學(xué)事物的本質(zhì)屬性、之間的聯(lián)系、互相關(guān)系、內(nèi)在規(guī)律性的反映。在物理學(xué)中，科學(xué)思維就是認(rèn)識(shí)物理概念本質(zhì)、規(guī)律、相互關(guān)系等的方式，是以物理知識(shí)建構(gòu)概括和內(nèi)化為基礎(chǔ)，并敢于質(zhì)疑和批判已經(jīng)形成的科學(xué)推理和事實(shí)證據(jù)，從而提出新的、創(chuàng)造性認(rèn)識(shí)和見(jiàn)解的品質(zhì)和能力，其核心和關(guān)鍵在于創(chuàng)造性和反思性思維，而這又必須建立在真實(shí)的情境中，立足于批判性立場(chǎng)，在情感、智力、道德上養(yǎng)成和發(fā)展，這種思維的一定是在某種特定的情景和條件下通過(guò)外部行為得到具體呈現(xiàn)。在物理教學(xué)中，教師在培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)的過(guò)程中要注重揭示物理學(xué)家的思維過(guò)程。教師要能在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕滩闹虚_(kāi)發(fā)出科學(xué)家的思維結(jié)晶，讓學(xué)生親身體驗(yàn)前人的思維過(guò)程，這不僅能使其獲取知識(shí)，更能讓學(xué)生領(lǐng)略到物理學(xué)家科學(xué)思維的魅力。例如在學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)牛頓第一定律的歷史過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)伽利略、牛頓等科學(xué)家的批判性、創(chuàng)造性思維和他們敢于質(zhì)疑、不畏權(quán)威、堅(jiān)持真理的科學(xué)精神。

綜上所述，教育的核心和關(guān)鍵是育人，通過(guò)對(duì)人德性的教育和培養(yǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)全面發(fā)展的人的目標(biāo)，因此物理教學(xué)的改革的內(nèi)容優(yōu)化必須始終以教育對(duì)象為根本，以全面提高學(xué)生綜合素養(yǎng)為目標(biāo)。在物理教學(xué)中，教師在教授物理顯性知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生生活得真實(shí)情境，充分挖掘其背后的隱性知識(shí)，通過(guò)構(gòu)建“五位一體”的物理教學(xué)課堂，借助解決實(shí)際問(wèn)題實(shí)踐來(lái)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理觀念、物理思想、物理方法、物理知識(shí)和物理精神的理解和感悟，培養(yǎng)其形成多角度、多層次和開(kāi)放性的科學(xué)思維，使其能主動(dòng)、自覺(jué)地從物理思想、觀念和方法的角度去分析和解決實(shí)際存在的問(wèn)題，更重要的是幫助學(xué)生養(yǎng)成能夠超越具體情景限制的核心物理素養(yǎng)，真正實(shí)現(xiàn)教育性教學(xué)和培養(yǎng)全面發(fā)展的人的教育目標(biāo)。