中學(xué)物理教學(xué)融入“科技類(lèi)新聞”的原則與路徑

石堯?李學(xué)靜?石丹

摘 要 為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，能夠感受到時(shí)代的脈搏，我們提議將科技類(lèi)新聞融入與滲透到中學(xué)物理教育中，并從供給側(cè)與輸出端探索出“科技類(lèi)新聞”與中學(xué)物理教育相結(jié)合的路徑以及科學(xué)性、保鮮性、愛(ài)國(guó)性三條擇取科技類(lèi)新聞的原則，希冀對(duì)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展有所裨益。

關(guān) 鍵 詞 科技新聞 物理課程 數(shù)字教科書(shū) 項(xiàng)目學(xué)習(xí) 科普寫(xiě)作

引用格式 石堯，李學(xué)靜，石丹.中學(xué)物理教學(xué)融入“科技類(lèi)新聞”的原則與路徑[J].教學(xué)與管理，2023（04）：54-56.

物理學(xué)作為一門(mén)自然基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)化學(xué)、生命科學(xué)等自然科學(xué)都產(chǎn)生著重要的影響，并且推動(dòng)了材料、環(huán)境、信息等領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。然而，中學(xué)物理教材中涵蓋的知識(shí)只是滄海一粟，并且一味沿用陳舊、固化的情景也會(huì)使物理知識(shí)失去現(xiàn)實(shí)的解釋力，降低學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，更遑論促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展了。那么，該如何讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，能夠充分感受到時(shí)代的脈搏呢？對(duì)此，我們認(rèn)為，其中一個(gè)重要舉措就是將科技類(lèi)新聞融入與滲透到中學(xué)物理的教育教學(xué)中。在西方新聞界，科技類(lèi)新聞歷來(lái)是傳播的重點(diǎn)與熱點(diǎn)，美國(guó)斯坦福大學(xué)新聞系就把科技新聞、國(guó)際新聞和經(jīng)濟(jì)新聞作為學(xué)生訓(xùn)練的三大重點(diǎn)[1]，并且美國(guó)新聞普利策獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)于1985年還增設(shè)了科技新聞獎(jiǎng)。接下來(lái)，我們從供給側(cè)與輸出端著力探索“科技類(lèi)新聞”與中學(xué)物理教育相結(jié)合的路徑，希冀對(duì)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展有所裨益。

一、科技類(lèi)新聞的選用原則

1.科學(xué)性原則

眾所周知，只有具備科學(xué)態(tài)度的教師，才能培養(yǎng)出具有科學(xué)精神的學(xué)生。隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，人們獲取新聞的渠道愈發(fā)廣泛，而其中的新聞也良莠不齊，一些為了博人眼球而無(wú)限夸大、肆意捏造的假新聞甚囂塵上，如2021年度的“科學(xué)流言求真榜”所揭示的“核能供暖的熱水帶有核輻射”就是一條偽新聞。因此，教師一定要以批判的眼光檢視來(lái)自各種渠道的新聞，利用自己所掌握的科學(xué)知識(shí)與科學(xué)方法對(duì)它們予以甄別。進(jìn)一步而言，這里所提及的科學(xué)性原則，不僅指選取的科技類(lèi)新聞須科學(xué)、真實(shí)，而且更為重要的是，還要求教師借助科技類(lèi)新聞去培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

2.保鮮性原則

新聞的最大特點(diǎn)之一就是追求時(shí)效性，在物理教學(xué)中融入一些新近發(fā)生的重大科技事件，既能及時(shí)開(kāi)拓學(xué)生的物理視野，又能擴(kuò)充物理的教學(xué)資源，使物理教育與時(shí)俱進(jìn)。保鮮性原則的提出正是源于這一目的，如同食物一般存在1-2年的保質(zhì)期一樣，保鮮性原則提示教師要選擇好科技類(lèi)新聞的時(shí)間跨度。一方面時(shí)間跨度不宜過(guò)長(zhǎng)，陳舊的新聞自然無(wú)法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，同時(shí)所選取的時(shí)間跨度亦不要過(guò)短，這是因?yàn)?，科技?lèi)新聞不可能天天都有，如果限定的時(shí)間跨度過(guò)短，就很難找到合適的新聞。由此可見(jiàn)，與新聞只有24到72小時(shí)的有效期不同，教師所選取的科技類(lèi)新聞的有效期可適當(dāng)延長(zhǎng)為2年左右，或言“兩年的跨度”。

3.愛(ài)國(guó)性原則

赫爾巴特曾言，教學(xué)永遠(yuǎn)具有教育性，因此教師在選用科技類(lèi)新聞時(shí)還要遵循愛(ài)國(guó)性原則。具體而言，就是在教育教學(xué)中多選用一些帶有中國(guó)元素的科技類(lèi)新聞，用以增強(qiáng)學(xué)生們的文化自信與民族認(rèn)同。這里可分成物質(zhì)元素和精神元素兩類(lèi)。其中物質(zhì)元素是指一些我國(guó)自主研發(fā)的新科技，新產(chǎn)品。精神元素是指我國(guó)科學(xué)家無(wú)私奉獻(xiàn)，勇于進(jìn)取的事跡。由此，借助包含中國(guó)元素的科技類(lèi)新聞，激發(fā)學(xué)生報(bào)效祖國(guó)的使命感與社會(huì)責(zé)任感，把自己的努力與祖國(guó)的繁榮昌盛聯(lián)系起來(lái)。

二、在物理教育供給側(cè)搭建了解“科技類(lèi)新聞”的窗口

1.將“科技類(lèi)新聞”輯入數(shù)字教科書(shū)

教材是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編制的、系統(tǒng)反映學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)用書(shū)，是重要的教學(xué)材料和工具。鑒于紙質(zhì)版教材的更新速度具有較大的滯后性，我們將目光投向了當(dāng)前剛剛嶄露頭角的數(shù)字教科書(shū)。數(shù)字教科書(shū)是一種以信息技術(shù)為載體，根據(jù)某一或某些標(biāo)準(zhǔn)編訂的、系統(tǒng)反映教育內(nèi)容的電子教學(xué)材料[2]，它依托網(wǎng)絡(luò)媒體的實(shí)時(shí)性，可以隨時(shí)更新自己的內(nèi)容，很好地契合了“新聞”直接性與及時(shí)性的特點(diǎn)。這樣，在數(shù)字教科書(shū)的內(nèi)容更新中隨時(shí)注入“新鮮”的前沿科技信息，便可使學(xué)生的物理學(xué)習(xí)變得更為生動(dòng)、鮮活，具有時(shí)代感。在數(shù)字教科書(shū)中呈現(xiàn)“科技類(lèi)新聞”主要有兩種方式，一是采用圖文并茂的形式，二是提供網(wǎng)站鏈接的形式。這里我們建議參照赫爾巴特提出的“相關(guān)與集中”原則，以某一重點(diǎn)新聞為主，用圖文形式呈現(xiàn)，而與之相關(guān)的新聞則提供鏈接，從而達(dá)到突出重點(diǎn)的目的。譬如，2022年3月23日我國(guó)“天宮課堂” 新一期開(kāi)講，翟志剛、王亞平、葉光富三位航天員相互配合授課，在軌演示了“拉不斷的液橋”“分不開(kāi)的水油”“翻跟頭的冰墩墩”等一系列失重狀態(tài)下的炫酷實(shí)驗(yàn)，這些內(nèi)容便可及時(shí)輯入數(shù)字教科書(shū)的相關(guān)章節(jié)中，并附上視頻或圖片，同時(shí)以鏈接的方式給出我國(guó)第一次空中課堂授課的內(nèi)容鏈接，以供學(xué)生拓展。從而借“天宮授課”之東風(fēng)，開(kāi)闊學(xué)生視野，啟迪學(xué)生思維。

2.將“科技類(lèi)新聞”應(yīng)用于物理課堂教學(xué)

不容置否，課堂永遠(yuǎn)是輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的主陣地。因此，課堂教學(xué)也就成為了教師向?qū)W生系統(tǒng)傳播“科技類(lèi)新聞”的平臺(tái)。這種隨堂傳播“科技類(lèi)新聞”的方式有著諸多優(yōu)勢(shì)，具備很強(qiáng)的針對(duì)性與及時(shí)性，一兩天內(nèi)發(fā)生的科技類(lèi)新聞都能及時(shí)應(yīng)用到物理教學(xué)中，為學(xué)生所知曉，使他們隨時(shí)感悟物理知識(shí)與科學(xué)技術(shù)的魅力。并且，在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)都可以輯入“科技類(lèi)新聞”，以發(fā)揮不同的教學(xué)效果。首先，前沿科技對(duì)學(xué)生們有著天然的吸引力，這樣教師在教學(xué)伊始就可以采用新聞視頻的形式，為學(xué)生呈現(xiàn)與本節(jié)教學(xué)有關(guān)的科技內(nèi)容，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如，在《光的反射》一節(jié)的引課中，為學(xué)生播放“被稱(chēng)為‘黑暗之城’的挪威小鎮(zhèn)尤坎（Rjukan）利用太陽(yáng)能反射鏡照亮全鎮(zhèn)”的新聞，這些反射鏡采用了新的科學(xué)技術(shù)，具備了向日葵一樣的功能，可以根據(jù)太陽(yáng)的位置自動(dòng)調(diào)整鏡子的角度，由此大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為接下來(lái)探究“光的反射定律”打下良好的基礎(chǔ)。再者，也可以在教學(xué)內(nèi)容的拓展環(huán)節(jié)輯入科技類(lèi)新聞，用以拓展學(xué)生的視野，如在《電容》一節(jié)的教學(xué)結(jié)尾處，教師可以給學(xué)生播放“上海新型公交車(chē)?yán)眯滦统?jí)電容器一分鐘即可充電完畢，且續(xù)航里程高達(dá)10～15千米”的新聞，從而使學(xué)生看到了電容器應(yīng)用的新領(lǐng)域，籍此引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)發(fā)展與人類(lèi)生產(chǎn)生活之間的密切聯(lián)系。

3.將“科技類(lèi)新聞”使用在測(cè)試習(xí)題中

習(xí)題以鞏固學(xué)習(xí)效果為目的，要求學(xué)生解答的問(wèn)題一般由“題干”和“問(wèn)題”兩部分組成，其中題干部分會(huì)提供背景信息，將學(xué)科知識(shí)與一定的情景相聯(lián)系，而問(wèn)題部分則圍繞題干所給信息，從不同角度，不同方面進(jìn)行設(shè)問(wèn)。因此可以將“科技類(lèi)新聞”作為題干編制的素材，通過(guò)習(xí)題的形式為學(xué)生打開(kāi)一扇了解前沿科技的窗口。近些年來(lái)，中、高考命題中就頻現(xiàn)以前沿科技知識(shí)為背景的題目，如5G技術(shù)，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器等紛紛出現(xiàn)在北京高考物理的命題當(dāng)中。同時(shí)從2015年開(kāi)始，北京物理中考又增設(shè)了科普閱讀題，進(jìn)一步幫助學(xué)生了解科技領(lǐng)域中的新成果，這些都為“科技類(lèi)新聞”輯入習(xí)題的編制提供了有益的探索。同時(shí)，借助試題的導(dǎo)向功能，也使教師感受到在物理課程中引入科技類(lèi)新聞的緊迫感，使學(xué)生意識(shí)到在日常生活中關(guān)注科技類(lèi)新聞的必要性。受此啟發(fā)，一線教師完全可以結(jié)合科技前沿新聞，對(duì)原有典型習(xí)題進(jìn)行改編，為之披上前沿科技的“新外衣”。如以榮獲2018年諾貝爾獎(jiǎng)的“啁啾激光脈沖放大技術(shù)”為背景信息，編制考察頻率、能量等知識(shí)的題目。值得注意的是，編制的問(wèn)題除卻不能超出中學(xué)物理的范疇外，題目還須對(duì)所涉科技的情景、特點(diǎn)等進(jìn)行盡可能詳細(xì)的描述，并配以直觀的圖片，從而使學(xué)生對(duì)題中關(guān)涉的科技成果有更為深刻、全面的認(rèn)識(shí)，切忌只提供幾個(gè)名詞便淺嘗輒止。

三、在物理教育輸出端提供“科技類(lèi)新聞”應(yīng)用的契機(jī)

1.以“科技類(lèi)新聞”作為每日播報(bào)的主題

生命課堂[3]提倡教師要為學(xué)生搭建自我展示的平臺(tái)，為學(xué)生的思維與活動(dòng)留出足夠的時(shí)間與空間。因此教師可以給學(xué)生布置一個(gè)“科技前沿”播報(bào)的小任務(wù)，即學(xué)生利用課上5分鐘左右的時(shí)間，結(jié)合本年度的科技類(lèi)新聞?wù)归_(kāi)主題講演。這里，播報(bào)的學(xué)生不僅要向同學(xué)們介紹新近科技成果的發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域、自身優(yōu)勢(shì)，而且還要結(jié)合所講內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)，展開(kāi)生生互動(dòng)。雖然這個(gè)播報(bào)過(guò)程的時(shí)長(zhǎng)只有短短5分鐘，但這種方式卻能很好地促使學(xué)生主動(dòng)接觸并閱讀“科技類(lèi)新聞”，繼而擇取自己感興趣的內(nèi)容組建播報(bào)稿。值得強(qiáng)調(diào)的是，整個(gè)播報(bào)過(guò)程并非教師完全放手給學(xué)生，而是需要教師充分發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用，幫助學(xué)生把好“播報(bào)關(guān)”，具體包括指導(dǎo)學(xué)生選擇播報(bào)內(nèi)容的主題，甄別播報(bào)內(nèi)容的真?zhèn)?，謀劃互動(dòng)問(wèn)題的設(shè)置以及有效查找相關(guān)資料等一系列任務(wù)。在此，我們建議教師們可以在放寒暑假之前，以拓展作業(yè)的形式先將播報(bào)任務(wù)分配下去，使學(xué)生有充分的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)備，然后在新學(xué)期的第一周收集并整理學(xué)生上交的播報(bào)稿，對(duì)它們進(jìn)行甄別與歸類(lèi)，進(jìn)而整合到相關(guān)章節(jié)的教學(xué)中，以便按章節(jié)教學(xué)順序安排學(xué)生進(jìn)行播報(bào)，使播報(bào)主題與當(dāng)日的教學(xué)內(nèi)容相得益彰。此外，教師還應(yīng)該采用“檔案袋”等形式對(duì)優(yōu)秀的播報(bào)稿予以留存，并應(yīng)用到日后的班級(jí)文化布置抑或科學(xué)周當(dāng)中。

2.以“科技類(lèi)新聞”作為項(xiàng)目學(xué)習(xí)的選題

我們可以引導(dǎo)學(xué)生組成“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”的研究小組，以某個(gè)具體的“科技類(lèi)新聞”為出發(fā)點(diǎn)，開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)。簡(jiǎn)而言之，先依據(jù)“科技新聞”確定出研究的主題，然后將學(xué)生分成若干個(gè)“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”小組，每個(gè)組選取研究主題中的不同領(lǐng)域，或是從不同角度展開(kāi)項(xiàng)目學(xué)習(xí)。這里，既可由教師提供研究的方向，亦可由學(xué)生自行選擇研究的角度，最后在全年級(jí)范圍內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)成果的分享交流。例如，近兩年有一則關(guān)于“電動(dòng)汽車(chē)與其中動(dòng)力電池”的新聞報(bào)道，令觀眾們意想不到的是，電動(dòng)汽車(chē)中的動(dòng)力來(lái)源并非一兩個(gè)集成電池，而是將數(shù)百個(gè)，甚至數(shù)千個(gè)單節(jié)電池按照不同的串聯(lián)、并聯(lián)方式組合而成。那么，這樣做的優(yōu)勢(shì)是什么？這種電池和我們平時(shí)所用的干電池又有什么區(qū)別呢？這些“黑科技”還有其他應(yīng)用的場(chǎng)域嗎？針對(duì)這些困惑，教師便可以組織學(xué)生展開(kāi)項(xiàng)目學(xué)習(xí)，繼而使學(xué)生了解電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景與存在的技術(shù)瓶頸，如怎樣制造出大容量、快速充電的電池等。整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生要依次經(jīng)歷選擇問(wèn)題、查找資料、科學(xué)探究、撰寫(xiě)報(bào)告、分享交流等一系列學(xué)術(shù)訓(xùn)練，這樣既增進(jìn)了學(xué)生對(duì)科技前沿的了解，又培養(yǎng)了他們科學(xué)探究的能力。

3.以“科技類(lèi)新聞”作為科普寫(xiě)作的素材

隨著核心素養(yǎng)這一恢弘目標(biāo)的提出，跨學(xué)科融合愈發(fā)受到人們的關(guān)注。因此，“科技類(lèi)新聞”的使用不應(yīng)僅僅囿于物理學(xué)科內(nèi)部，還應(yīng)該與語(yǔ)文等人文學(xué)科攜手并進(jìn)，如讓學(xué)生以“科技類(lèi)新聞”為基礎(chǔ)，創(chuàng)作并撰寫(xiě)一篇千字左右的科普文章，文章主題可以從科技成果的發(fā)展歷程、未來(lái)用途或是某位科學(xué)家、某個(gè)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)此項(xiàng)科技成果的貢獻(xiàn)等方面擇取。例如，“2021年‘天問(wèn)一號(hào)’探測(cè)器抵達(dá)火星，開(kāi)始考察”的新聞就有很多值得研究與寫(xiě)作的契機(jī)，以其中使用的新型隔熱保溫材料——“納米氣凝膠”為例[4]，就可以讓學(xué)生查詢(xún)相關(guān)資料后，圍繞“納米氣凝膠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、隔熱原理及應(yīng)用前景”等撰寫(xiě)科普文章。并且，同一個(gè)科技類(lèi)新聞素材，變換寫(xiě)作的主題與角度，便可以應(yīng)用到多個(gè)不同年級(jí)學(xué)生的科普文章寫(xiě)作當(dāng)中。鑒于不同年齡階段學(xué)生的認(rèn)知水平、知識(shí)儲(chǔ)備和思維能力皆有所不同，我們提議低年級(jí)學(xué)生以制作科技小報(bào)為主，高年級(jí)學(xué)生以撰寫(xiě)科技論文為主。需要指出的是，本部分所說(shuō)的“科普文章寫(xiě)作”不是在編撰“天馬行空”的魔幻小說(shuō)，而是在科學(xué)認(rèn)可的范圍內(nèi)，展開(kāi)適當(dāng)?shù)穆?lián)想與發(fā)散，同時(shí)科普文章也不同于前面所說(shuō)的講演稿，即講演稿追求對(duì)科學(xué)事實(shí)的精準(zhǔn)描述，而科普文章則提倡學(xué)生本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度，在對(duì)科技成果充分認(rèn)知的基礎(chǔ)上，展開(kāi)科學(xué)聯(lián)想。

綜上，在物理教學(xué)中有目的、有計(jì)劃、系統(tǒng)地融入富有代表性的“科技類(lèi)新聞”素材，在縱向上可以貫通學(xué)科的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)時(shí)代境脈的把握，用動(dòng)態(tài)、發(fā)展、聯(lián)系的觀點(diǎn)看待問(wèn)題；在橫向上則可以打破學(xué)科之間的壁壘，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和關(guān)注科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境的關(guān)系，最終完成培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)的要?jiǎng)?wù)。

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