核心素養(yǎng)視域下高中物理教與學(xué)的文化構(gòu)建

錢榮根

文化是社會現(xiàn)象與內(nèi)在精神的既有、傳承、創(chuàng)造、發(fā)展的總和。高中物理教與學(xué)文化是師生教與學(xué)的基礎(chǔ)，亦是師生互動靈魂與心靈的紐帶；高中物理教與學(xué)文化是主動發(fā)現(xiàn)、自覺深入、合作探究、習(xí)得知識、應(yīng)用實踐及創(chuàng)新生成；高中物理教與學(xué)文化是教師之間、教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交互、平等、活躍、主體的氛圍文化；高中物理教與學(xué)文化是學(xué)科核心素養(yǎng)的主陣地，同時也是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在。因此高中物理教與學(xué)文化是融入物理觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的教學(xué)范式，是新課改背景下必須加強(qiáng)、深化、豐富的情境文化。

那么新時代背景下的高中物理教與學(xué)文化應(yīng)該是怎樣的？我認(rèn)為應(yīng)該是教師與學(xué)生平等交流，以學(xué)生為主體，創(chuàng)設(shè)各類問題及生活情境，引導(dǎo)學(xué)生自覺主動探究知識，科學(xué)思維引領(lǐng)下的科學(xué)探究，讓學(xué)生在自覺主動探索發(fā)現(xiàn)中生成、序化知識，內(nèi)化知識及活化知識，同時在知識升華中體悟科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，使學(xué)生具有家國情懷，為國家發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。教與學(xué)文化的主體是學(xué)生，圍繞學(xué)生成長，培養(yǎng)學(xué)生的各方面能力，觀察現(xiàn)象得物理觀念，科學(xué)思維悟理論知識，科學(xué)探究找邏輯過程，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任促社會使命。筆者從以下五個方面淺述高中物理教與學(xué)文化構(gòu)建，促使核心素養(yǎng)落地生根。

一、培養(yǎng)學(xué)生具有自主觀察物理現(xiàn)象的意識能力

物理學(xué)是有趣的，有豐富內(nèi)涵，包含了很多物理概念、規(guī)律以及理論，因為和生活密切相關(guān)，所以物理與生活密不可分。當(dāng)教師要求學(xué)生解釋生活中見到的一些可以解釋的現(xiàn)象時，學(xué)生又會覺得毫無頭緒，不知所措，究其原因，還是我們的物理課堂學(xué)生參與實驗或?qū)嵺`的程度不夠，沒有觸發(fā)觀察與思考的意識，學(xué)生對物理現(xiàn)象觀察不夠仔細(xì)，或者沒有仔細(xì)觀察的意識。這就要求教師在平時教學(xué)中，新課標(biāo)背景下二十一個教材實驗，還有生活中與物理相關(guān)的現(xiàn)象都可以作為案例來研究，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察，看清現(xiàn)象。因為很多實驗可能器材相同，但是研究目標(biāo)會不同，所以無論是演示實驗，還是小組實驗，都應(yīng)讓學(xué)生觀察，提出問題，找出異同點。例如研究物體自由下落快慢的規(guī)律，利用頻閃照片或者計算機(jī)傳感器來重現(xiàn)詳細(xì)過程，豎直方向位移之比符合一比三比五；探究力的平行四邊形定則，通過彈簧測力計、橡皮筋等工具演繹實驗過程，也可以通過計算機(jī)模擬的同步，比如幾何畫板，最終深刻得出結(jié)論：在誤差允許內(nèi)，合力的理論值與實驗值相等；探究平拋運(yùn)動的規(guī)律，通過視頻慢鏡頭可以分析水平與豎直分運(yùn)動規(guī)律，或者也可用播放器逐幀播放來研究等。

自主觀察物理現(xiàn)象的意識是基于對習(xí)得知識的應(yīng)用與實踐，寓物理知識于實驗操作。在這些實驗課堂中，多數(shù)同學(xué)觀察方向不明確、無從下手，此時需要教師適當(dāng)引導(dǎo)，通過問題鏈的形式，使孩子們學(xué)會集中注意哪些方面，觀察有目標(biāo)，從表面現(xiàn)象中萃取有用的信息，厘清實驗的淺層與深層本質(zhì)，自覺主動體悟生成。教師還需在平時教學(xué)時利用習(xí)題中的情境案例，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生觀察題目中的現(xiàn)象，如題目所描述的情境與生活的關(guān)系、情境蘊(yùn)含的物理知識有哪些、現(xiàn)象與理論的關(guān)系是什么等，帶著問題去觀察才是有效的。

二、培養(yǎng)學(xué)生具有自主表述物理現(xiàn)象的能力

不管是課堂內(nèi)，還是課堂外；不管是學(xué)習(xí)中，還是生活中，都要鼓勵學(xué)生積極地表述自己觀察的現(xiàn)象和自己的想法。有想法就說，有問題就問，可以生生討論，也可以師生討論，這樣才能激發(fā)學(xué)生積極地去思考問題，聆聽他人的見解，促進(jìn)自身能力的提升。給學(xué)生展示的機(jī)會，是學(xué)習(xí)的過程，是內(nèi)化知識的過程，是深度學(xué)習(xí)的路徑。自主表述需要對現(xiàn)象的高度概括和集中思考的邏輯語言的輸出，是一種非常重要的素養(yǎng)體現(xiàn)。

陶行知先生就指出，“發(fā)明千千萬，起點是一問”。在一些課堂上，學(xué)生想發(fā)言，必須先舉手，否則就是無視課堂紀(jì)律，會受到教師的責(zé)罵，打消了學(xué)生的積極性；也會出現(xiàn)學(xué)生積極舉手回答，問題回答有偏差，教師不鼓勵反而批評，打擊了學(xué)生的積極性；課下學(xué)生問問題了，老師有時卻會說：“這么簡單的問題都不會！”“我上課講過了，上課不聽吧！”“不要鉆牛角尖”等等，挫傷學(xué)生的內(nèi)心成就感。課堂不能一味講授，要留時間讓同學(xué)們聽聽各自的講述，激發(fā)思維，產(chǎn)生共鳴，相互切磋，共同生長。

基于以上現(xiàn)象，為了促進(jìn)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力，必須鼓勵學(xué)生積極主動地表述，不要怕學(xué)生說錯，不要怕引起誤解，不要責(zé)罵學(xué)生，不要批評學(xué)生，不要扼殺學(xué)生的求知欲。錯誤讓我們更加精彩、收獲更多，學(xué)生才能真正得到進(jìn)步、成長。比如在研究物體自由下落快慢的規(guī)律時，學(xué)生通過自己的觀察問了很多問題，也有很多認(rèn)識的錯誤，于是我把問題整理出來，再演示、再推理，不時引導(dǎo)學(xué)生提問。在學(xué)生發(fā)言、提問和討論中，對原有現(xiàn)象有了更深地認(rèn)識，課堂效果很好。

三、培養(yǎng)學(xué)生具有自主挖掘物理本質(zhì)的能力

“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！睂W(xué)生主動參與，養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究物理本質(zhì)的興趣。例如“電容器”的引入，手持相機(jī)，按下快門，閃光拍下照片。隨即去掉電池，問學(xué)生是否還能閃光？同學(xué)們展開討論，絕大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為沒有了電池的充電，就不會閃光。當(dāng)教師按下快門，又閃光了，同學(xué)們驚愕。緊接著再次提出問題，老師若再按快門，是否會閃光，部分同學(xué)陷入了沉思。同學(xué)們心中這股挖掘物理本質(zhì)的自覺探索欲望被激發(fā)。

生活中的很多現(xiàn)象都需要用物理知識去解釋，教師以此為例導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生積極思考，弄清楚本質(zhì)。例如飲料品中裝水，底部扎幾個洞，可以看到水從底部漏了出來，然后教師將其從手中釋放下落或者蓋上瓶蓋扔到某位同學(xué)手里，發(fā)現(xiàn)水并未從底部漏出。再如電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的阻礙作用，感應(yīng)電流受到原磁場給予的安培力與其反作用力所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，但新授課之前同學(xué)們是處于未知狀態(tài)。所以做了“驚險”現(xiàn)場實驗，豎直平行軌道上，第一次將矩形鋁片沿軌道下落，沒有放強(qiáng)磁體時速度很快，看上去感覺非常危險，手臂放下面肯定會受傷；第二次老師在下落軌道上固定強(qiáng)磁體后，問哪位學(xué)生敢上臺把手腕放下面，此時全班還是很多人不敢，但是有個別男生膽子比較大，敢上臺，在緊張嚴(yán)肅的氣氛下，注視著鋁片加速下落，但到靠近強(qiáng)磁體時，速度驟減，現(xiàn)場發(fā)出熱烈的掌聲。前后兩次強(qiáng)烈反差，對學(xué)生的元認(rèn)知產(chǎn)生了沖擊，認(rèn)知沖突促進(jìn)學(xué)生挖掘物理本質(zhì)。

生活中各種瓶瓶罐罐和其他用品都可以制作教具，使學(xué)生感受物理源于生活，又能把物理知識應(yīng)用到生活實踐，學(xué)生習(xí)得知識變得實際有用，增強(qiáng)學(xué)習(xí)樂趣，體現(xiàn)了新課革思想，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)原因、探究本質(zhì)，物理與社會生活相結(jié)合，同時也培養(yǎng)了學(xué)生自主挖掘物理本質(zhì)的能力。

四、培養(yǎng)學(xué)生具有自主操作物理實驗的能力

理論探究需要實驗驗證，實驗需要動手操作，但是往往很多學(xué)生進(jìn)入實驗室感覺摸不著頭腦，不知所措。自主操作不是放任學(xué)生進(jìn)入實驗室自己搗鼓器材去研究，因為沒有科學(xué)探究步驟的引領(lǐng)就是瞎探究、偽探究，時間花了，沒有效率。操作物理實驗的能力包含實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、信息轉(zhuǎn)化、動手操作、語言表達(dá)等?？茖W(xué)實驗探究是在觀察基礎(chǔ)、資源準(zhǔn)備、科學(xué)步驟、科學(xué)思維引領(lǐng)下的探究，包含實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗誤差分析及實驗反思等。

密立根通過光電效應(yīng)實驗測得普朗克常量，所測結(jié)果與普朗克給出的結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)近似相等，從而榮獲諾貝爾獎。盧瑟福通過氦核粒子散射實驗的現(xiàn)象否定了湯姆生的棗糕模型，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，為探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。同樣，物理課堂也需要在“做”字上下功夫，這對于提高物理教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生動手解決問題的能力大有幫助。物理教材中有許多實驗，如觀察電容器充、放電，測量金屬絲電阻率、測量電源電動勢和內(nèi)阻，用單擺測量重力加速度的大小、測量玻璃的折射率、用雙縫干涉實驗測量光的波長、探究影響感應(yīng)電流方向的因素，探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，用油膜法估測油酸分子的大小、探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系等。這些實驗需要加強(qiáng)，沒有操作實驗的能力是不可能深度理解實驗過程中的一些意外、多種因素對結(jié)論的影響。所以現(xiàn)在新高考通過真實還原實驗過程來考查學(xué)生是否真的做過實驗。

教材實驗必須讓每個人參與進(jìn)來，這也是新高考下的要求。讓學(xué)生動起來，體悟科學(xué)結(jié)論的得出絕不是容易的事，同時培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，科學(xué)思維下的科學(xué)探究，與他人合作的能力。在整個過程中遇到困難，教師要給予指導(dǎo)，這樣才能讓學(xué)生有所體驗。讓學(xué)生大膽嘗試，既有助于學(xué)生對物理知識的進(jìn)一步理解，又能更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

操作實驗不是簡單動手，而是在科學(xué)步驟、科學(xué)思維、分工合作、實驗驗證、結(jié)論應(yīng)用繼而創(chuàng)新。俗話說“耳聞易忘，目睹為實，躬親則明”，在平時教學(xué)過程中，教師要鼓勵學(xué)生自己去處理一些力所能及的事情，盡可能通過自己的雙手來解決問題，可謂“行比知更重要”。

五、培養(yǎng)學(xué)生具有自主整理物理知識的能力

高中物理學(xué)科部分學(xué)生覺得難度大、范圍廣、知識深。物理概念、基本公式、規(guī)律的理解與應(yīng)用需要學(xué)生的消化與吸收。不能因為課程的時間問題而壓縮甚至不給學(xué)生自主整理物理知識的時間，學(xué)生面對筆記能把教師教授的理論與知識低下頭流露于筆尖。思維導(dǎo)圖是學(xué)生整理知識較好的工具，通過樹形圖、流程圖和氣泡圖等層級關(guān)系、層次關(guān)系、邏輯關(guān)系充分展示學(xué)生對所學(xué)的理解過程，再次深度學(xué)習(xí)。每位學(xué)生擁有自己的筆記本，將高中物理知識體系按大單元整理，每個人基于理解的學(xué)習(xí)有所不同，可以形式不同，各美其美，美美與共。對知識的盲區(qū)給予自主獨立的思維，教師要學(xué)會等待，等待學(xué)生對知識的深度理解。然而高考衡量標(biāo)準(zhǔn)是分?jǐn)?shù)，給了教師、家長和學(xué)生很大的壓力。面對學(xué)習(xí)內(nèi)容與課時緊張的矛盾，教師課堂上的講授占據(jù)大部分時間，沒有提問、沒有等待、沒有關(guān)注學(xué)生的學(xué)，為了完成教學(xué)任務(wù)，一股腦兒從頭到尾地講述。學(xué)生沒有一點學(xué)習(xí)的“緊張”氣氛，便出現(xiàn)了沒有積極思考，課外抄寫訂正，為了完成老師的任務(wù)，機(jī)械式地重復(fù)勞動卻無效果的現(xiàn)象。

拋開傳統(tǒng)模式課堂教學(xué)，把課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生成為真正學(xué)習(xí)的主人，課堂上大膽給予學(xué)習(xí)的時間、空間，讓學(xué)生有時間去思考、消化和鞏固，有時間去整理物理知識，這樣他們才能更好地建構(gòu)自己的思維，方可各顯神通。呼吁教師一定要給孩子更多的自主時間，讓他們自主地去學(xué)習(xí)整理。

相信學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生，發(fā)展學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)高品質(zhì)的有效學(xué)習(xí)。相信學(xué)生不是不聞不問，不是放任自流，而是有效地啟發(fā)。啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生通過已有認(rèn)知，利用學(xué)習(xí)資源，通過教師鋪墊認(rèn)知沖突，啟發(fā)、引導(dǎo)探究，意義建構(gòu)而獲得，使得學(xué)生真正成為具有自主觀察、表述、挖掘、操作、整理的學(xué)習(xí)能手，這與我國全面育人的目標(biāo)不謀而合，從而形成體悟、探究、實踐及創(chuàng)新能力，很自然地獲得知識。教師需要終身學(xué)習(xí)，要有創(chuàng)新意識，方向正確比努力更重要。

課堂屬于學(xué)生，課堂的精彩需要學(xué)生的積極參與。以學(xué)生為主體，師生互動、生生互動，讓課堂成為展現(xiàn)師生生命價值的綠洲。全面落實“以學(xué)生發(fā)展為中心”這一教育理念，積極推動高中物理教與學(xué)文化的構(gòu)建，為全面提高學(xué)生核心素養(yǎng)增加動力、活力與生長力。