強化探究 體悟思想 滲透人文

【名師檔案】

王俊鵬，江蘇省泰州中學副校長、黨委委員，正高級教師，江蘇省特級教師。江蘇省物理學會理事，江蘇省中小學實驗教學研究中心物理學科特約研究員。曾獲江蘇省德育先進工作者、泰州市有突出貢獻的專家和泰州市名教師等稱號。在《物理教師》《中學物理教學參考》等刊物發表論文80余篇，主編《高中物理同步課堂》《初中物理疑難全解》等十余本教學參考書，主持和參與多項省級及以上重點課題研究，領銜研究“江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目”和省級課程基地“理科學習體驗中心”各一項。

【摘 要】物理教育教學追求的是完整的教育，不僅要教學生物理知識，更要把學生培養成真正的科學文化人，為中華民族的振興、人類的文明與發展培養出有用的全面型人才。為達此目的，物理教學必須在強化科學探究、引領學生體悟思想方法和滲透人文精神教育方面三管齊下。

【關鍵詞】科學探究；科學思想方法；人文精神

【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2016）38-0074-03

【作者簡介】王俊鵬，江蘇省泰州中學（江蘇泰州，225300）副校長，正高級教師，江蘇省特級教師。

物理教學的核心是進一步提高學生的科學素養，科學素養包含科學知識、科學方法、科學思想、科學態度以及社會責任等方面。科學的核心是探究，物理教學應該以科學探究為主要教學策略，要讓學生通過科學探究活動，學到物理知識，體驗科學過程，了解物理研究方法，領悟物理思想，并受到科學價值觀和人文精神的熏陶。只有這樣，學生才會成為真正的科學文化人，而不僅僅是擁有一定物理知識的人。

一、物理教學要注重探究，實驗教學要強化科學探究

物理課堂中的探究實驗是學生主動獲取物理科學知識、體驗科學過程、領悟科學方法的重要學習活動，其作用主要是能讓學生的學習方式實現從被動接受知識到主動獲取知識的轉化，這一目的達到很大程度上取決于實驗的科學探究質量和教師的教學效率。

1.實驗探究要追求探究的質量和品位。

觀察我們的課堂，會發現存在不少低效、無效甚至負效的實驗探究。在長期的教學實踐中我研究了課堂實驗探究質量低下的幾個主要原因并思考了相關的對策。

首先，初始思維變“忽略”為“重視”。在常態實驗課上，教師習慣直截了當地把器材清單給出，那“怎么就想得到用這些器材而不是其他器材來做實驗的呢？”由于缺少鋪墊和過渡，這樣的安排顯得很突兀，從而也把最能培養能力的探究過程的“初始思維”給“忽略”了。實際上，對實驗問題的提出、原理方法的分析與討論、器材選擇與方案擇優等等這些最初始的探究要素（包括后面結論的歸納與誤差分析），更需要思維分析，這也恰恰是創新性思維萌發的開始，必須重視，絕不能忽略。

其次，探究活動變“照方抓藥”為“有意識地探究”。不少教師將探究程序細化成一個個步驟和一張張表格，學生只需要有條理地按步驟動手做實驗。整個活動中，學生完全是按照教師或文本的指令進行操作，這樣容易導致“知其然，而不知其所以然”。我主張把單純的“程序操作”變成“有意識地探究”，把“驗證性實驗”變成“探究性實驗”；把按部就班的“假”探究實驗變成有意識的“真”探究實驗。這樣，不僅學生的實驗技能得到訓練，思維能力也得到了有效的培養。教師的作用主要是引導探究、指出誤區、把握方向和評估探究質量。

再次，實驗內容變“抽象”為“具體”。在實際的教學中，我們時常會把物理實驗搞成了純科學內容的抽象講解或口頭探究，遠離了學生的生活實際，不能激起學生強烈的“樂學”情緒和探究欲望。其實，在實驗教學時，教師要注意情境的創設和背景的有效鋪墊，從而縮短教材和學生之間的距離，從學生感興趣甚至有爭議的內容出發，使學生對教材由“近”感到“真”，由“真”感到“親”，體現物理知識的有用性、實用性，增強可接受性和探究的動力。

最后，實驗結論變“膚淺呈現”為“理性升華”。物理課上“淺嘗輒止”的實驗教學很常見，學生不記錄數據，而是由操作直接定性得到實驗結果。這樣就把“具體實驗操作”和“分析論證”兩個環節混在一起了，混淆了“證據”和“結論”的區別，導致許多有用的信息被浪費。比如在探究“光的折射定律”實驗教學中，入射角、折射角之間有沒有定量關系，會有怎樣的關系……這樣的問題并不是要在課堂上解決，而是作為拓展性問題留給學生，實際上也就把探究的深度進一步加大了，引領學生進一步理性升華。以美國物理學家密立根所做的著名的“油滴實驗”為例，密立根如果僅僅沉浸于巧妙地測出油滴所帶的電量，不進行定量分析論證，又怎能推斷出電荷量的不連續性以及元電荷的電量，從而得到電荷量子性的重大創新成果呢？

2.探究式教學要把握的關鍵要素。

一節探究課是否能夠促進學生探究活動的有效開展，取決于實驗探究的質量和品位。教師在教學中必須把握以下幾個關鍵要素。

（1）還原初始思維，引導學生思考實驗的方法和步驟。

（2）優化情境設計，使其富有趣味性、時代感和實際意義。

（3）注重提煉“問題”，使其緊扣教學目標，充分調動學生積極性：“問題”要成為串起探究活動的主線；“問題”要面向全體學生，遵循“最近發展區”原則；“問題”要緊密聯系實際，貼近生產生活。

（4）注重交流、討論、自評互評，給學生提供展示拓展的機會。

二、在探究教學中引領學生體悟物理思想方法

笛卡爾說過，“最有價值的知識是關于方法的知識”。高中物理課程標準也提出，“通過物理概念和規律的學習過程，了解物理學的研究方法，認識到物理實驗、物理模型和數學工具在物理學發展中的作用”。在教學實踐中，我發現以往大多數教師都是強調要做好滲透和鋪墊，讓學生在潛移默化中體會和領悟科學方法，然而，這種含而不露、點而不破的做法收效不大。在實踐中我提出了以下兩點主張。

1.物理思想方法的教育要由隱性轉變為顯性。

所謂顯性教育，就是指在進行物理方法教育時要明確該科學方法的名稱、形式、內涵、步驟及其適用的條件，讓學生得到有意識的培養和訓練，如同傳授科學知識一樣，圍繞科學方法的學習目標、過程和練習方式進行設計并展開明確、系統、細致的教學。

首先，在物理教學過程中要注重訓練學生的思維方法，培養思維能力。在教學過程中要明確告知他們采用的思維方法。

其次，適時進行物理方法的小結。當某種方法在一個階段出現多次，或是教學中涉及某一重要思想方法時，教師就要進行小結，將方法進一步明確化、科學化、完整化，引導學生在更高的層面來理解這一方法。

2.系統梳理、挖掘物理教材中的科學思想方法。

物理教學論專家閻金鐸教授提出，把物理教學中的科學方法分為三個層次。在具體教學實踐中，我們可以引導學生系統地有意識地進一步細化梳理。

（1）實驗及其觀察方法：①實驗的特點和作用；②實驗原理和方法；③實驗的設計；④實驗器材的選擇和使用；⑤觀察的特點和作用；⑥觀察的要求和方法。

（2）邏輯思維方法：①比較和分類方法的特點、規則、作用與運用訓練；②分析和綜合方法的特點、作用與運用訓練；③歸納、演繹和類比的推理方法的特點、規則、作用與運用訓練；④形象思維與直覺思維及頓悟的作用與運用訓練；⑤科學概念、規律的邏輯結構和抽象、概括的一般過程。

（3）模型化方法：①理想化方法與理想模型建立的特點、作用與運用訓練；②假說方法的特點、作用與檢驗方法；③等效方法、對稱方法、微元方法的特點、作用與運用訓練；④轉換的方法及訓練（如狀態物理量和過程物理量測量的相互轉換）；⑤控制變量法、整體法、隔離法；⑥“化曲為直”法。

（4）數學方法：①用數學方法進行推理建立新理論和發現新規律；②數學方法為物理學提供了精確的形式化語言，如物理公式；③圖象表達物理規律和處理問題的特點、作用與運用訓練；④比值定義物理量的方法；⑤比例系數法。

教師在方法教育顯性化的基礎上，引導學生進行系統的方法梳理、盡可能挖掘教材中的物理方法的教育素材，學生就會在學習知識的同時體驗并領悟到物理思想方法。

三、把人文精神的教育滲透到物理教育之中

人文精神的核心是以人為本，強調對人本身的價值和尊嚴的尊重，對人類處境的關愛。現代社會的人應具備的人文精神或人文素養有：人與自然和諧可持續發展的理念；對科學的“真、善、美”的追求；社會責任意識；對不同文化的理解和認同的意識；合作共處的能力；珍愛生命；自我反省意識。教師應在教學活動中注重人文精神目標的培養。

1.物理教育中蘊含著豐富的人文思想。

德國哲學家文德爾班說：“近代自然科學是人文主義的女兒”。在科學技術活動中，充滿了人文因素和人文思想。

首先，物理科學本身充滿了科學美，其規律、定理揭示了客觀事物的簡單性、對稱性、和諧性、統一性與奇異性等特征，給人以美感，這也是人們在實踐中孜孜以求的目標。其次，科學家的任何科研活動都和其他社會活動一樣，體現和反映了參與者的倫理觀、人生觀、世界觀和價值觀，像科學家獻身科學敬業奉獻的精神、實事求是嚴謹治學的態度等等，都浸潤著濃烈的人文精神。再次，科學是社會有組織的群體活動，團隊精神、民主作風、合作意識和百家爭鳴都是科學活動中人文精神的組成部分。最后，物理教育是教育者與受教育者在認識、感情和行動上的交流和探討。既然是交流與探討，必然會使人與社會的關系、人與自身的關系在這個動態過程中得到反映。

2.物理教育中人文精神的滲透和培養。

在物理教育中，要有意識地挖掘物理學中的人文思想，并把它與物理知識相融合，更多地關心“人”和“人文”，使我們的物理教育富有生機和人性。

（1）激發學生物理學習的興趣和追求科學的動力。在物理教育中，教師應向學生展示物理科學的強大魅力，描繪真理光輝的迷人光彩，講述科學家杰出的貢獻和孜孜不倦追求真理的執著，從而激起學生對物理科學的興趣。

（2）引導學生樹立良好的科學道德。蘇格拉底說：“美德就是知識。”有些人發現實驗數據與規律不符時，不是去找誤差原因，而是編造起“理想的”數據來；有些人為了應付“研究性學習”的課題研究，沒有調查、實驗，“東抄抄、西摘摘”，乃至于從網上一“拷（copy）”而就。對于這樣的行為，一方面要進行正面的說理教育，另一方面要嚴肅地加以處理。

（3）建立民主和諧的教學氛圍。蘇霍姆林斯基說：“教育——這首先是人學。”物理教師一方面要創設和諧情境，增進學生合作學習，鼓勵學生積極參與并主動創新，讓學生在尊重中學會尊重，在批判中學會批判，在民主中學會民主。另一方面，面對爭議，特別是一些需要引導的話題，他不是以真理的壟斷者或是非的仲裁者自居發表、一錘定音的“最高指示”，而是充分行使自己也同樣擁有的發言權，真誠地為學生提供一些更寬闊的思路、更廣闊的視野和更豐富的選擇。

物理教育的實踐過程中強調培養學生的探究能力，無論是實驗探究還是理論探究，都要與物理思想方法教育有機地融合起來——沒有科學的人文是跛腳的，沒有人文的科學是盲目的，只有讓整個教育過程始終浸潤在人文精神的氛圍中，才能使學生得到完整的物理教育。