超越知識本位的物理活動教學

李勸

【摘 要】本文闡明超越知識本位的物理活動教學的價值取向，論述以“過程與方法”作為物理教學主要目標的實施策略，講解其具體的實施方法，以培養學生成為不斷成長與發展的人。

【關鍵詞】物理 活動教學 知識本位 過程與方法

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）02B-0150-03

教育的本質是培養人和發展人。基于教育現狀及形勢要求，中學物理活動教學改革從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度全面推進“活”教材理念和“活”學生理念，旨在全面提高學生的科學素質，為培養學生成為優秀的現代社會成員和具有應對未來發展挑戰能力的人奠定學科基礎。

一、價值取向

中學物理活動教學本質上是一種動態的教育，其核心就是通過學生自身體驗與經歷來獲得學科基礎知識，以熟練運用反思和自我判斷來不斷提升個人情感的傾向性，通過監控與自我監控來確立主體滿足所需要的效益關系，其價值取向就是培養學生成為不斷成長與發展的人。

（一）培養不斷成長的人。物理活動教學滿足現代對人的教育的廣泛、深入的實踐性發展的客觀需要，即把人的成長與知識發展相連、相融起來。人與器物相區別在于人具有不斷成長的生命力，他能夠通過價值判斷不斷控制與修復，并制造和熟練使用語言工具發展智慧與知識，從這個意義上講，知識是一種活的存在，依賴不同的人而產生不同的建構。如果將知識以一種“版式”如商品交換一樣固定地和一成不變地灌輸給學生，把人作為一種接收器皿而存在，那么這種忽略人的創造性、情感反應與自我感受的教學，就與人的本性是不相關的，是一種死的教育。不斷成長的“人”和不斷生長的“知識”催生的教育才是我們需要的教育。這種教育超越單一知識傳授的價值，摒棄了把人作為一種器具的潛意識，是回歸“人”的本性的教育，是對“人”生命本性尊重的自覺體現。這種把知識的“生長”置于人的生命生長需求中的教育，讓學生煥發出生命的光彩，使他們自發創新和創造成為可能。

（二）培養更有應對能力的人。現代社會知識日新月異急速更新，人不但需要具有不斷學習的能力，而且需要具有健全的應對能力。物理活動教學應該超越單一的知識技能教學，把培養學生科學素養作為主要目標，把學生培養成為一個理性的人，使學習者將來更能適應現代社會高科技的發展，使之在面臨未知領域或世界急劇變革的時候，能在變化中找到一條路。物理活動教學就是引導學生經歷解決問題的完整過程，促使學生在解決問題過程中，通過調節元認知完善、調整、運用資源及工具，以積極的態度去解決問題，實現自組織發展。這種在開放環境下為學生積極探索提供機會，為學生主動、積極解決問題提供條件的活動教學，為學生應對急劇變化的社會打下堅實的基礎。

二、實施策略

中學物理活動教學實施活的物理教育，其最重要的一條原則就是敞開學生通向自然的窗口，帶給學生對物理世界真實和強烈的感受。激活的生命所構建的“知識”會帶著學生個體鮮明的“原創”印跡，能夠啟動學生內在的動力，從而推動學生不斷成長。

（一）提供有溫度的知識。知識是人經歷事物發展所經過的程序，形成較復雜而有穩定的心理傾向和生理體驗。人作為在社會上具有獨立行動、有豐富情感的個體，其思維和行為每時每刻都受到道德、情感的引領和指導，其行為過程是具有溫度的。如果僅僅是為了功利的需要而強迫學生簡單、孤立、機械、被動地獲取知識，那么這樣的認知過程無疑是一個缺乏溫度的“冷”的過程，所獲得的科學知識無疑是一種“冷”的知識。這種冷冰冰的知識和學習行為，由于與人的情感和道德割裂或較少相關，不能幫助自己或較少能幫助自己完成對世界的完全認知，在一定情況下還可能走向負面。所以，在物理活動教學的落實中，應當把“過程與方法”優先于“知識與技能”來考慮，努力開放知識系統，引導他們開展探究性學習，把自身經驗作為新知識的生長點，讓知識的獲取過程與自己的興趣、感情及生活息息相關，獲得“鮮活”的和有溫度的“暖”知識，進而成為有“溫度”和溫暖的人。

（二）提供成功經歷。科學精神是科學性質所決定并貫穿于科學活動之中的基本的精神狀態和思維方式，是體現在科學知識中的思想和觀念。讓學生獲得科學精神和創造能力，是物理學教學的本質和靈魂。愛因斯坦說，科學結論幾乎總是以完成的形式出現在讀者面前，讀者體驗不到探索和發現的喜悅，感覺不到思想形成的生動過程，也就很難清楚地理解全部情況。物理活動教學超越知識本位，由單一的“知識與技能”目標擴大為三維的立體目標，把“情感態度與價值觀”取代“知識與技能”作為教學的終極目標，使學生在“學得”物理知識過程中，不僅掌握知識，而且增進科學情感、體驗科學方法、豐富科學思維。所以，在教學中讓學生體會科學的探究性和探究中的不確定性，使學生對科學的本質的認識能夠深入一些，給予學生更多的體驗，使之在掌握科學分析方法的同時獲得科學精神和創造精神，能夠更加勇敢地面對問題和探索創新。

（三）提供智力苦斗過程。開放教學系統，創造學生參與探索的機會。活動教學的最終任務，是將學生對自然規律的認識從經驗水平上升到科學水平。物理學中涉及的自然科學的一般研究方法，包括觀察、實驗、類比、分析、圖像、理想化、綜合、控制變量、從特殊到一般、假說、模型、追求守恒量等，其中數學的推理與論證是推論物理規律的重要工具。學生通過不完整的信息，較好地運用上述的研究方法，及時提出問題，進行嚴謹或不甚嚴謹的推理與驗證，一次一次地用新的事實檢驗結論的合理性，并進行合理外推，最后綜合得出結論，找到解決問題的思路，最終解決問題。學生學會了有根據的說話、有依據的推理，就獲得了科學思維；在經受多種的智力困頓、挫折及堅持后得到滿意的結論，就創造了新知識。學生多次經歷這樣的物理過程的發生、發現和解決的智力苦斗過程后，就會逐漸沉淀下解決科技難題所需要的耐性。

三、實施方法

在具體教學內容的安排上，要突破思維界限，根據教學內容創造“活”的知識。不僅要緊密聯系學生生活中得到的體驗，而且還要時常展現基礎物理學原理在當代科學技術中的發展和應用，以求得學生對物理科學的確切理解。為達到這個目的，教學中我們應做到：

（一）教學以“探究”展開。改變傳統演示實驗模式，把以教師“實驗—呈現”，學生“聽—看”的演示實驗，轉變為學生探索性實驗、師生協同實驗、設計性實驗，將演示實驗由講臺擴大至學生的座位乃至學生更大的活動空間，使學生主動參與演示實驗操作，讓學生親自做一做，使學生由被動的觀察變為主動的實踐。這樣學生更易投入，興趣更加濃厚。如體驗向心力活動：

（1）兩個學生手拉著手，一人圍繞另一人旋轉，如圖 1 所示——你看到了什么？感覺到了什么？

（2）旋轉鏈球、椅子等，使轉盤帶著鐵塊共同轉動——請你解釋所見到的物理現象，猜測原因。

在上述活動中，讓兩個學生手拉手地相互旋轉，讓他們體驗到做圓周運動的物體具有沿半徑向外運動的趨勢，做圓周運動的物體受到向心力的作用。在熟悉圓周運動的旋轉特性之后，進行各種旋轉觀察實驗，為向心力、向心加速度概念的建立做好心理準備。

教師應注意創造良好的探究環境，讓學生完成個別探究或小組探究，對形成原理的正確性進行檢測和論證。如測量“路端電壓隨外電阻變化關系”：

（1）猜想：路端電壓與外電阻的關系；

（2）設計測量電路；

（3）實驗、記錄實驗數據；

（4）作 U—R 圖線；

（5）寫出實驗報告，向老師提交實驗報告。

（二）思維與“發現”為伴。具體如下：

1.重力去哪了？物體對斜面的壓力比重力要小的問題是學生理解的難題，許多學生在實際應用中總是把物體對斜面的壓力當作重力。我們可以用體重計設計一項“重力去哪了？”的活動，方法如下：

（1）將體重計平放在地面上，學生站到體重計上，稱出體重；

（2）將體重計的一側墊高成斜面，同一個學生站到體重計上，發現體重計的計數減小。

在上述活動中，學生驚異于體重計計數的變化，發現在斜面上體重對斜面壓力減小了，這種體驗增加了他們的好奇心和探究欲望。

2.用一節干電池進行法拉第電池反擊。為了讓學生自我“發現”自感現象，我們在課堂上開展了“電池反擊”體驗活動，并延伸到課外。具體方法如下：

（1）老師：“我只用一節干電池就能讓你感受到電擊。”

如圖實驗 1 所示，原線圈接 100 匝、副線圈接 800 匝，請兩個學生手牽手與副繞圈連接成電路，短觸原線圈電池，兩人受到電流刺擊。

（2）老師：“剛才是通電電擊，我還可以讓你受到斷電電擊。”

如圖實驗 2，再請同學做實驗角色，僅使用 800 匝線圈，當斷開電鍵時他們感到電流刺擊。

課后，許多學生都用上述器材做實驗，有做 800 匝的、有做 1400 匝的，高矮肥胖不同者，同一電流下感受各不相同，但各自受電時不自覺地顯露出抵抗的表情，且大致相同。

（三）創造在“制造”中產生。那些不易掌握和理解的原理，可以讓學生在制作后再進行理解。如制作“螺旋測微器”、制作“游標卡尺”等，如下圖。

一些課內的問題可在課外解決，以深入理解問題，以鞏固知識。如在學習自由落體運動之后，組織學生制作“反應儀”，用以測量視覺—運動反應時間，鞏固自由落體運動規律的掌握。

（1）請你們回去根據今天所學的自由落體運動知識，每人制作一個“測量視覺—運動反應時間”的反應儀，要求結實耐用，能直接讀出反應時間；

（2）經檢查后，請你們回家測出父親或其他長輩的視覺—運動反應時間，并給出他們在生活中以及駕駛車輛的注意事項。

許多學生制作交上來的反應時間測量儀，時間刻度是均勻的，這反映出學生從理論到實踐的巨大差異。

物理活動教學用過程與方法作為教學的主要過程目標，教師以“生長”的心態輔助學生在不斷地發生、發展、發現中分析、綜合“生長”的物理原理。在物理活動教學中，把實現“過程與方法”的教學目標的過程作為獲取知識、樹立正確價值觀的過程，培養出智慧個體，促使其成為更積極、有用的社會人。“跟一個人一年說的話，還不如一起玩一個小時”，經歷是最好的老師，落實活動教學目標，關鍵在輔助學生“做過了、做成了”，促使他提出了問題、進行了猜測、開展了評議、完成了測量、完成了推算、說明了報告、歸納了結論，這樣就是做過了、做成了。

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【作者簡介】李 勸（1963— ），男，桂林人，大學本科，桂林市田家炳中學高級教師，特級教師，廣西特級教師工作坊坊主。

（責編 盧建龍）