進一步實踐教學理論模型 落實核心素養課程目標

陶昌宏

有了正確的教育觀、正確的課程觀和物理觀，為做好物理教育奠定了堅實基礎，具體到教學工作中還有很多工作要做細，做好。

教學工作包括教學設計、教學實施、教學反思和教學評價等。做好教學設計是重中之重。進行教學設計，要以核心素養課程目標為指導，以課程標準為依據。同時要確定一個指導教師操作行為的教學理論模型。抓住事物的本質建構模型是物理學重要的研究方法。

北京市物理學科建構了《物理教學的基本特征》的教學理論模型，其核心內容是：“物理教學要堅持以創設問題情景為切入點，以觀察實驗（事實）為基礎，以培養學生思維能力為核心，以提升學生探究能力為重點的基本特征。”其中有四個關鍵詞：情景、實驗、思維、探究。

堅持以創設問題情景為切入點

因為物理概念高度抽象、高度概括、高度簡潔、高度自恰。因此，建構概念要按照學生的認知規律和建構概念的規律，要讓學生有清晰的感知和正確的表象。問題情景要以自然界真實發生的事情為基礎，以社會生活、生產、科學技術中的實際問題為背景，包括利用實驗、利用師生的肢體動作等；問題情景要有利于學生建構物理概念、認識物理規律。

恩格斯曾說：“我們知道什么是一小時或一米，但是不知道什么是時間和空間！確實有人認為，我們也不知道什么是物質和運動！當然不知道，因為抽象的物質和運動還沒有人看到或體驗到。像‘物質和‘運動這樣的名詞無非是簡稱，我們就用這種簡稱，把許多不同的、可以從感覺上感知的事物，依照其共同的屬性把握住。因此，要不研究個別的實物和個別的運動形式，就根本不能認識物質和運動。”

這段話啟發我們，如果沒有具體的現象和具體的實物，將無法建立抽象的概念。具體到教學中，要想讓學生感知具體的真實的事物，獲得體驗，抓住事物共同的屬性，就要通過感知和體驗建構抽象概念。要通過創設問題情景，培養學生的觀察和描述現象的能力；培養學生提出有價值問題的意識和能力；培養學生學會從實際問題中確定研究對象，抓主要矛盾，建構物理模型的能力。

例如，在講授“自由落體運動”時，老師讓學生手捏下落的尺子，通過尺子下落的高度，確定人的反應時間。經過教師啟發，學生提出研究的問題——研究尺子下落的規律。在創設問題情景的過程中，不僅滲透了物理觀念，培養了學生的科學思維能力、科學探究能力，而且喚起了學生的求知欲和好奇心，激發了學生探索自然的內在動力。

以觀察實驗（事實） 為基礎

物理學是一門基礎性自然科學，是一門以實驗為基礎的科學，是一門實驗與理論高度、精密結合的科學。十七世紀，“實驗（事實）+邏輯推理”的方法開創了物理學研究的新篇章，開創了物理學發展的新篇章。在近代物理學和現代物理學的發展中，實驗、實驗探究成為重要的研究方法。

恩格斯曾說過：“整個自然界，從最小的東西到最大的東西，從沙粒到太陽，從原生生物到人，都處于永恒產生和消滅中，處于不斷的流動中，處于無休止的運動和變化中，只有這樣一個本質的差別：在希臘人那里是天才的直覺的東西，在我們這里是嚴格科學的以實驗為依據的研究結果，因而也就具有確定得多和明白得多的形式。”

這段內容告訴我們：自然界處于運動和變化之中；在哲學、自然科學的建立和發展過程中，直覺和實驗的意義；以實驗為依據的探究結果，能夠得到確定的形式，而且相信一定是簡潔的形式。

在物理教學中，實驗和實驗教學不僅能使學生獲得直接經驗，而且能夠向學生滲透物理觀念，培養學生科學思維，培養學生的科學態度和獲取證據的意識。

在十幾年來的課程改革中，北京市物理學科開展了中學物理教師實驗技能、實驗教學、實驗創新、實驗探究技能、實驗探究創新等系列實驗研究，營造了研究實驗、研究實驗教學、研究實驗創新、研究實驗探究的良好氛圍，這種氛圍有效促進了教師的專業成長，提高了物理教師的教學基本功。系列實驗研究也為具有實驗才華的教師搭建了展示的平臺。在研究的過程中，教師的實驗意識增強了，實驗能力得到提高，課堂上實驗教學的次數明顯增多，實驗教學的內容不斷豐富，學生實驗動手的次數也增多了。例如，一位教師在《自由落體運動》這節課上，利用頻閃照相技術，記錄小鋼球下落的影像，學生觀察并論證小鋼球的運動性質。這樣的實驗，不僅提高了學生的學習興趣，而且拓展了學生的視野。

以培養學生思維能力為核心

科學思維是核心素養課程目標中的重要內涵。著名科學家、兩彈一星元勛錢學森曾說：“從廣泛的意義上講，從唯物主義的思想講，思維當然有規律，因為思維也是一種客觀現象，而一切客觀的東西及其運動都有自己的規律，思維當然也不例外。”

思維既然有規律，就能夠按規律進行培養。中華人民共和國義務教育法第三十四條中明確規定：“注重培養學生獨立思考能力、創新能力和實踐能力，促進學生全面發展。”

學生的思維能力是在具體的建構概念、觀察實驗、認識規律、解釋現象、解決問題的過程中逐步提高的。教學過程中，教師不可能代替學生感知，不可能代替學生觀察，更不可能代替學生思考。因此，要給學生思考的時間和空間。“強而弗抑，道而弗牽，開而弗達”“不憤不啟，不悱不發，舉一隅不以三隅反，則不復也”等教育思想，都是在啟發我們如何培養學生的思維能力。

物理思維能力中的分析與綜合能力是重要的思維能力。分析是指，在頭腦中把事物的整體分解為部分，或者把整體的個別特征、個別方面分解出來的思維過程；綜合是指，在頭腦中把事物的各部分聯系起來，或者把事物的不同特征、不同方面結合起來的思維過程。分析與綜合能力是在解決具體問題的過程中逐步提高的。

“實踐解釋”能夠有效培養學生的思維能力。“實踐解釋”即組織學生用語言“解釋自然現象和實際中的問題”。因為在解釋過程中，看似是語言，其實頭腦中要經歷諸如觀察、建構模型、假設、證據、運用概念、規律進行邏輯推理等一系列思維過程。愛因斯坦曾說：“如果你不能簡單地解釋它，說明你還沒有很好的理解它。”一個人如果懂得了學科的基本原理、學會了獨立思考，他將找到屬于他自己的道路。

一位教師在《機械振動》一課的教學中，演示水平彈簧振子的運動情況后，請學生試著歸納一下彈簧振子運動過程中的受力特點。這個問題學生要做深入細致的思考，如確定振子的平衡位置、建立坐標、運用胡克定律等。這樣的做法就尊重了思維培養的規律。

以提升學生探究能力為重點

能力的最高層次應該是創新能力、創造能力，而探究能力是創新能力的基礎。很難想象，一個沒有探究興趣和探究能力的人，會具有很強的創新能力。具有探究能力的人，才能不斷地更新、完善知識結構，不斷地更新技能，不斷地提出新問題，不斷地解決新問題。因此，探究能力是創新能力的重要基礎。尤其是當今社會，知識以爆炸的方式增長，人工智能不僅給人類帶來美好憧憬，而且成為現實或即將成為現實。在這樣的時代，提升科學探究能力尤為重要。

教學中，教師要著力培養和提升學生的探究能力，要組織學生進行探究活動，通過探究真實的問題，經歷真實的探究過程，有效地提升探究能力，增強探究意識和探究興趣。毛澤東主席曾說，你想要知道梨子的滋味，你就要親口嘗一嘗。我想，“親口嘗一嘗”就是實踐和探究。

科學探究是物理核心素養課程目標中的重要內容。探究是減負的好方法，是獲得直接經驗和成功感的重要途徑，是形成意識不可替代的過程，是形成創新意識提升創新能力的基礎，是一種生活和學習態度。一位老師在《共點力作用下物體的平衡》一課的教學中，利用彈簧稱、小鋼圈、細線、刻度尺等器材，組織學生進行實驗探究，得出共點力的平衡條件。這個過程培養了學生的探究意識，提高了學生的探究能力。

綜上所述，教學理論模型的核心內容既是核心素養課程目標中的筋骨，又是實現核心素養課程目標的強有力的腳手架。實踐教學理論模型，能夠有效地實現核心素養課程目標。廣大一線教師和教研員樹立正確的教育觀和課程觀，建立物理觀，努力實踐教學理論模型，則一定能夠在新一輪的課程改革實踐中獲得成功感，使物理教學呈現勃勃生機！