從掌握知識到認(rèn)識世界，堅持高中物理教學(xué)觀

汪和君

摘要：應(yīng)試背景下的掌握知識教學(xué)觀，與核心素養(yǎng)培育需要下的認(rèn)識世界教學(xué)觀形成一對矛盾。高中物理教師要認(rèn)識到認(rèn)識世界對學(xué)生物理學(xué)習(xí)的意義，并在平衡好掌握知識與認(rèn)識世界關(guān)系的基礎(chǔ)上，真正引領(lǐng)學(xué)生觀察、研究、分析、判斷實際問題，從而為核心素養(yǎng)落地奠定堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高中物理;掌握知識;認(rèn)識世界;教學(xué)觀

在應(yīng)試教育的影響下，高中物理教學(xué)觀在“教學(xué)生掌握知識”的道路上漸行漸遠(yuǎn)，逐步偏離了“教學(xué)生認(rèn)識世界”的本質(zhì)要求。教師在應(yīng)試與物理學(xué)科核心素養(yǎng)培育之間需要取得平衡的一個基本前提是：堅持“教學(xué)生認(rèn)識世界”的基本教學(xué)觀。下面，筆者嘗試對此話題進行探討。

一、掌握知識與認(rèn)識世界的關(guān)系辨析

掌握知識毫無疑問是教學(xué)的基本任務(wù)，但是這并不意味著掌握知識是唯一任務(wù)，兩者之間的關(guān)系又不是想象的那么簡單，具體可以通過以下兩點來闡述。

1.知識是對世界的客觀描述

在物理教學(xué)中，從最基本的測量，到牛頓力學(xué)體系的完美建立，再到力、熱、光、電、原，以及量子力學(xué)體系的建立，每一次知識的突破，都是為了描述人們遇到的物理現(xiàn)象，而只有能夠準(zhǔn)確描述客觀世界的知識，才能被稱之為真正的物理理論。從學(xué)習(xí)角度來看，學(xué)習(xí)這些知識，實際上也就是在掌握描述客觀世界的工具。

例如，在教學(xué)“摩擦力”的概念時，靜摩擦力可能是對學(xué)生造成較大困難的知識點之一。從方向的判斷到其作用效果，學(xué)生的困難不在于對“靜摩擦力的方向與運動趨勢相反”的解讀上，而在于這種理解在解釋客觀世界時的應(yīng)用困難上。也就是說，物理知識描述客觀世界是沒有問題的，但是對于學(xué)生來說，這種描述只有被學(xué)生理解、內(nèi)化后，才能真正彰顯教學(xué)的意義。

2.掌握知識不等于認(rèn)識世界

高中物理教學(xué)中能夠佐證這一觀點的實例不勝枚舉。造成這一悖論的根本原因在于，教師在知識傳遞、解題能力訓(xùn)練的指向下，忽視了物理學(xué)習(xí)中最根本的認(rèn)識世界的需要。

例如，在教學(xué)“靜摩擦力”時，支撐學(xué)生理解靜摩擦力的實例往往來自于習(xí)題中出現(xiàn)的、已經(jīng)被抽象過的模型，與認(rèn)識世界的要求相距甚遠(yuǎn)。當(dāng)教師向?qū)W生提出“汽車拐彎”的實際問題之后，很少有學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述該過程中汽車所受靜摩擦力的作用。這種掌握知識與認(rèn)識世界的脫離，顯然無法支撐當(dāng)下核心素養(yǎng)培育的需要。

二、基于認(rèn)識世界教學(xué)觀的物理教學(xué)

基于以上分析可以看出，高中物理教學(xué)不能脫離引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識世界這一根本，而認(rèn)識世界應(yīng)當(dāng)成為物理教學(xué)最基本的教學(xué)觀。

筆者仍以“靜摩擦力”的教學(xué)為例，在教學(xué)過程中，教師向?qū)W生提出問題：汽車在水平路面拐彎的時候，靜摩擦力起什么作用？對于這個問題，絕大多數(shù)經(jīng)過習(xí)題訓(xùn)練的學(xué)生都會直覺性地回答：提供汽車拐彎所需要的向心力。這個答案沒有問題，但是是否完整呢？這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生探究。

汽車拐彎在生活中十分常見，實際拐彎情形千差萬別，顯然這里認(rèn)識世界并非要研究一個具體的拐彎情形，而應(yīng)當(dāng)是研究汽車拐彎的模型。于是，實際問題可以抽象成汽車在水平路面沿圓弧勻速行駛時拐彎的模型。在這個模型中，可以設(shè)汽車受到的最大靜摩擦力是自身重力的k倍，問題則可以設(shè)計為汽車安全拐彎時最大車速為多少？在這個問題的探究與解決中，顯然需要根據(jù)靜摩擦力與重力的倍數(shù)關(guān)系，并將其與勻速圓周運動結(jié)合起來，得出最大靜摩擦力與最大車速之間的關(guān)系，從而求出最大車速。

教師再提出問題：此過程當(dāng)中，汽車所受的最大靜摩擦力是否只發(fā)揮提供向心力的作用呢？這個問題是從掌握知識走向認(rèn)識世界的關(guān)鍵，其實也就是學(xué)生從教材知識走向運用物理知識分析客觀事物過程的關(guān)鍵。眾所周知，汽車分前后主動輪（通常是后輪）和從動輪（通常是前輪，又稱轉(zhuǎn)向輪），在進行受力分析的時候應(yīng)當(dāng)看到，主動輪的受力其實是比較復(fù)雜的，其既受地面施加的與即時速度方向相同的靜摩擦力（即所謂的牽引力，該力做功，汽車的輸出功率與此力密切相關(guān)），同時又受與運動趨勢方向相反的、指向圓心方向的靜摩擦力（該力不做功）。與此同時，前輪還受向后的靜摩擦力和徑向力。顯然，如果單獨分析汽車后輪，那提供向心力的靜摩擦力嚴(yán)格來說只是后輪所受全部靜摩擦力的一部分，而如果以全車為研究對象，則更是如此。無論是從實際情形來看，還是從抽象后的模型來看，汽車拐彎時的向心力都不能完全視作是最大靜摩擦力，因此通常的解法是存在認(rèn)識誤區(qū)的。

這個誤區(qū)告訴我們，掌握知識與認(rèn)識世界之間存在差異，物理教學(xué)更好地面向認(rèn)識世界的需要，可以讓學(xué)生所掌握的物理知識更科學(xué)、更完整，更能夠適合觀察、分析、判斷生活中的事物。

三、從認(rèn)識世界到物理學(xué)科核心素養(yǎng)

當(dāng)下的物理教學(xué)強調(diào)核心素養(yǎng)的培育。物理學(xué)科核心素養(yǎng)是從物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等角度來描述的，稍加研究便可以發(fā)現(xiàn)，在掌握知識與認(rèn)識世界兩種不同取向的視角下，對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識也是不同的。掌握知識與認(rèn)識世界原本就是不同的教學(xué)觀，其會培養(yǎng)學(xué)生不同的物理觀，對于身邊的事物，如何抽象、抽象到什么程度（符合解題需要還是生活需要），都是需要認(rèn)真考慮的問題，而這又對應(yīng)著科學(xué)思維的不同取向。

綜上所述，在高中物理教學(xué)中，筆者認(rèn)為建立認(rèn)識世界的教學(xué)取向是非常重要的，其可以讓學(xué)生走出完全應(yīng)試的范疇，真正將物理與生活聯(lián)系起來。也只有如此，學(xué)生才會真正形成“學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的必備品格與關(guān)鍵能力”。從這個角度來講，認(rèn)識世界的教學(xué)觀，為物理學(xué)科核心素養(yǎng)的落地提供了根本保證。