許月仙 袁海泉
(蘇州大學物理科學與技術學院 江蘇 蘇州 215006)
2018年9 月10 日,習近平在全國教育大會上提出“要堅持中國特色社會主義教育發展道路,培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人”,在“德智體美”的基礎上增加“勞”的新要求.勞動是人類社會存在與發展的基礎,基于物理與生產勞動之間密不可分的關系,在物理教學中結合農業生產勞動、現代科技勞動、學生日常生活勞動,從勞動的知識教育、技能教育、情感教育、勞動實踐出發對學生進行勞動教育具有重要的現實意義.
盡管當下人工智能取代了不少勞動,但是那些需要問題解決能力、直覺創造力、情感交流能力的勞動很難被取代,勞動的場所、機會隨處可見[1].我們認為:在物理教學中進行勞動教育有3個功能,一是幫助學生形成正確的勞動觀念和勞動態度,使學生認識到美好的生活要依靠勞動來創造,教師的教與學生的學習本身就是一種勞動,激發學生的勞動意愿,最終能夠尊重勞動、崇尚勞動,弘揚勞動的精神;二是使學生積累勞動的經驗和智慧,在勞動中觀察思考,不斷從錯誤中反思和學習, 制造和使用工具,并利用物理原理不斷改進勞作過程,因而積累了經驗,生成了智慧;三是促進學生養成勞動習慣與品質,在勞動知識學習和勞動實踐中提煉生活實踐經驗,繼而培養探索精神和創新能力,獲得在復雜情境中解決問題的能力.
人類社會發展史就是生產發展的歷史,古人利用摩擦生熱、鉆木取火維持生存,適應了當時社會的生產需要,但是在新的時代背景下,隨著科技的不斷發展,勞動教育應當樹立發展的內容觀,轉向科技生產.教師可通過向學生講述物理學與勞動的關系,提高學生對于勞動的認識,例如在“機械能與內能”的教學中,可向學生介紹熱機的發展歷程,使學生認識到物理學科的很多知識來源于生產勞動,從而更好地服務于生產實踐[2],基于物理學與勞動的密切關系,教師要善于挖掘物理教材中的勞動教育因素,對學生進行勞動知識的教育,引導學生掌握其中的物理原理.
生產勞動的發展總是一個循序漸進、逐步向上的過程,因此我們不能忽視傳統的農業勞作,它是我們創造生活必需品的過程,教師在引導學生關注生產勞動中物理原理的時候,應當有意識地結合傳統的生產勞作,例如 “插秧”這一勞動過程,其中拋秧過程利用的是重力作用下的運動原理;在夜間為防止秧苗凍壞,勞動人民往田里灌水利用的是水的比熱容大的特點.教師要帶領學生學習生產勞作背后隱藏的物理原理,讓學生體會勞動創造物質財富、滿足基本生活需求的偉大,從而尊重普通勞動者、尊重勞動成果,為正確的勞動價值觀的形成奠基.
社會生產力的發展、科技的進步促進了一系列先進大機器的生產, 我們的生活方便快捷了. 教師可以充分利用物理教材中的信息庫、生活·物理·社會等相關欄目涉及的大量科技生產勞動的例子,引導學生關注科技生產勞動中的物理原理,例如電冰箱的壓縮機、磁懸浮列車的設計原理、如何把電輸送到千家萬戶等.教師還可以對學習內容進行拓展(例如現代的無線充電技術等),但拓展時考慮到學生的能力有限,教師應對模型進行適當簡化,將一些過分復雜的因素進行篩選和過濾[3],再對學生進行講解,學生了解到物理原理即可.
初中物理的知識點較多,雖然學生能夠熟練背出概念規律,但僅停留在記憶層面,未能深刻理解概念和規律,缺乏理論聯系實際的能力和解決生活生產實際問題的能力,造成學習的障礙.在課堂復習教學中,教師可帶領學生分析某一具體的勞動過程中蘊含的物理原理,例如“磨刀”這一勞動過程,磨刀時刀變熱是因為摩擦生熱;磨刀后切得快是因為相同壓力下受力面積越小壓強越大;磨菜刀時要不斷澆水是因為菜刀與石頭摩擦做功產生熱使刀的內能增加,溫度升高,刀口硬度變小,刀口不利;澆水是利用熱傳遞使菜刀內能減小,溫度降低,不會升至過高.學生會感嘆到這樣一個簡單的磨刀竟然涉及到這么多的物理原理,有內能的知識,壓強的知識,能量的轉化知識.以具體的勞動過程為核心展開物理知識的復習,針對性地介紹某一具體勞動過程中包含的物理原理,加深對物理概念的理解,能夠有效促進前后知識的有效連接,幫助學生構建完整的物理知識框架,提高學生分析和解決實際問題的能力,同時培養學生的發散性思維能力.
基于物理知識的應用、物理學研究方法的遷移、實驗儀器與勞動工具的相似性,傳授給學生相應的勞動技能.
物理教學中勞動技能的傳授可從以下3個方面展開:(1)分析物理知識關聯的勞動過程,并利用物理量的性質、規律等傳授給學生相應的日常勞動技能;(2)將研究該物理規律的研究方法、相關技能遷移應用到與生活勞動密切相關的物理情境中去;(3)將實驗室儀器的使用方法遷移到生活中類似的勞動工具中去.3個方面的實例如表1所示.
從以上3個方面展開對學生進行勞動技能的傳授,可以加深學生對物理知識的理解,還能引導學生關注物理規律探究過程中滲透的研究方法,并將基于物理儀器的使用方法延伸拓展到日常生活中勞動工具的使用,通過勞動技能的傳授將物理與學生日常的生活經驗聯系起來,從物理走向生活,提高了學生學習物理的興趣,培養學生的綜合素質,深化學生的勞動意識.
從物理知識點涉及的勞動教育出發,還可以拓展到職業相關的勞動教育,注入職業生涯教育,促進學生為未來的勞動做實際的準備,例如借助重力始終豎直向下的知識,工人在砌墻時利用重錘線檢查墻身是否豎直;醫生在給病人檢查口腔時,常把一把帶柄的金屬小鏡子放在酒精燈上烤一烤然后再放入口腔,防止口中熱的水蒸氣遇冷液化;花店老板裝修時可以利用平面鏡成像來擴大視覺,由于光的折射漁夫在插魚的時候需要朝魚的下方插;根據杠桿原理選擇合適的裁衣、理發、剪鐵皮、修枝剪刀等.
勞動人民創造了歷史,創造了我們美好的生活,物理教師要分析運用教材中的勞動教育素材,結合課本插圖等素材,介紹他們在生產勞動中體現出的勞動人民不平凡的智慧.例如蘇科版物理教材第八章摩擦力一節的“生活·物理·社會”欄目中介紹了早在幾千年前,我們的祖先就曾用滾木移動巨石,減小阻力,如圖1所示;第十一章信息庫中就介紹了中國古人對杠桿的應用和研究,在我國很早就開始運用杠桿進行生產勞動,3 000多年前就有了用于搗谷的硾和用于汲水的桔槔,勞動人民還應用杠桿制作了天平和桿秤[4],如圖2和圖3所示,另外還有指南針的制造等等,在學習的過程中學生能夠感受到勞動人民的智慧,從而激發起對勞動人民的熱愛之情.

圖1 利用滾木移動巨石

圖2 硾

圖3 桔槔
物理學史中還蘊含了大量的科學家事跡,在課堂教學中積極滲透物理學史,能夠增加課堂的趣味性,激發學生學習的主動性和積極性,由于初中生正處在個性的形成和發展的過程,在這個階段介紹科學家艱辛而持久的勞動過程(例如介紹法拉第在長達10年的不懈探索后發現了“磁生電”現象的史實等),能夠讓學生感受科學發現的艱辛,促進初中生養成正確的人生觀和價值觀,從而尊重科學家的勞動成果,學習科學家持之以恒的探索精神.
在講述物理學史時,還要讓初中生知道物理學充滿了質疑和批評,必須要用發展的眼光看待問題,具備獨立思考的能力,不局限于傳統的思維.不僅要讓學生認識到那些正確觀點背后的故事,更要引導學生關注科學家探究過程的失敗案例,培養學生的質疑精神.不論是亞里士多德的“物體的運動需要力來維持”,湯姆生“葡萄干蛋糕模型”等的錯誤觀點,還是伽利略在理想斜面實驗基礎上通過科學推理提出的“力是改變物體運動狀態的原因”,盧瑟福“原子核式結構模型”等的正確觀點,都需要一一介紹給學生,讓學生認識到新的觀點是在舊的錯誤的觀點之上發展起來的,同樣凝聚著科學家的偉大勞動付出,所以我們要理解、尊重科學家的勞動付出.
無論是勞動觀念、勞動經驗,還是勞動習慣與品質的培養,都不能單純依靠課堂教學.在勞動實踐中進行教育,是勞動教育的應有之義,我們不能離開實際的勞動過程空談勞動教育,只有在實干中才能真正懂得空談誤國、實干興邦的道理[1].學生做實驗本身也就是一種勞動,因此學校和教師應當給學生充分的實驗機會.在實驗的過程中學生會發現任何實驗細節、實驗步驟的忽視都會造成不正確的結果,因而認識到一切的實驗活動必須按照一定的實驗步驟進行.在實驗活動的過程中培養學生的勞動習慣,必要的時候教師可安排學生進行小組實驗.如學生在做測定物質比熱容實驗中,有一位學生測出的比熱容數值誤差很大,于是要求學生不斷改進操作方法,分析誤差產生的原因,并互相幫助,以合作關系的構建促進學生品格的完善,在與同伴分享勞動成果的過程中提升學生合作交流的能力.在充分體驗科學探究過程的基礎上,訓練他們的科學方法,進而培養創新能力,創新能力促進社會生產力的發展,進而推動生產勞動的發展.
教師還可以給學生布置課后實驗,提倡學生利用“瓶瓶罐罐”自制簡單的實驗儀器.例如學習了聲音的產生,教師可以讓學生課后用身邊容易獲得的器材制作一件樂器(如吸管、瓶子、杯子等),演示給家人看,并在第二天課堂上分享其改進制作的樂器,使之更具有表現力.此外,教師還應鼓勵學生幫助家長做家務,將所學到的勞動技能應用到生活中.例如更有效地進行掃地,簡單的家庭電路故障判斷,利用電能表和秒表測測自家電熱水壺的實際電功率等.讓學生直接參與勞動實踐的過程,體會到勞動的艱辛.因此,新時代的勞動教育必然倡導一種基于勞動基礎之上的現代審美人格的培育,讓學生在勞動中發現美、欣賞美和創造美[5].
學校應當加強師資建設,在物理學科中對學生進行勞動教育,需要教師具備良好的學習能力、靈活的實踐能力以及課程內容的開發再生成能力,在對物理教材的理解和充分應用的基礎上,依托自身的勞動教育意識與敏感度,挖掘傳統的農業生產勞動、現代科技勞動、學生日常生活勞動中隱含的物理原理,精心設計教案促進學生對物理概念和規律的理解,提高學生分析解決實際問題的能力,使其關注勞動過程中蘊含的物理原理,掌握一定的勞動技能,培養學生正確的勞動觀念和勞動情感,促進教師和學生共同發展.小組實驗準備的過程中,教師要提前檢查學生使用實驗儀器的好壞,自己先做一次實驗,檢查儀器的性能以及實驗結果的準確度,做到心中有數,教師這種慎重嚴謹的工作態度能夠潛移默化地感染著學生,使學生不僅鞏固了物理知識還養成踏實仔細的勞動作風.
單純的從一次考試很難評價出學生對于勞動意義的獲得,勞動評價應當從學生對待勞動的態度、參與勞動實踐的次數、勞動實踐中所獲得的勞動成果質量、勞動技能的掌握與應用程度、勞動情感的獲得展開,建立定量與定性評價相結合,自評與小組互評相結合的多元綜合性評價體系,必要時可讓家長參與,從學生的多方面對學生進行描述性評價.例如在教師布置的“制作樂器”這樣的勞動實踐中,學生對該勞動的感興趣程度,投入了多少時間和精力,您對孩子的勞動過程和相關作品有什么看法[6].通過多元的評價,加強學生對勞動背景中物理原理的理解,勞動技能的學習,喚起學生對勞動實踐的興趣.學校教育從教到做再到評價,有目的、有系統地進行,最終形成一個完整的育人系統.