用《司馬光砸缸》故事解讀“物理學科的核心素養”

張神根 胡衛堅

摘?要：目前，許多國家都基于發展學生的核心素養下進行各個學科的教育。我國新公布物理學科的核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，包括學生的物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任等四個方面的要素構成。關于物理學核心素養解讀，仁者見仁智者見智。為有效地幫助廣大物理老師解讀物理學核心素養，下面引用《司馬光砸缸》故事進行解讀。

關鍵詞：物理學科;核心素養;故事解讀

《宋史》記載：司馬光在河南光山用大石砸破水缸救出掉在大水缸里同伴。故事講到有個小孩爬到缸沿上玩，一不小心，掉到缸里。缸大水深，眼看那孩子快要沒頂了。別的孩子們一見出了事，嚇得邊哭邊喊，跑到外面向大人求救。司馬光卻急中生智，從地上撿起一塊大石頭，使勁向水缸砸去，“砰！”水缸破了，缸里的水流了出來，被淹在水里的小孩也得救了。

解讀一：思想，打破才能有生機

司馬光撿起大石頭砸破水缸（讓水離人）就是司馬光思想精髓所在：只有打破舊思想的桎梏，思路才會見光明。作為一位物理老師就要有司馬光這種思想，要適應教育發展趨勢，要解放傳統教育思想，大膽嘗試，將物理學的核心素養落實到我們物理課堂教學中，培養學生科學的思維能力。這包括學生應具備的分析歸納能力、推理能力、實驗操作能力等等。但在課堂教學中，學生批判性思維能力的培養一直以來得不到廣大物理教師關注。原因是我們許多物理老師不敢搭建交流平臺放手給學生發表自己的意見，擔心學生在課堂提出一些怪異物理問題，自己無從下手，影響教學任務完成。如果我們這種思想不打破，不學習、不鉆研、不實踐，不僅不能激發學生對問題的思考，而且將影響物理學核心素養在課堂教學中的價值深化。只有提升自己的科學素養，打破這種思想，才能在課堂教學中自我掌控;只有把學生看成是學習的主人，把學生學習權利還給學生，發揚教學民主，創設輕松和諧的教學氣氛，調動學生的參與意識，鼓勵學生發問和爭辯，才有利于學生批判斷性思維能力的培養，使物理課堂更有生機，學生更有發展。

解讀二：觀念，認識的集合體

司馬光在生活和生產實踐中，通過不斷地對生活中事物和現象的感知與積累，形成了一些認識和經驗：一是石頭比缸硬;二是缸在石頭撞擊下會被打破;三是從水是高處往低處流。從現代物理學定義，司馬光的這幾種“認識”實質就是關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識。可以集合一體統稱“物理觀念”，包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應用等要素，構建了物理學核心素養的重要組成部分。如果學生能用這些物理觀念來解釋生活中一些自然現象和解決生活中一些實際問題，就已不是物理觀念形成問題，而是物理觀念一種轉變，升華為物理學的社會教育問題。這恰好驗證我們物理學教育理念：堅持“從生活走向物理，從物理走向社會”。立足這點，我們在初中物理課堂教學中，應從學生最關心的、最感興趣的或最熟悉的現象入手。讓學生把物理與生活聯系起來，引領學生對生活的認識提煉與升華為物理觀念，培養學生物理學科核心素養。

解讀三：思維，多種感知的結果

眼看掉入水里的伙伴快要沒頂，大部分孩子第一反應就是“讓人離開水”，所以有這種反應的孩子都會急著跑到外面向大人求救;而司馬光第一反應就是“讓水離開人”，撿起大石頭砸破水缸，成功救人;其余孩子會因為緊張而沒有做出任何反應。用心理學解釋：“讓人離開水”是人一般的、習慣性的思維;司馬光在救人問題上，變換審視問題的角度——“砸缸讓水離開人”，這實質上就是一種逆向思維。這種逆向思維能夠克服人的思維定勢，有效提升人的智慧，是創造性思維的一種重要方式。據《宋史》記載：司馬光自幼好學強識，其父親司馬池每逢出游或和同僚密友交談，總把他帶在身邊，讓他多聽多見，使他7歲時就在知識方面，見識方面都比成人多。當司馬光對感知的事物或現象進行歸納總結時，就上升到感悟階段，最后形成司馬光思維（逆向思維）。所以我們在物理課堂教學中，要培養學生科學思維能力必須遵循這一規律：

首先，讓學生創設情景，可以是視頻、圖片、故事、事物等，讓學生獲得更多的感知;

其次，利用學生獲得的感知來點燃學生認知沖突的火花，呈現新的矛盾問題或事件;

再次，引導學生利用類比法、比較法、歸納法進行論證、加工和內化，從而獲得對物理新知識的感悟;

最后，鼓勵學生利用自己感悟到新概念、新知識來解決矛盾問題或事件。

因此，我們在物理課堂教學中除了傳遞知識上，更重要的是還要向學生傳遞學科思想與方法，要注重學生思維啟迪，增強學生思維意識和獨立思考的能力，培養學生科學思維。包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素

解讀四：實驗，實踐的體驗

司馬光撿起一塊大石頭，使勁向水缸砸去。講到這里，學生也會提出幾個問題：司馬光小時候經常有做實驗嗎？為什么司馬光砸缸不用木塊呢？為什么司馬光砸缸不用小石頭呢？為什么司馬光砸缸不是輕輕地？……從司馬光撿大石頭，使勁砸缸這一行動，可以肯定司馬光是積極動手實踐的，然后在實踐中思考，最后積累了這些實際效果和經驗。從物理學角度講，司馬光頭腦里根本不知道什么是硬度、力、動能及其影響因素有哪些。但至少在這里我們可以明確一點：實驗是實踐中的一種體驗方式，一種研究方法，一個學習過程。

愛因斯坦說過：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，也很難達到清楚地理解全部情況。物理學是一門實踐科學。我們在課堂教學中落實物理學科核心素養，進行實驗探究就是讓學生在實踐中去體驗、去證實已知的東西而獲得物理知識。或者激發學生實驗探究意識，引導學生能夠從實驗探究中找出不同的條件或現象，發現新知識，新概念。具體實驗探究可以按下面幾大步驟進行：

第一步：學會提出物理問題，形成猜想和假設

第二步：設計實驗探究方案

第三步：施實驗探究方案，使用各種科技手段和方法收集信息

第四步：基于證據得出結論并做出解釋

第五步：對實驗探究過程和結果進行交流、評估、反思

布魯姆的教育目標金字塔表明，實踐能夠使75%知識因此實驗探究就是培養學生的動手操作能力、觀察能力、獨立分析問題解決問題的能力增強實踐意識，培養學生物理學科核心素養。

解讀五：品質，人的基本素質

故事講到：眼看那孩子快要沒頂了，別的孩子們嚇得邊哭邊喊，司馬光卻急中生智，從地上撿起一塊大石頭，使勁向水缸砸去。通過應用對比的手法，一方面突出了司馬光責任感強，樂于助人的高尚品質。另一方面表現了司馬光處事果斷，沉著冷靜，能夠迅速地做出正確的判斷和選擇。這種正確的判斷和選擇，來自司馬光對自然科學的正確認識。然而這種對科學的正確認識是對自然現象認識和關注，是對社會和生活一種服務。沒有良好品質的科學家，再多的知識也不能造福社會，不能深受國家的尊重。因為，有品質、有責任的人才能使國富強，才能實現偉大的民族復興中國夢。

以上幾點解讀，實質就是把《司馬光砸缸》故事和物理學的核心素養進行整合與對比，有效地幫助廣大物理教師對物理學核心素養的認識、理解和應用。希望司馬光精神伴隨我們每一位教師和學生。

參考文獻：

[1]曹義才.素養為本的物理教學設計“六化”策略[J].湖南中學物理，2019，34（11）：21-23.

[2]黃佳.基于核心素養下的中學物理教學實踐研究[J].才智，2019（31）：191.

作者簡介：

張神根，廣東省連州市，連州市教師發展中心;

胡衛堅，廣東省連州市，連州市保安鎮中心學校。