关于核心素养导向的中学物理教学的思考(3)

　　杨振宁教授曾将他取得成功的奥秘归结为：“要站在问题开始的地方，要面对原始的问题，而不要淹没在文献的海洋里……”。这给我们物理教学极大的启示：物理教学同样不能淹没在教材、教辅和题目的海洋里，而应深入挖掘物理学曲折的发展史中涌现出来的伟大的科学思想、科学精神。写在教科书上的科学结论固然重要，但它背后的孕育发展、由潜到显的转化历程则更富启迪。物理核心素养导向的教学要求教师向学生展现物理概念的形成过程、物理规律的发现过程，以及物理问题的解决过程，体验真实的科学精神。

　　例如，教科书通过比较亚里士多德和伽利略的不同观点来介绍牛顿第一定律的发现过程，教材写道：“这个‘错误’竟维持了近两千年。直到三百多年前，伽利略……”。[10]许多物理教师在教学过程中都组织学生讨论亚里士多德的错误观点，强调伽利略勇于质疑的科学精神和牛顿“站在巨人肩膀上”总结得出牛顿第一定律的伟大成就。这样的教学过程似乎突出了伽利略勇于质疑、不畏权威的高尚品质，殊不知这种断章取义的说教已经起到了相反的效果，给学生造成“古人真笨”的印象，无法理解为什么“两千年无人反驳”，更无法理解“站在巨人肩膀上”的含义，以至于本应该充满生机活力的物理教学变得机械、沉闷和程式化，缺乏情感与灵性的自然流露。[11]

　　反思古希腊的科学史我们可以发现，在伽利略之前，就有许多学者对亚里士多德的观点的不足进行了批评，如希帕克斯(前190—前120)、菲洛波诺(约490—570)、布里丹(1292—1363)、奥雷斯姆(约1320—1382)和达芬奇(1452—1519)等，尤其是伽利略的哲学老师博纳米科和贝内代蒂提出了“冲力”的概念，为伽利略的“临门一脚”奠定了良好的基础。[12]物理教学中如果忽略二千年中曲折的研究过程，学生就无从认识“巨人”所在，无法领悟伽利略、笛卡儿和牛顿的伟大贡献。

　　实施物理核心素养导向的教学要求教师深入研究物理学发展的过程，清楚其中所蕴含的科学思想和方法，创设鲜活、真实的学习情境，带领学生领略物理学的价值，体验物理学研究过程中的科学精神，促进他们科学素养的提升。

　　(四)创设待解决的真实问题情境

　　物理核心素养导向的教学要求教师为学生自主探究感兴趣的现实问题提供时间和空间，为学生创设需要解决的真实问题，让学生运用所学的知识和方法，自主开展研究活动，只有在真实情境中的自主探究，才能体现学生的探究能力和科学素养。经济合作与发展组织(OrganizationforEconomicCo-operationandDevelopment)在其开展的国际学生评估项目(PISA项目)中认为：面向未来而化解问题的创新能力远比复制既往的知识更具建设性价值，强调个人在面对不可预测的复杂情景时，灵活“分析、推断和沟通”的创意能力，特别是基于独立人格、自由思考而作出自主判断、自主选择的发展性探究能力。[13]

　　物理核心素养导向的教学要求教师为学生创设面对未知的、“原始”的问题情境，这些原始问题可以是课堂生成的，也可以来自生产生活现象，让学生像科学家那样“独立的尝试用各种方法研究问题”，在不断尝试的过程中，开拓视野、发展能力，不仅获得了知识，更重要的是体验到了科学探究的乐趣和科学精神，养成良好的科学研究态度。[14]

　　例如，在研究“运动合成与分解”内容之后，教师提出：“节日焰火非常漂亮，大家认真观察，看看高空的焰火是什么形状的？”在学生观察的基础上，教师继续将问题引向深入：“为什么都是球形呢？”学生可以自主利用所学的相关知识和方法，从各个方面进行探究，从而巩固强化运动合成与分解的方法，培养学生运用所学解决实际问题的意识和能力。

　　又如盛极一时的神奇水杯———55℃杯，许多教师都看到了该产品的广告和新闻报道，如果能够及时查阅资料、咨询专家，就可以引导学生自主探究该水杯的构造和原理———热传导原理，并自制一个快速的降温水杯。培养学生知识应用的能力，提升学生科学素养。

　　(五)注重物理教师的言传身教

　　物理核心素养导向的教学不仅要求我们改变教学的内容和教学方式，还要求物理教师具备良好的物理核心素养，通过言传身教，潜移默化地促进学生科学素养的提升。

　　在学生探索世界、建构认识、形成能力的过程中，离不开教师对事物的剖析、示范；离不开教师对学生活动的启发、引导，这当中都融入了教师的理解、教师的精神、教师的情感、态度、价值观。[15]作为教学中的一个核心要素，物理教师只有具备扎实的专业知识、熟练的研究方法，才能深入浅出地讲解、信手拈来地指导学生的学习活动。教师不经意的一个“随便”，都可能给学生造成极大冲击。

　　例如，有媒体报道了《木棉落花把头砸肿了》：

　　林老师对主持人收集的5朵木棉花进行称重，最重的21克，最轻的18克，平均20克。花朵从树上掉到头上的时间以2秒计算，一朵木棉花产生的重力动能为0.04焦耳。再假设木棉花与头部接触的瞬间时间为0.1秒，那么砸到头的瞬间重量为400克，这相当于3个多鸡蛋一下子砸到头上。[16]

　　这个出自物理教师之手的研究不禁让我们深思，如此随意的表述和研究思路，将对学生科学研究认真严谨的观念产生多大的冲击。

　　为更好地以身作则、言传身教，教师应该加强教学研究，努力提升自身科学素养。例如，在打点计时器测量自由落体运动加速度的实验过程中，教师通常要求学生利用“逐差法”处理实验数据，但许多学生实验得到的重力加速度g大于10m/s2。深入分析可以发现：若用相邻两段求加速度的方法，则实验结果误差更大，下落加速度范围可从1.75—18.75m/s2。[17]出现这样的结果时，教师就不能简单地用“存在摩擦”“误差允许范围内”等理由敷衍了事，否则将给学生造成科学研究也很“随便”的印象，非常不利于学生科学素养的养成。教师在深入研究的基础上，可以引导学生分析误差产生的原因、减小误差的方法，介绍本实验采用“逐差法”的意义，体验科学思想和方法在研究问题中的价值，同时培养学生尊重事实、实事求是的严谨科学态度。

　　物理核心素养导向的教学是体现物理课程价值的必由之路，教师应该转变教学观念，以学生核心素养提升为目标，改革教学的方法和过程，关注学生个体知识的建构和应用，创设有利于能力发展的学习和现实情境，以身作则培养学生的物理核心素养。

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