進一步實踐教學(xué)理論模型 落實核心素養(yǎng)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(chǔ)，具體到教學(xué)工作中還有很多工作要做細，做好。

教學(xué)工作包括教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施、教學(xué)反思和教學(xué)評價等。做好教學(xué)設(shè)計是重中之重。進行教學(xué)設(shè)計，要以核心素養(yǎng)課程目標為指導(dǎo)，以課程標準為依據(jù)。同時要確定一個指導(dǎo)教師操作行為的教學(xué)理論模型。抓住事物的本質(zhì)建構(gòu)模型是物理學(xué)重要的研究方法。

北京市物理學(xué)科建構(gòu)了《物理教學(xué)的基本特征》的教學(xué)理論模型，其核心內(nèi)容是：“物理教學(xué)要堅持以創(chuàng)設(shè)問題情景為切入點，以觀察實驗（事實）為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為核心，以提升學(xué)生探究能力為重點的基本特征。”其中有四個關(guān)鍵詞：情景、實驗、思維、探究。

堅持以創(chuàng)設(shè)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(gòu)概念要按照學(xué)生的認知規(guī)律和建構(gòu)概念的規(guī)律，要讓學(xué)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(fā)生的事情為基礎(chǔ)，以社會生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)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(xué)生建構(gòu)物理概念、認識物理規(guī)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(zhì)和運動！當然不知道，因為抽象的物質(zhì)和運動還沒有人看到或體驗到。像‘物質(zhì)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(zhì)和運動?！?/p>

這段話啟發(fā)我們，如果沒有具體的現(xiàn)象和具體的實物，將無法建立抽象的概念。具體到教學(xué)中，要想讓學(xué)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(gòu)抽象概念。要通過創(chuàng)設(shè)問題情景，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和描述現(xiàn)象的能力；培養(yǎng)學(xué)生提出有價值問題的意識和能力；培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會從實際問題中確定研究對象，抓主要矛盾，建構(gòu)物理模型的能力。

例如，在講授“自由落體運動”時，老師讓學(xué)生手捏下落的尺子，通過尺子下落的高度，確定人的反應(yīng)時間。經(jīng)過教師啟發(fā)，學(xué)生提出研究的問題——研究尺子下落的規(guī)律。在創(chuàng)設(shè)問題情景的過程中，不僅滲透了物理觀念，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力、科學(xué)探究能力，而且喚起了學(xué)生的求知欲和好奇心，激發(fā)了學(xué)生探索自然的內(nèi)在動力。

以觀察實驗（事實） 為基礎(chǔ)

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)性自然科學(xué)，是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，是一門實驗與理論高度、精密結(jié)合的科學(xué)。十七世紀，“實驗（事實）+邏輯推理”的方法開創(chuàng)了物理學(xué)研究的新篇章，開創(chuàng)了物理學(xué)發(fā)展的新篇章。在近代物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)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(chǎn)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(zhì)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(xué)的以實驗為依據(jù)的研究結(jié)果，因而也就具有確定得多和明白得多的形式?！?/p>

這段內(nèi)容告訴我們：自然界處于運動和變化之中；在哲學(xué)、自然科學(xué)的建立和發(fā)展過程中，直覺和實驗的意義；以實驗為依據(jù)的探究結(jié)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(xué)中，實驗和實驗教學(xué)不僅能使學(xué)生獲得直接經(jīng)驗，而且能夠向?qū)W生滲透物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和獲取證據(jù)的意識。

在十幾年來的課程改革中，北京市物理學(xué)科開展了中學(xué)物理教師實驗技能、實驗教學(xué)、實驗創(chuàng)新、實驗探究技能、實驗探究創(chuàng)新等系列實驗研究，營造了研究實驗、研究實驗教學(xué)、研究實驗創(chuàng)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(yè)成長，提高了物理教師的教學(xué)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?zāi)芰Φ玫教岣?，課堂上實驗教學(xué)的次數(shù)明顯增多，實驗教學(xué)的內(nèi)容不斷豐富，學(xué)生實驗動手的次數(shù)也增多了。例如，一位教師在《自由落體運動》這節(jié)課上，利用頻閃照相技術(shù)，記錄小鋼球下落的影像，學(xué)生觀察并論證小鋼球的運動性質(zhì)。這樣的實驗，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且拓展了學(xué)生的視野。

以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為核心

科學(xué)思維是核心素養(yǎng)課程目標中的重要內(nèi)涵。著名科學(xué)家、兩彈一星元勛錢學(xué)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(guī)律，因為思維也是一種客觀現(xiàn)象，而一切客觀的東西及其運動都有自己的規(guī)律，思維當然也不例外?！?/p>

思維既然有規(guī)律，就能夠按規(guī)律進行培養(yǎng)。中華人民共和國義務(wù)教育法第三十四條中明確規(guī)定：“注重培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、創(chuàng)新能力和實踐能力，促進學(xué)生全面發(fā)展?！?/p>

學(xué)生的思維能力是在具體的建構(gòu)概念、觀察實驗、認識規(guī)律、解釋現(xiàn)象、解決問題的過程中逐步提高的。教學(xué)過程中，教師不可能代替學(xué)生感知，不可能代替學(xué)生觀察，更不可能代替學(xué)生思考。因此，要給學(xué)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(fā)，舉一隅不以三隅反，則不復(fù)也”等教育思想，都是在啟發(fā)我們?nèi)绾闻囵B(yǎng)學(xué)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(lián)系起來，或者把事物的不同特征、不同方面結(jié)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(yǎng)學(xué)生的思維能力?！皩嵺`解釋”即組織學(xué)生用語言“解釋自然現(xiàn)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(jīng)歷諸如觀察、建構(gòu)模型、假設(shè)、證據(jù)、運用概念、規(guī)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?！币粋€人如果懂得了學(xué)科的基本原理、學(xué)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(xué)中，演示水平彈簧振子的運動情況后，請學(xué)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(xué)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(yǎng)的規(guī)律。

以提升學(xué)生探究能力為重點

能力的最高層次應(yīng)該是創(chuàng)新能力、創(chuàng)造能力，而探究能力是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。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(chuàng)新能力。具有探究能力的人，才能不斷地更新、完善知識結(jié)構(gòu)，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(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)。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(xiàn)實或即將成為現(xiàn)實。在這樣的時代，提升科學(xué)探究能力尤為重要。

教學(xué)中，教師要著力培養(yǎng)和提升學(xué)生的探究能力，要組織學(xué)生進行探究活動，通過探究真實的問題，經(jīng)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(xué)探究是物理核心素養(yǎng)課程目標中的重要內(nèi)容。探究是減負的好方法，是獲得直接經(jīng)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(chuàng)新意識提升創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，是一種生活和學(xué)習(xí)態(tài)度。一位老師在《共點力作用下物體的平衡》一課的教學(xué)中，利用彈簧稱、小鋼圈、細線、刻度尺等器材，組織學(xué)生進行實驗探究，得出共點力的平衡條件。這個過程培養(yǎng)了學(xué)生的探究意識，提高了學(xué)生的探究能力。

綜上所述，教學(xué)理論模型的核心內(nèi)容既是核心素養(yǎng)課程目標中的筋骨，又是實現(xiàn)核心素養(yǎng)課程目標的強有力的腳手架。實踐教學(xué)理論模型，能夠有效地實現(xiàn)核心素養(yǎng)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(xué)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(xué)呈現(xiàn)勃勃生機！