夏廣平 丁 洋

(南京市金陵中學 江蘇 南京 210005)

目前對物理文化在教育中應(yīng)用的研究雖然越來越為人們重視，但總體來說，高中物理教學中普遍在物理文化滲透方面存在不足，重知識輕思維、重結(jié)論輕過程、重考試輕探究的現(xiàn)象仍然存在，而同時正在推進的新一輪基礎(chǔ)教育課程改革對學生素養(yǎng)提升又進一步提出了更高的要求.2016年，筆者申報了江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃重點立項課題“物理文化視角下關(guān)注素養(yǎng)提升的高中物理教學實踐研究”(課題批準號：B-b/2016/02/64).課題旨在通過對高中物理體系中物理文化內(nèi)涵的挖掘和價值的研究，分析目前的現(xiàn)狀及存在的問題，引導教師更新教育理念，從知識教育走向文化教育，優(yōu)化教育行為，提升教育品質(zhì).

為深入開展本課題的研究，課題組設(shè)計了“關(guān)于高中物理教師對物理文化興趣度、關(guān)注度、掌握度、應(yīng)用度的調(diào)查”，通過問卷調(diào)查與個別訪談，了解高中物理教師對物理文化的認識和態(tài)度，以及目前物理教學中物理文化的落實情況及存在的困難之處，進而明確改進方向，提出相應(yīng)的建議和對策.

1 調(diào)查時間與對象

本調(diào)查于2018年12月進行，調(diào)查對象覆蓋南京市各類學校高中物理教師.共發(fā)放調(diào)查問卷100份，收回92份.其中有效問卷89份.在有效問卷中，工作年限大于20年的有42.4%，10年～20年的有25.4%，5～10年的有13.6%，1～5年的有18.6%.總體來看，調(diào)查對象中教學經(jīng)驗豐富的資深教師較多.同時，課題組還就相關(guān)話題訪談了近20位物理教師.

2 問卷內(nèi)容分析

本問卷是針對教師教學中滲透物理文化整體情況的調(diào)查，其中3，4，5，19是關(guān)于對物理文化興趣度的調(diào)查；7，8，9是關(guān)于對物理文化關(guān)注度的調(diào)查；6，10，11，14，15是關(guān)于對物理文化掌握度的調(diào)查；12，13，16，17，18，20是關(guān)于學生對物理文化應(yīng)用度的調(diào)查.

3 調(diào)查結(jié)果分析

(1)大部分教師對物理文化有濃厚興趣，并認可物理文化教育的必要性，能認識到物理思維方法的重要性

調(diào)查表明，有62.7%的受調(diào)查教師對于物理文化是非常感興趣的，高達86.4%的教師認為目前的物理課堂中應(yīng)當增加物理文化的元素.

題5是關(guān)于“物理學習中最讓教師印象深刻的方面”的調(diào)查.這是一道多選題，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，選擇“物理思維方法”的比例最高，達到79.8%.選擇“物理學家看待自然現(xiàn)象，解釋自然的方式”比例也很高，達到74.6%.思想與方法是文化的精髓，物理文化中最重要的元素也正是物理思想和物理方法，物理學家看待自然現(xiàn)象、解釋自然的方式其實是物理思想和方法的顯化和具體化.“清晰的概念”，“簡潔的規(guī)律”，基于這些所構(gòu)建成的物理知識是物理學的骨架，這兩項選擇的比例分別是49.2%，62.8%.這表明，教師能夠充分認識到物理思維方法在物理學中的重要性.調(diào)查結(jié)果如圖1所示.

圖1

(2)教師能夠關(guān)注到教科書中的物理文化素材，但在應(yīng)用和拓展上還有待加強

教科書是物理學習的重要載體，我們在使用教科書時，不能僅僅關(guān)注到知識體系的建構(gòu).“科學足跡”“STS”等閱讀材料是多方位展示物理文化的好素材，要靈活地選取，并適當?shù)卣霞庸?，用好這些材料，讓我們的課堂更加豐富生動，更有文化氣息.通過調(diào)查我們能夠看到79.7%的教師會在教學中將這些閱讀材料與知識穿插講解，有4.5%的教師會讓學生以專題的形式進行展示、匯報、表演等，這樣的處理方式對于教師重構(gòu)教學內(nèi)容的能力，對課堂的掌控能力要求較高.如果能夠處理得當，這將會成為課堂中的一抹亮色，同時會給學生們留下更深刻的印象.而對于每章開頭的前言介紹和名人名言，只有62.7%的教師較為關(guān)注，并經(jīng)常會在教學過程中使用.30.5%的教師只是偶爾關(guān)注，認為不是重點，還有6.8%的教師基本沒仔細看過.

選修3-5原子核這一章內(nèi)容涉及原子彈和氫彈的原理，這些內(nèi)容學生往往很感興趣，教師如果能夠進一步結(jié)合此話題進行適當擴展，將使課堂得到很好的升華.問卷題9為“您在選修3-5原子核這一章授課過程中是否講過人類和平與共同發(fā)展相關(guān)話題？”調(diào)查顯示僅有32.2%的教師講過較多的涉及人類和平與共同發(fā)展的話題，有50.8%的教師在課堂上講過少量的相關(guān)話題，還有16.9%的教師根本就沒有講過，這表明在知識教學的同時，教師往往沒有注意到文化的拓展.

(3)教師對于物理文化的掌握度不是很高，特別是傳統(tǒng)文化中的物理認識較為不足

物理文化是一個內(nèi)涵非常豐富的概念，其所囊括的內(nèi)容較為龐雜.古代哲學家、近代物理學家和現(xiàn)代物理研究者在研究過程中逐步創(chuàng)造的物理知識體系、觀念形態(tài)、思維方法、價值標準都屬于物理文化的組成部分.

關(guān)于教師對物理文化的“掌握度”，本調(diào)查問卷設(shè)計了對理想化模型、諾貝爾獎、傳統(tǒng)文化中的物理元素等的調(diào)查.我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)只有45.8%的教師理想化模型個數(shù)選擇正確，不少教師對理想化模型的界定存在理解偏差，選擇了元電荷、光子.關(guān)于2018年諾貝爾物理學獎授予的研究內(nèi)容一題，有69.5%的教師選擇正確，諾貝爾獎是科學皇冠上一顆明亮耀眼的明珠，每年新聞媒體對各個獎項的報道和科普很多，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)少數(shù)教師對此是缺乏了解的.《夢溪筆談》是我國北宋時期沈括所著的一部涉及古代中國自然科學、工藝技術(shù)及社會歷史現(xiàn)象的綜合性筆記體著作，英國科學史家李約瑟曾將它稱為“中國科學史的里程碑”，其中涉及了很多物理學的內(nèi)容，有關(guān)電磁學的記錄最多，比如磁偏角的記錄比西方早了400多年，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分教師對于《夢溪筆談》完全不熟悉，結(jié)合訪談發(fā)現(xiàn)大部分教師對于中國古代的物理學史了解非常少.

(4)目前物理課堂的文化品味有待加強，物理文化教育存在諸多制約

從文化教學觀來看，物理教學是一項物理文化傳播活動，所有的教學都要努力體現(xiàn)教育的終極意義——關(guān)注人的生命成長，豐富人的精神世界，培養(yǎng)人的趨善人性.對于學生的價值取向的引導，應(yīng)該融入物理教學的點滴之中.調(diào)查中只有55.9%的教師非常關(guān)注對學生價值取向的引導，還有37.3% 和6.8%的教師只是偶爾關(guān)注或者沒有關(guān)注到.

物理課堂中的知識不是孤立枯燥的，是與生活、工程、前沿科技緊密聯(lián)系的，提高課堂的文化品味，也要注意將所學知識與生活中的現(xiàn)象、物理的相關(guān)研究方向、專業(yè)等建立聯(lián)系.調(diào)查發(fā)現(xiàn)僅有67.8%的教師會經(jīng)常在課堂上用所學過的物理知識解釋生活中的現(xiàn)象.有高達79.7%和1.7%的教師分別選擇了偶爾和基本沒有向?qū)W生介紹過與物理有關(guān)的專業(yè)和前沿研究方向.調(diào)查結(jié)果如表1所示.

對于目前物理教學中進行物理文化教育，踐行文化育人的困難之處選擇“高考壓力迫使課堂只能專注于知識教學”“缺乏必要的指導和系統(tǒng)學習”“不知道如何落實物理文化教育”這幾項的教師比例最高.

表1 教師對物理文化的應(yīng)用度調(diào)查

4 啟示與建議

(1)挖掘課程標準中的物理文化教育目標，提高教師文化教育觀

課程標準是整個課程改革中最重要的指導性文件，它也是教材、教學以及評價的基本依據(jù).2003年頒布的《普通高中物理課程標準(實驗)》在課程性質(zhì)、課程理念、課程目標、內(nèi)容標準中都隱含著很多物理文化教育的要求，但又沒有明確提出物理文化的概念.新一輪課程改革的大幕正在拉開，提高學生的核心素養(yǎng)是落實立德樹人根本任務(wù)的具體化目標，而核心素養(yǎng)中所強調(diào)的“人文底蘊”和“科學精神”兩個不可分割的部分，恰恰是物理文化教育觀所極為關(guān)注的.教師應(yīng)當理解、挖掘新物理課程標準中對物理文化教育的目標和要求，提高教師文化教育觀，讓物理文化教育切實走進課堂，將人文底蘊與科學精神的培養(yǎng)和交融更好地變?yōu)楝F(xiàn)實.

(2)物理教學需要從知識傳承提高到文化傳承的高度

物理學是人類燦爛文化的一部分，物理教學自然就是一種文化傳播活動.物理教學從最早的強調(diào)雙基，到三維目標，再到現(xiàn)在的核心素養(yǎng)，變化的脈絡(luò)其實就是從知識傳承，到能力培養(yǎng)，再到思想體悟，情操陶冶和精神培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，即要達到文化傳承的高度.

課堂教學中除了知識的意義建構(gòu)外，還應(yīng)當有精彩紛呈的物理故事，還應(yīng)當有物理學家精辟思維和獨特思路的再現(xiàn)，還應(yīng)當有重要物理思想形成與完善的過程展示，還應(yīng)當有對物理發(fā)現(xiàn)的偉大時刻的重訪，還應(yīng)當有重大物理事件的全景掃描，還應(yīng)當有物理學家的情感、道德、倫理、價值觀和社會責任感的呈現(xiàn).

(3)評價形式和內(nèi)容的多元化

高中教育的變革和改進，都無法繞開高考這一話題，高考成績作為最重要的評價依據(jù)，其指揮棒、風向標的作用是巨大且深遠的.目前高考中物理的評價形式和內(nèi)容都側(cè)重于考查學生對物理概念的理解和物理規(guī)律的掌握，抽象化的模型多.評價功能的異化，一方面是由于紙筆測試難以反映完整的物理探究過程，進而難以評價在探究過程中所展現(xiàn)的思維方法、觀念形態(tài)、價值標準；另一方面也是由于狹隘的評價觀，長期忽視對物理文化中各方面進行全面的考查.

如果高考中能夠開展一些基于真實情景，讓學生完成一定探究任務(wù)的過程性考查，試題編制過程中多從物理文化角度設(shè)計一些對物理學史、前沿物理、物理思維的考查，這些將會對目前教育中存在的評價單一化難題產(chǎn)生積極的影響，更有利于學生核心素養(yǎng)的提升.