丁加旗

(南京市玄武區(qū)教師發(fā)展中心,江蘇 南京 210016)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)將課程內(nèi)容分為科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容兩部分,依此,科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的學(xué)習(xí)方式.在這個過程中,學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)家相類似的探究過程,主動獲取物理知識,學(xué)會科學(xué)研究的方法,養(yǎng)成追求真理的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神,科學(xué)探究教學(xué)理應(yīng)成為學(xué)科育人的重要環(huán)節(jié).

然而,目前的科學(xué)探究教學(xué),存在探究過程由老師安排設(shè)計、探究結(jié)論學(xué)生早已知曉等“偽探究”現(xiàn)象.尤其值得注意的是,很少有物理教師會認真思考科學(xué)探究教學(xué)環(huán)節(jié)背后的學(xué)科育人的價值取向,這也影響了課程目標(biāo)的有效達成.本文擬就在初中物理科學(xué)探究教學(xué)中如何體現(xiàn)學(xué)科育人的價值追求談?wù)勛约捍譁\的認識.

1 初中物理科學(xué)探究育人指向缺失的歸因分析

科學(xué)探究作為義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容,理應(yīng)受到物理教師的重視.目前物理教師科學(xué)探究水平不高、育人指向缺失,與長期以來對科學(xué)探究的價值取向認識不夠深刻有關(guān).

首先是對物理課程的學(xué)科屬性和物理學(xué)的研究方法及科學(xué)態(tài)度的認知不夠深刻.物理學(xué)是研究物質(zhì)運動最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科.物理學(xué)的研究方法往往是通過提出命題,進行理論解釋,大膽理論預(yù)言,借助實驗驗證,探究修改理論等揭示自然規(guī)律.可見,物理學(xué)的學(xué)科屬性和研究方法含有科學(xué)探究的元素,學(xué)生的物理學(xué)習(xí)過程也應(yīng)還原物理知識和物理規(guī)律的探究過程,通過科學(xué)探究主動建構(gòu)物理學(xué)科的知識結(jié)構(gòu).并且,自然規(guī)律的探索,需要具備極強的好奇心、追求真理不畏艱難、嚴謹思維的科學(xué)態(tài)度.

其次是對探究教學(xué)的要素認知不夠深刻.物理教師對探究教學(xué)的理解停留在淺表層面,缺少對科學(xué)探究能力要素的深入研究,對探究教學(xué)的展開環(huán)節(jié)理解不夠清楚,從而探究教學(xué)局限在知識和技能的傳輸,在探究教學(xué)中也是急于把結(jié)論和方法告知學(xué)生,缺少真正意義上的探究過程;不重視在觀測事實或?qū)嶒炇聦嵒A(chǔ)上進行提煉和演繹,缺乏模型建構(gòu)意識和邏輯推理的方法.

再次是對探究教學(xué)的意義和價值認知不夠深刻.科學(xué)探究過程,不僅是讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家相似的研究過程,更主要是在這個過程中提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),這是比科學(xué)探究要素更上位的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù).站在立德樹人的立場,我們不僅要解決“培養(yǎng)什么人”的問題,至關(guān)重要的是解決“怎樣培養(yǎng)人”即“如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)”的問題.學(xué)生的綜合素養(yǎng)不是天生的,是需要通過教育去形成與發(fā)展的,這些素養(yǎng)既表現(xiàn)出發(fā)展的連續(xù)性、也具有發(fā)展的階段性.初中教育階段的科學(xué)探究有別于小學(xué)科學(xué)學(xué)科和高中物理的科學(xué)探究,比小學(xué)科學(xué)探究更具有操作性和系統(tǒng)性,但沒有高中科學(xué)探究那樣的思辨性和嚴謹性.同時,初中階段的科學(xué)探究要關(guān)照學(xué)生已有的學(xué)科基礎(chǔ),也要為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)架接思維橋梁,制定出符合初中學(xué)生個人發(fā)展與社會發(fā)展需要的科學(xué)探究教學(xué)的目標(biāo)與任務(wù).

物理教師要充分認識科學(xué)探究教學(xué)的重要性,把握科學(xué)探究教學(xué)的方向,深刻理解科學(xué)探究背后的學(xué)科育人的價值取向,合理制訂科學(xué)探究的教學(xué)方案,達到提升學(xué)生科學(xué)探究能力的目的.

2 科學(xué)探究教學(xué)育人目標(biāo)和任務(wù)解析

學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)就是學(xué)科核心素養(yǎng)的指向,是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力.依據(jù)義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)探究涉及提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗與制訂計劃、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等環(huán)節(jié).開展好科學(xué)探究教學(xué),可以引領(lǐng)學(xué)生從物理知識學(xué)習(xí)走向物理思維的歷練,涵養(yǎng)勇于探索、追求真理的科學(xué)精神,學(xué)生還可以在思想交流交融交鋒中增強表達能力和交往溝通能力,也呼應(yīng)了高科技的時代訴求,是學(xué)科育人的重要途徑.筆者結(jié)合未來社會對人才素養(yǎng)要求,梳理出科學(xué)探究各要素對應(yīng)的育人目標(biāo)和任務(wù)(如表1).

表1 科學(xué)探究育人目標(biāo)和任務(wù)

3 科學(xué)探究教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)科育人價值的實踐探索

基于對初中物理科學(xué)探究教學(xué)缺失的歸因分析,對照科學(xué)探究教學(xué)的育人目標(biāo)和任務(wù)解析,探索科學(xué)探究教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)科育人價值的實踐路徑.首先,物理教師要認真研讀物理課程標(biāo)準(zhǔn),明確課程目標(biāo)體系,為科學(xué)探究教學(xué)找方向;其次,研究科學(xué)探究教學(xué)中學(xué)科育人要素的課堂層面的操作要領(lǐng),讓學(xué)科育人落地;再次,研究育人目標(biāo)達成的課堂觀察和評價改進.

3.1 基于學(xué)科育人價值的課標(biāo)研讀

準(zhǔn)確理解課程標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)探究教學(xué)要求,是實施科學(xué)探究教學(xué)實踐、達成課程標(biāo)準(zhǔn)基本要求的必由之路.而在一次對初中教師問卷抽測中,在問及教師“你是否研讀過課程標(biāo)準(zhǔn)”時,竟然有超過60%的受訪教師表示只聽過專家解讀,但自己并未認真研讀過《課程標(biāo)準(zhǔn)》,教師似乎更關(guān)注課堂“知識點”的選擇以及將之傳遞給學(xué)生的教學(xué)方法改進.如一位老師初中物理“二力平衡”一課的教學(xué)目標(biāo)寫道:通過畫圖討論得出二力平衡的概念;通過實驗得出二力平衡的條件;會解有關(guān)二力平衡的問題.

實際上,在義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中,已經(jīng)將創(chuàng)新精神和合作意識列為科學(xué)探究的基本要素.由于初中物理教師普遍存在過多關(guān)注學(xué)生學(xué)業(yè)成績傾向,對學(xué)科育人價值指向認識不足,教學(xué)大多停留在知識與解題層面.

在研讀《課程標(biāo)準(zhǔn)》,著力理解、細化學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中對必備品格和關(guān)鍵能力的要求基礎(chǔ)上,“二力平衡”一課的教學(xué)目標(biāo)敘寫如下:學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,探究二力平衡的條件;體檢“從簡單到復(fù)雜、控制變量、忽略次要因素、反證法”等研究問題的方法;養(yǎng)成“善于提出問題、嚴謹處理問題”的良好習(xí)慣.

3.2 基于學(xué)科育人要素的課堂實踐

學(xué)科育人的主陣地在課堂,教師在理解課標(biāo)后,梳理與學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容相關(guān)的課程資源,通過拓展、選擇、改編和整合,形成具有內(nèi)在邏輯的科學(xué)探究教學(xué)設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生具有好奇心和想象力,能不畏困難,勇于大膽嘗試,積極尋求有效的問題解決方法.

3.2.1 站在學(xué)生立場設(shè)計探究過程

筆者聽過兩位初二物理教師執(zhí)教的“光的折射”.甲教師在教室里上課,借助水槽和激光筆演示光的折射現(xiàn)象,得出結(jié)論后即刻進行習(xí)題訓(xùn)練;乙教師在實驗室上課,通過光的折射現(xiàn)象演示儀,比較明顯的觀察到光的折射現(xiàn)象,再利用玻璃磚分組實驗,學(xué)生在實驗探究基礎(chǔ)上畫出光路圖,探究玻璃磚折射光路,討論分析得出折射定律.

甲教師設(shè)計思路就是把物理教學(xué)看成是知識的教學(xué),學(xué)生學(xué)會解題即為達成目標(biāo),教師的探究教學(xué)意識不強,對實驗室的利用率也不高;乙老師的教學(xué)設(shè)計,基于物理教學(xué)是依據(jù)實驗的科學(xué)探究過程,演示實驗增強了實驗的可見度,探究實驗也是精心設(shè)計,學(xué)生親歷實驗過程,并在收集證據(jù)(畫圖)基礎(chǔ)上分析得出結(jié)論,學(xué)生的探究意識和物理思維得到發(fā)展.

3.2.2 提供自主自由的探究時空

科學(xué)探究的過程是艱難而繁重的,課堂時間有限,就必然拓展到課后;有的內(nèi)容也需要學(xué)生通過查閱資料、自主實驗等才能解決.這就需要拓展科學(xué)探究的時間和空間.事實上,學(xué)生個體在探究過程中所擁有的自由度對其創(chuàng)造力具有積極影響.

圖1

在復(fù)習(xí)“影響電流做功”時,有這樣一個學(xué)生活動“觀察兩個小燈泡并聯(lián)時發(fā)光程度與電流的關(guān)系”(如圖1),學(xué)生們觀察到電流大的燈泡反而暗.為探析這一現(xiàn)象,師生開展了討論:有的同學(xué)對并聯(lián)電路電壓相同,電流大的實際功率大,燈泡反而暗很不理解,但又找不到原因;有的學(xué)生想到燈泡分別與電流表串聯(lián),燈泡電阻不同,他們的電壓不一定相同,實際功率誰大還須進一步測量;有的學(xué)生想到發(fā)光效率等因素.老師因勢利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生們課后繼續(xù)探究,很好地體現(xiàn)了科學(xué)探究教學(xué)中不懈追求真理的育人指向.

3.2.3 鼓勵獨立而又包容的大膽表達

分析與論證是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié),可以通過實驗獲取證據(jù)和數(shù)據(jù),鼓勵學(xué)生對討論的問題進行開放性討論和批判,提出解決問題的方案;引導(dǎo)學(xué)生運用口頭、書面和其他方式(如肢體語言)進行溝通,發(fā)表自己的觀點,在互相辯論中進行思維碰撞.

利用好科學(xué)探究教學(xué)的這一環(huán)節(jié),學(xué)生認真聆聽并理解他人觀點,辨別與提取有效信息.在這個過程中,學(xué)生與他人建立良好的關(guān)系,能夠換位思考,尊重、包容他人,有效管控自己的情緒,善于進行團隊合作,生成創(chuàng)新性的想法和行為.這些都是科學(xué)探究教學(xué)育人價值的重要體現(xiàn).

3.3 基于學(xué)科育人目標(biāo)的觀察評價

科學(xué)探究教學(xué)的有效性和達成情況,如學(xué)生科學(xué)探究過程是否真實有效、科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展水平是否提高等,往往不是靠一兩道選擇、計算題所能鑒別的.在科學(xué)探究教學(xué)環(huán)節(jié),可結(jié)合課堂觀察量表,引領(lǐng)教師全方位關(guān)注學(xué)生的探究過程和學(xué)習(xí)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生多方面的潛能,如借助表2可對教師科學(xué)探究教學(xué)中如何體現(xiàn)“學(xué)科育人”的價值追求進行觀察評估.

此外,教師要開展指向科學(xué)素養(yǎng)、物理學(xué)學(xué)科思想方法的評價研究,對學(xué)生的學(xué)科本質(zhì)理解水平、探究運用能力乃至科學(xué)態(tài)度進行有效的評測.例如:

表2 科學(xué)探究教學(xué)“學(xué)科育人”課堂觀察量表

我們研究“二力平衡條件”時,通過實驗對猜想的幾個條件進行探究,最后在科學(xué)論證基礎(chǔ)上得出合理的結(jié)論.生活中常常會遇到類似的情形,請舉一個你在兩個或多種方案之間猶豫不決時,如何借助物理學(xué)的研究方法進行合理選擇與決策的例子.

以上測試題,不僅關(guān)注學(xué)生掌握的知識和技能,而且可以了解學(xué)生通過科學(xué)探究方法的學(xué)習(xí),形成的科學(xué)素養(yǎng)與解決實際問題的能力,體現(xiàn)了學(xué)科育人價值取向的評價導(dǎo)向.

學(xué)科育人不是刻意的,也不是有一個固定的模式,它是滲透在各種教育教學(xué)環(huán)節(jié)中.育人目標(biāo)和任務(wù)也不是相互獨立的,而是具有相互關(guān)聯(lián)性與統(tǒng)一性,共同指向?qū)W生的理想信念、人文情懷、品德修養(yǎng)、知識見識、創(chuàng)新精神等綜合素質(zhì).學(xué)科育人是科學(xué)探究的價值追求,科學(xué)探究更要為學(xué)科育人承擔(dān)起物理教學(xué)應(yīng)有的責(zé)任.