張敏玥 沈名秀

(華東師范大學(xué)教師教育學(xué)院 上海 200062)

袁海泉

(蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 江蘇 蘇州 215006)

柴志方

(華東師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院 上海 200241)

1 問(wèn)題提出

黨的十八大把“立德樹人”確立為我國(guó)教育的根本任務(wù).2019年《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見(jiàn)》明確了“立德樹人”的指導(dǎo)思想與基本要求[1]；《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》指明了健全立德樹人落實(shí)機(jī)制的緊迫性[2].2020年，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，教師需要承擔(dān)起為黨育人、為國(guó)育才的歷史使命，牢記立德樹人的初心[3].在這樣的背景下，我們有必要研究如何在物理教學(xué)中踐行“立德樹人”這一根本任務(wù).

目前，在中學(xué)物理教育領(lǐng)域，聚焦于“學(xué)科德育”或者“立德樹人”的高質(zhì)量研究論文有限，并且研究?jī)?nèi)容傾向于思想政治教育、愛(ài)國(guó)主義教育以及道德品質(zhì)教育.此外，雖然一線教師知道學(xué)科德育的重要性，但是仍舊有一些問(wèn)題困擾著他們，具體有以下幾點(diǎn)：

(1)缺乏搜集學(xué)科德育資料的途徑；

(2)難以通過(guò)教學(xué)活動(dòng)，自然地融入學(xué)科德育內(nèi)容;

(3)缺乏評(píng)價(jià)學(xué)科德育教學(xué)效果的方式.

綜合上述原因，開展融入學(xué)科德育的物理教學(xué)研究，任重而道遠(yuǎn).

本研究以“大氣壓強(qiáng)”教學(xué)設(shè)計(jì)為例，試圖探索上述3個(gè)困境的可能出路，并對(duì)學(xué)科德育視角下的初中物理教學(xué)活動(dòng)的組織與學(xué)科德育效果的評(píng)價(jià)提出一點(diǎn)拙見(jiàn).

2 學(xué)科德育思想指導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計(jì)

筆者依據(jù)滬教版九年級(jí)第一學(xué)期教材中第六章第6節(jié)“大氣壓強(qiáng)”，設(shè)計(jì)了如下教學(xué)流程，并將4條線索貫穿其中：情境線、問(wèn)題線、活動(dòng)線、德育線.“情境線”利用兩心壺首尾呼應(yīng)，即在引入環(huán)節(jié)，由自制兩心壺引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，并在教學(xué)的最后環(huán)節(jié)，由學(xué)生自主揭開兩心壺的神秘面紗；“問(wèn)題線”是貫穿整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的邏輯線索，即大氣壓強(qiáng)是否存在、大氣壓強(qiáng)的方向與大小是什么，以及大氣壓強(qiáng)有什么應(yīng)用[4]；“活動(dòng)線”與“問(wèn)題線”相對(duì)應(yīng)，呈現(xiàn)了師生共同解決上述各問(wèn)題的活動(dòng)流程；“德育線”與“活動(dòng)線”相對(duì)應(yīng)，闡釋了不同教學(xué)活動(dòng)中蘊(yùn)含的學(xué)科德育思想及其設(shè)計(jì)意圖,教學(xué)設(shè)計(jì)框架如圖1所示.

圖1 教學(xué)設(shè)計(jì)框架圖

下面，筆者結(jié)合“大氣壓強(qiáng)”這一具體教學(xué)案例，從搜集學(xué)科德育資料、組織學(xué)科德育教學(xué)活動(dòng)這兩方面闡述在初中物理課堂中融入學(xué)科德育的途徑，最后介紹有助于評(píng)價(jià)學(xué)科德育效果的方法.

3 搜集學(xué)科德育資料

在搜集學(xué)科德育資料時(shí)可以發(fā)散思維，從電視節(jié)目、教育論文、圖書、科普公眾號(hào)、科技新聞等渠道挖掘靈感(見(jiàn)表1).電視節(jié)目制作精良、專題性強(qiáng)，教師能拓寬其教學(xué)設(shè)計(jì)思路；教育論文專業(yè)度高，教師能發(fā)現(xiàn)新穎的自制教具，并及時(shí)規(guī)避教學(xué)誤區(qū)；圖書可信度強(qiáng)，內(nèi)容相對(duì)完整和全面，教師能系統(tǒng)地了解特定主題的內(nèi)容；科普公眾號(hào)文章與科技新聞資源豐富，時(shí)效性強(qiáng)，教師能獲得即時(shí)性的科技信息.

表1 搜集學(xué)科德育資料的途徑

下面，以“小組實(shí)驗(yàn)2 取水挑戰(zhàn)”為例，說(shuō)明設(shè)計(jì)的靈感來(lái)源與設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容.筆者從《國(guó)寶檔案》(20121005)中獲得啟發(fā)，在設(shè)計(jì)問(wèn)題線索第四部分“大氣壓強(qiáng)的應(yīng)用”時(shí)，將能工巧匠利用大氣壓強(qiáng)的智慧融入了學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)，即通過(guò)吸管取水(簡(jiǎn)化版汲酒器的模型)的挑戰(zhàn)，引出了目前最早利用大氣壓強(qiáng)的實(shí)例——荷蕾型汲酒器,其簡(jiǎn)化模型如圖2所示.

圖2 荷蕾型汲酒器簡(jiǎn)化模型

這樣通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn)的方式，能讓學(xué)生在經(jīng)歷中體會(huì)我國(guó)古人的設(shè)計(jì)智慧，感悟古代文明的絢爛，從而潛移默化地增強(qiáng)他們的文化自信.該環(huán)節(jié)具體的教學(xué)內(nèi)容如下所述.

教師向?qū)W生提供裝滿水的容器，請(qǐng)他們挑戰(zhàn)在不能移動(dòng)或傾斜裝水容器的條件下舀光容器內(nèi)的水至另一無(wú)水容器.學(xué)生可以使用的實(shí)驗(yàn)器材有：厚圓勺、吸管、小碗、塑料袋.

當(dāng)使用厚圓勺、小碗、塑料袋時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)不能將容器里的液體完全舀光.當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)將吸管口按住能將液體移出容器時(shí)，請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)演示，并利用大氣壓知識(shí)分析該操作的原理：按住吸管口向上提起后，吸管內(nèi)部的氣壓小于外部的大氣壓強(qiáng)，液體就被大氣壓“封”在了吸管里面；松開拇指時(shí)，吸管內(nèi)外的大氣壓強(qiáng)相等，液體在重力的作用下流出.

隨后，教師拋出疑問(wèn)：“每次用吸管移出的液體體積太少了，為了盡快移出容器內(nèi)所有液體，我們可以怎么改變吸管的造型呢？”然后，教師引出我國(guó)古代的荷蕾型汲酒器(學(xué)生可閱讀學(xué)習(xí)單內(nèi)容，見(jiàn)圖3)，通過(guò)播放《國(guó)寶檔案》的視頻片段，引導(dǎo)學(xué)生了解古人利用大氣壓強(qiáng)制作汲酒器的原理，以及戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的歷史背景與社會(huì)背景.

圖3 “荷蕾型汲酒器”部分的學(xué)習(xí)單

4 組織學(xué)科德育教學(xué)活動(dòng)

在組織教學(xué)活動(dòng)方面，筆者有3點(diǎn)建議：

(1)聚焦學(xué)生發(fā)展；

(2)關(guān)注當(dāng)?shù)靥厣?/p>

(3)重視實(shí)踐經(jīng)歷.

其中，重視實(shí)踐經(jīng)歷在上述介紹“小組實(shí)驗(yàn)2 取水挑戰(zhàn)”中已經(jīng)有所涉及，相較于直接播放視頻來(lái)介紹文物，通過(guò)親身經(jīng)歷感悟古人的杰出智慧，運(yùn)用本課所學(xué)揭秘文物的奧秘，這樣的方式更加自然，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.下面，筆者著重解釋“聚焦學(xué)生發(fā)展”與“關(guān)注當(dāng)?shù)靥厣钡暮x.

4.1 聚焦學(xué)生發(fā)展

教師應(yīng)考慮學(xué)生的全面發(fā)展，在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中防止他們小組角色固化.以本設(shè)計(jì)中的兩個(gè)小組實(shí)驗(yàn)為例，在學(xué)生“初步測(cè)量大氣壓強(qiáng)數(shù)值”前，教師可以指導(dǎo)學(xué)生選擇角色分工：每組成員甲負(fù)責(zé)小組匯報(bào)、乙和丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、丁進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄，所有成員都需要分析實(shí)驗(yàn)誤差.這樣在實(shí)驗(yàn)初始完成角色分工，能保證學(xué)生各司其職，充分發(fā)揮小組合作的作用，并開始學(xué)會(huì)承擔(dān)團(tuán)隊(duì)責(zé)任，逐漸樹立起強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感.在學(xué)生進(jìn)行“取水挑戰(zhàn)”之前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生調(diào)換小組成員角色，使他們?cè)谛纬梢欢ê献髁?xí)慣的基礎(chǔ)上培養(yǎng)其全面的科學(xué)探究技能，避免因?qū)W生性格、學(xué)生性別、學(xué)生承擔(dān)的班級(jí)職務(wù)等因素造成的角色分工固化.

4.2 關(guān)注當(dāng)?shù)靥厣?/h3>

不同的地域有不同的地理氣候、不同的生活方式，因此我們應(yīng)關(guān)注當(dāng)?shù)氐膶W(xué)科德育資源.于教師而言，對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源熟悉度更高，更有可能全方位地挖掘資料，深入地剖析資料；于學(xué)生而言，對(duì)本地域的事物陌生感低，更容易產(chǎn)生共鳴，參與到教學(xué)活動(dòng)中.本設(shè)計(jì)選取的滬教版教材充分考慮了這一點(diǎn)，“指路牌”欄目不僅列出了該章節(jié)有關(guān)的課外讀物、電視節(jié)目，還列出了相關(guān)的場(chǎng)館信息.以第六章“壓力與壓強(qiáng)”為例，“指路牌”欄目除了推薦學(xué)生閱讀《小牛頓實(shí)驗(yàn)王——大氣壓力》等圖書、觀看CCTV10(科教頻道)相關(guān)節(jié)目，還呈現(xiàn)了上海本地可以參觀的場(chǎng)館：東方綠舟與江南造船博物館.

然而，同一版本的教材可能被不同省市的學(xué)生使用，很難兼顧不同的地域特色.因此，教師需要深入挖掘本地資源，將本地典型的高科技成果和產(chǎn)業(yè)融入有關(guān)章節(jié)中.例如,浙江嘉興的初中科學(xué)教師可以通過(guò)官網(wǎng)瀏覽、實(shí)地參觀等方式了解并整理我國(guó)最大的核電科技館——海鹽核電科技館的訊息，查找并整合秦山核電站的科技新聞與視頻資料，將我國(guó)核電發(fā)展史、核能的基礎(chǔ)知識(shí)、核電的原理、核電的安全性等內(nèi)容融入“核能”章節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì).同時(shí)，教師可以將教學(xué)目標(biāo)提升到學(xué)科德育的高度，有意識(shí)地在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的道德判斷力.具體而言，在介紹我國(guó)核電科技與核電優(yōu)勢(shì)時(shí)，教師可以聯(lián)系切爾諾貝利事件與日本福島核泄漏事故，并通過(guò)問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考應(yīng)用科學(xué)知識(shí)背后所涉及的世界觀與價(jià)值觀，例如利用科學(xué)知識(shí)改造生活情境是否能增進(jìn)社會(huì)福祉,改造生活情境后是誰(shuí)更加受益,改造生活情境的成本是由誰(shuí)承擔(dān)等[5].

5 探討學(xué)科德育效果的評(píng)價(jià)

教師應(yīng)在授課后關(guān)注這節(jié)課的德育效果評(píng)價(jià)，以了解學(xué)生的感受與想法，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容.傳統(tǒng)的測(cè)試題很難測(cè)得學(xué)生的情緒與體驗(yàn)，而教師與每一位學(xué)生逐個(gè)交流，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，在實(shí)際教學(xué)中難以實(shí)現(xiàn).“繪畫評(píng)價(jià)法(drawing assessment)”可以將德育效果顯性化，該方法原多用于心理輔導(dǎo)[6]，目前在國(guó)外的科學(xué)教育領(lǐng)域應(yīng)用廣泛.于教師而言，“繪畫評(píng)價(jià)法”可以將學(xué)生的科學(xué)概念可視化[7]，拓展他們了解學(xué)生的角度；可以揭示學(xué)生對(duì)科學(xué)和科學(xué)家(DAST測(cè)試)的觀念[8]，從而幫助他們更好地指導(dǎo)學(xué)生.于學(xué)生而言，該方法可以輔助他們整合科學(xué)知識(shí)，從而更深刻地理解科學(xué)[9].

以學(xué)者W.Hsieh和 C.Tsai的研究為例，他們探索了4～12年級(jí)學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的看法、情緒以及態(tài)度的差異[10].具體而言，不同年級(jí)學(xué)生在A4紙上畫出了他們的科學(xué)學(xué)習(xí)概念(可附有文字描述)，研究者從參與人員、位置、活動(dòng)、對(duì)象、情緒和態(tài)度這5個(gè)類別、共計(jì)39個(gè)細(xì)化的編碼指標(biāo)來(lái)分析我國(guó)臺(tái)灣學(xué)生的繪畫(見(jiàn)圖4).例如，在“情緒和態(tài)度”維度，研究者發(fā)現(xiàn)：學(xué)生在繪畫中表達(dá)的積極情緒和態(tài)度的百分比整體呈下降趨勢(shì)，并且從八年級(jí)開始，學(xué)生在繪畫中表達(dá)的負(fù)面情緒和態(tài)度超過(guò)了正面情緒和態(tài)度；此外，同齡的女生比男生表現(xiàn)出更加明顯的積極情緒和態(tài)度.

圖4 繪圖編碼案例圖

教師可以參照上述研究案例的流程，利用繪畫評(píng)價(jià)法將德育效果可視化，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，從而切實(shí)落實(shí)立德樹人的根本任務(wù).這樣的形成性評(píng)價(jià)不僅可以對(duì)學(xué)生個(gè)體進(jìn)行追蹤，還能對(duì)不同班級(jí)、不同屆次的學(xué)生進(jìn)行比較；這不僅是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的追蹤，更是對(duì)教師教學(xué)效果、教學(xué)策略的記錄.

總體而言，學(xué)科德育可以在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)融入.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以強(qiáng)調(diào)實(shí)證意識(shí)和求知的態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生尊重事實(shí)，不忽略異常的數(shù)據(jù)，積極完善實(shí)驗(yàn)方案；在引入新課或者應(yīng)用原理時(shí)，教師可以結(jié)合資料，與學(xué)生一同感受我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，討論科技背后所蘊(yùn)含的價(jià)值觀與世界觀；在設(shè)計(jì)作業(yè)或者學(xué)習(xí)單時(shí)，教師可以補(bǔ)充物理學(xué)史料或者小實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生感悟古代文明的絢爛多彩，體會(huì)古人的聰明才智.最后，教師可以定期請(qǐng)學(xué)生繪畫，分析圖畫信息，跟蹤學(xué)科德育效果.