趙 欣 強(qiáng)建華

(北京理工大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100089)

1 問題的提出

生涯規(guī)劃是在對(duì)個(gè)體生涯發(fā)展的主客觀條件進(jìn)行評(píng)定、分析與總結(jié)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)個(gè)人興趣、能力傾向、價(jià)值觀、性格心理特點(diǎn)等方面的綜合分析與權(quán)衡，確定個(gè)人生涯發(fā)展的奮斗目標(biāo)并做出行之有效的計(jì)劃[1].高中階段的學(xué)生開始具有深入的認(rèn)識(shí)自己和社會(huì)環(huán)境的能力，經(jīng)過初中的學(xué)習(xí)逐漸形成了自己學(xué)科學(xué)習(xí)的特長(zhǎng)和興趣，尤其是在“六選三”新高考的背景下，有效的生涯規(guī)劃教育將助力高中生在新高考制度中明確自己的人生發(fā)展方向，成就自己的理想.

現(xiàn)實(shí)中高中生對(duì)大學(xué)專業(yè)設(shè)置與選科要求的不了解和生涯規(guī)劃教育的缺失，會(huì)造成學(xué)習(xí)的盲目化，進(jìn)而影響未來的職業(yè)選擇.在高中階段的教學(xué)過程中如何讓學(xué)生貼切地認(rèn)知自我，對(duì)學(xué)業(yè)發(fā)展和未來職業(yè)做出前瞻性的思考和選擇，成為普通高中面臨的新的挑戰(zhàn).

學(xué)科教學(xué)中每門學(xué)科都蘊(yùn)藏著學(xué)生未來人生歷程或職業(yè)發(fā)展所需要的素質(zhì)和技能，是實(shí)施生涯規(guī)劃教育的重要平臺(tái).在學(xué)科教學(xué)中，生涯規(guī)劃教育的引入能夠有效增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)的自主規(guī)劃意識(shí)，幫助學(xué)生科學(xué)制訂學(xué)習(xí)目標(biāo)，調(diào)整學(xué)習(xí)策略，促進(jìn)學(xué)業(yè)發(fā)展.因此，學(xué)科教學(xué)與生涯教育的融合應(yīng)立足實(shí)際課堂，教師需要充分挖掘各章節(jié)內(nèi)容中既可以提升學(xué)科核心素養(yǎng)又能滲透生涯規(guī)劃教育的內(nèi)容.

2 具體案例

我們以人民教育出版社高中物理教材選擇性必修第二冊(cè)第一章“安培力與洛倫茲力”中的第2節(jié)“磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力”為例，嘗試以“洛倫茲力的應(yīng)用”一節(jié)課，展示學(xué)科教學(xué)與生涯規(guī)劃教育相融合，具體實(shí)施過程如下.

2.1 了解學(xué)生物理學(xué)科選擇的情況和自身生涯規(guī)劃的初步設(shè)想

我們通過“問卷星”編制了“物理學(xué)習(xí)與專業(yè)發(fā)展調(diào)查問卷”，對(duì)高二學(xué)生進(jìn)行了量化調(diào)查，共回收有效問卷56份.其中有關(guān)于“大學(xué)或職業(yè)專業(yè)選擇與物理學(xué)科選學(xué)”的問題共2個(gè)，問題與調(diào)查的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下.

問題1：你選擇學(xué)習(xí)物理學(xué)科最主要的原因是？(統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示)

圖1 問題1統(tǒng)計(jì)結(jié)果

問題2：你覺得自己向往的專業(yè)與物理學(xué)科的聯(lián)系緊密嗎？(統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示)

圖2 問題2統(tǒng)計(jì)結(jié)果

關(guān)于“大學(xué)的專業(yè)選擇、研究方向以及未來的職業(yè)發(fā)展領(lǐng)域”的問題共4個(gè)，問題與調(diào)查的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下.

問題3：你對(duì)自己大學(xué)所選擇的專業(yè)有初步的想法嗎？(統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖3所示)

圖3 問題3統(tǒng)計(jì)結(jié)果

問題4：你了解自己初步選擇的專業(yè)的具體研究方向嗎？ (統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4所示)

圖4 問題4統(tǒng)計(jì)結(jié)果

問題5：你了解自己喜歡的專業(yè)對(duì)應(yīng)的優(yōu)質(zhì)大學(xué)嗎？ (統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖5所示)

圖5 問題5統(tǒng)計(jì)結(jié)果

問題6：你了解自己喜歡的專業(yè)對(duì)應(yīng)的職業(yè)種類和領(lǐng)域嗎？(統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖6所示)

圖6 問題6統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從以上調(diào)查結(jié)果我們可以看出，由于被調(diào)查的學(xué)生已經(jīng)“六選三”選科完畢，本次有效樣本的研究對(duì)象均為選擇物理學(xué)科的學(xué)生，他們一定程度了解大學(xué)的專業(yè)設(shè)置對(duì)學(xué)習(xí)物理學(xué)科的要求和物理知識(shí)的基礎(chǔ)性與廣泛性.但是由于對(duì)自己具體專業(yè)選擇和研究方向的不確定性，他們不能確定自己未來的專業(yè)和物理學(xué)科的聯(lián)系是否緊密.高二的學(xué)生可能從社會(huì)、學(xué)校、家長(zhǎng)得到了一些關(guān)于大學(xué)排名的資訊，知道一些優(yōu)質(zhì)大學(xué)的信息，但還不能把自己向往的職業(yè)領(lǐng)域和優(yōu)質(zhì)大學(xué)的特長(zhǎng)專業(yè)相對(duì)應(yīng).在高中階段以至于大學(xué)階段的學(xué)習(xí)生涯中，由于物理學(xué)科的難度逐漸上升，如果僅僅憑借興趣與愛好而沒有長(zhǎng)期的規(guī)劃和目標(biāo)的指引，往往會(huì)出現(xiàn)學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的問題，從這一方面來說，幫助學(xué)生了解物理學(xué)科素養(yǎng)的提升關(guān)系到今后學(xué)習(xí)生涯甚至職業(yè)生涯的發(fā)展，盡早指導(dǎo)其生涯發(fā)展規(guī)劃是十分必要的.

2.2 確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)以及融合點(diǎn)

(1)通過了解物理學(xué)家洛倫茲的成長(zhǎng)經(jīng)歷、專業(yè)選擇上的困惑、高尚品質(zhì)和卓越的“跨學(xué)科”才華，讓學(xué)生體驗(yàn)在個(gè)人生涯發(fā)展中提高自身的綜合素質(zhì)和專業(yè)選擇上的重要性，反思自身的成長(zhǎng)和規(guī)劃.

(2)通過分析地磁場(chǎng)對(duì)太陽風(fēng)的屏蔽現(xiàn)象和極光形成的地理位置，熟練掌握“左手定則”關(guān)于洛倫茲力方向的判斷方法，學(xué)會(huì)用洛倫茲力公式計(jì)算帶電粒子在磁場(chǎng)中的作用力，體會(huì)物理知識(shí)能幫助我們更好地認(rèn)識(shí)世界.

(3)通過探究顯像管電視機(jī)內(nèi)部磁偏轉(zhuǎn)線圈的結(jié)構(gòu)，能結(jié)合“右手螺旋定則”和“左手定則”分析洛倫茲力對(duì)電子運(yùn)動(dòng)軌跡的“操縱”，體會(huì)物理理論在工業(yè)技術(shù)上的應(yīng)用.

(4)引導(dǎo)學(xué)生借助“中國知網(wǎng)”進(jìn)行專業(yè)論文查詢，了解洛倫茲力的相關(guān)知識(shí)在各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，體會(huì)各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)有所長(zhǎng)的同時(shí)廣泛涉獵.以與物理學(xué)科關(guān)系比較緊密的“機(jī)械工業(yè)”領(lǐng)域中的“機(jī)械工程”專業(yè)為例，簡(jiǎn)介其一類學(xué)科下的二類學(xué)科和國家重點(diǎn)學(xué)科對(duì)應(yīng)的大學(xué)，以及該專業(yè)的就業(yè)前景，鼓勵(lì)學(xué)生規(guī)劃自己的發(fā)展生涯.

2.3 查閱相關(guān)資料與文獻(xiàn) 豐富融合的學(xué)習(xí)資源

(1)人物篇——理論物理學(xué)家洛倫茲的生平介紹與研究成就

1)生平簡(jiǎn)介.洛倫茲生于荷蘭，17歲時(shí)考入萊頓大學(xué).大學(xué)二年級(jí)通過數(shù)學(xué)、物理學(xué)位候選考試, 1875年獲得博士學(xué)位.洛倫茲決定從事理論物理研究，是一個(gè)大膽的選擇，因?yàn)楫?dāng)時(shí)理論物理學(xué)作為物理學(xué)的一個(gè)獨(dú)立分支，尚處在創(chuàng)建階段，前途未卜.但洛倫茲獨(dú)具慧眼地認(rèn)識(shí)到理論物理的前景未可限量.1877年,他被任命為萊頓大學(xué)理論物理學(xué)教授,這是歐洲第一個(gè)理論物理學(xué)教授職位,時(shí)年尚不滿25歲.

2)才能與性格.洛倫茲具有驚人的記憶能力和外語才能，從少年時(shí)代起就酷愛閱讀外文小說，特別喜愛狄更斯,能長(zhǎng)篇背記他的著作.由于他熟練地掌握了英文、法文和德文，使他能夠克服地區(qū)偏遠(yuǎn)的局限，保證他后來較早地進(jìn)入了物理學(xué)前沿.洛倫茲之所以在當(dāng)時(shí)被公認(rèn)為國際理論物理學(xué)的領(lǐng)袖,緣于他卓越的外語才能和偉大的人格.他能流利地使用多國語言，會(huì)議出現(xiàn)矛盾、爭(zhēng)執(zhí)時(shí)，他就用一些歷史典故或造出一些似是而非的詞句來調(diào)和.

3)研究與成就.洛倫茲在1895年，電子還未發(fā)現(xiàn)的年代，預(yù)言了電子和電荷的存在，不僅提出洛倫茲力，還創(chuàng)立了經(jīng)典電子論.他與他的學(xué)生塞曼共同分享了1902年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).此外他還導(dǎo)出了愛因斯坦的狹義相對(duì)論基礎(chǔ)的變換方程，即現(xiàn)在為人熟知的洛倫茲變換.其中洛倫茲力公式和麥克斯韋電磁場(chǎng)方程作為經(jīng)典電磁理論的兩大支柱，為解釋各種電磁現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ).

(2)現(xiàn)象篇——自編取自真實(shí)背景的實(shí)際物理問題

1)背景知識(shí).來自太陽和其他星體的宇宙射線含有大量的高能帶電粒子，由于地磁場(chǎng)的存在改變了這些帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使很多帶電粒子不能到達(dá)地面，避免了對(duì)地面生命的危害.

2)具體情景.不考慮地球磁偏角和地球自轉(zhuǎn)情況下，已知赤道上空某處由南指向北的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為B=5.0×10-5T，如果有一速度約為v=1.0×106m/s的質(zhì)子(電荷量q=1.6×10-19C)豎直向下穿過赤道上空的地磁場(chǎng)，思考以下問題：a.用畫圖說明該粒子受洛倫茲力的方向,受到的洛倫茲力約是多大.b.地球兩極處和赤道處相比，哪個(gè)區(qū)域地磁場(chǎng)對(duì)高能帶電粒子的阻擋效果會(huì)更好？

(3)技術(shù)篇——了解顯像管電視機(jī)的基本構(gòu)造，感受物理知識(shí)在工業(yè)技術(shù)上的應(yīng)用

1)通過系列問題的設(shè)置，將顯像管的磁偏轉(zhuǎn)類比示波管的電偏轉(zhuǎn)，問題設(shè)置如下.

問題1：偏轉(zhuǎn)線圈(圖7)是如何在水平方向控制電子束的？

a.若要使電子束在水平方向偏離中心O，打在熒光屏上的A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？

b.若要使電子束打在B點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？

c.若要使電子束打在熒光屏的位置由B點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度應(yīng)該怎樣變化？

d.什么形狀的通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以使電子束在水平方向偏轉(zhuǎn)？

e.如果通電線圈和電子的運(yùn)動(dòng)方向如圖8所示，請(qǐng)分析電子所受洛倫茲力的方向.

圖7 顯像管原理示意圖

圖8 水平偏轉(zhuǎn)線圈

問題2：偏轉(zhuǎn)線圈如何在豎直方向控制電子束？

a.什么形狀的通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以使電子束在豎直方向偏轉(zhuǎn)？

b.如果通電線圈和電子的運(yùn)動(dòng)方向如圖9所示，請(qǐng)分析電子所受洛倫茲力的方向.

圖9 豎直偏轉(zhuǎn)線圈

問題3：電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)如何不斷移動(dòng)？為什么我們感到整個(gè)熒光屏都在發(fā)光？

2)通過搜索“中國知網(wǎng)”了解洛倫茲力在各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用.其中關(guān)于“洛倫茲力應(yīng)用”的關(guān)鍵詞中文文獻(xiàn)共75篇，總結(jié)研究論文涉及的專業(yè)領(lǐng)域(圖10)，促使學(xué)生體會(huì)各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián).同時(shí)以與物理學(xué)科關(guān)系比較緊密的“機(jī)械工業(yè)”領(lǐng)域的“機(jī)械工程”專業(yè)為例，簡(jiǎn)介其一類學(xué)科下的二類學(xué)科和國家重點(diǎn)學(xué)科對(duì)應(yīng)的大學(xué)及該專業(yè)的就業(yè)前景(圖11)，鼓勵(lì)學(xué)生盡早了解自己心儀的專業(yè)，做好生涯規(guī)劃.

圖10 總結(jié)研究論文涉及“洛倫茲力應(yīng)用”的專業(yè)領(lǐng)域

圖11 機(jī)械工程專業(yè)簡(jiǎn)介

2.4 實(shí)物觀察與實(shí)驗(yàn)?zāi)M相結(jié)合 落實(shí)實(shí)驗(yàn)探究過程

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理學(xué)科素養(yǎng)的提升離不開實(shí)驗(yàn)探究的過程，生涯規(guī)劃教育與學(xué)科教學(xué)相融合不應(yīng)犧牲學(xué)科本位的學(xué)習(xí)，反而更應(yīng)突出學(xué)科特點(diǎn)，讓學(xué)生從多個(gè)角度體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程.本案例設(shè)計(jì)了以下與物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的環(huán)節(jié).

(1)拆卸顯像管電視機(jī)實(shí)物，觀察顯像管電視機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與偏轉(zhuǎn)線圈的構(gòu)成，如圖12和圖13所示.學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)應(yīng)用于工業(yè)技術(shù)的過程中，如果只是單純地講解原理，展示圖片，一方面不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官形成直接的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，另一方面也無法幫助學(xué)生理解科學(xué)技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)品的聯(lián)系.因而有必要通過“庖丁解?！笔降膶W(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生體驗(yàn)物理作為基礎(chǔ)學(xué)科在社會(huì)生產(chǎn)和工業(yè)生活上的廣泛應(yīng)用.

圖12 顯像管電視機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖13 磁偏轉(zhuǎn)線圈

(2)將實(shí)際物理問題簡(jiǎn)化為物理模型處理，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和物理建模的能力.由于洛倫茲力方向判斷是三維問題，從能力的角度學(xué)生還欠缺空間想象能力，同時(shí)不能將實(shí)際問題和物理模型建立聯(lián)系，因而在分析“現(xiàn)象篇”中由于洛倫茲力的作用地磁場(chǎng)對(duì)太陽風(fēng)的屏蔽現(xiàn)象和極光形成的地理位置時(shí)，可以借助地球儀幫助學(xué)生建立粒子的運(yùn)動(dòng)方向、地磁場(chǎng)磁感線的方向和粒子所受洛倫茲力的方向三者的三維位置關(guān)系.在“技術(shù)篇”中問題1的第4個(gè)問題，“什么形狀的通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以使電子束在水平方向偏轉(zhuǎn)？”讓學(xué)生對(duì)磁偏轉(zhuǎn)線圈做出設(shè)計(jì)時(shí)，利用兩個(gè)最簡(jiǎn)單的環(huán)形線圈和陰極射線管模擬顯像管中的陰極射線和偏轉(zhuǎn)線圈，幫助學(xué)生思考，如圖14所示.

圖14 模擬磁偏轉(zhuǎn)線圈

(3)適當(dāng)對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改進(jìn)和重新組裝，模擬“磁偏轉(zhuǎn)”的過程.由于老式顯像管電視機(jī)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)水平和豎直方向偏轉(zhuǎn)有一定的困難，可視性也不強(qiáng)，但是學(xué)生需要一個(gè)模擬的過程幫助其理解偏轉(zhuǎn)的過程，因而我們將洛倫茲力演示儀的三面背景板拆卸下來，將陰極射線管放入勵(lì)磁線圈中，如圖15所示，通過操縱通電線圈中電流的方向和大小來模擬豎直方向偏轉(zhuǎn)的過程.

圖15 模擬豎直偏轉(zhuǎn)

3 總結(jié)與反思

總之，生涯規(guī)劃教育是幫助中學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自我，順利度過生涯探索階段的必要途徑.新高考改革方案的實(shí)施，對(duì)高中生的自我認(rèn)知能力提出了很高要求，給予了高中生前所未有的自主選擇權(quán)，也暴露出他們選擇困難、盲目和依賴等問題.因而，只有指導(dǎo)學(xué)生對(duì)自我的學(xué)科優(yōu)勢(shì)、興趣特長(zhǎng)、潛能和人格特點(diǎn)有較充分的認(rèn)識(shí)，并對(duì)其未來想從事的專業(yè)和職業(yè)有一定了解，他們才能夠真正成為自身學(xué)習(xí)和發(fā)展的主人.

學(xué)習(xí)任務(wù)始終貫穿于中學(xué)生的日常生活之中，一些學(xué)校的生涯教育之所以不能為學(xué)生所接受，主要原因是將生涯教育與學(xué)生的日常學(xué)習(xí)隔離開來，盲目為學(xué)生設(shè)置脫離學(xué)生實(shí)際的目標(biāo)，加重了他們的負(fù)擔(dān).我們的嘗試和探索只是以高中物理學(xué)科中的其中一節(jié)為例，將學(xué)科教學(xué)與生涯規(guī)劃教育相融合.嘗試過程中我們發(fā)現(xiàn)物理教材中有許多值得深入挖掘的內(nèi)容，值得我們?nèi)ラ_發(fā)；探索過程中我們體會(huì)到融合的過程可以動(dòng)員很多學(xué)有所長(zhǎng)的學(xué)生、在個(gè)人職業(yè)領(lǐng)域有所建樹的家長(zhǎng)和更多的課外社會(huì)資源參與其中，使課堂更加多元和豐富，真正起到幫助學(xué)生了解自身，提高生涯發(fā)展意識(shí)，做好人生規(guī)劃的目的.