鄭澤君 任鳳竹
(河南大學(xué)物理與電子學(xué)院,河南 開封 475004)
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》極其重視學(xué)科的育人價(jià)值,指出學(xué)生通過物理課程的學(xué)習(xí)不僅要形成關(guān)鍵能力,還需形成正確的價(jià)值觀念、必備品格.[1]從教育目標(biāo)分類學(xué)的角度來看,這是一種將認(rèn)知領(lǐng)域(學(xué)科知識學(xué)習(xí))、動作技能領(lǐng)域(技能學(xué)習(xí))和情感領(lǐng)域(價(jià)值觀學(xué)習(xí))相結(jié)合的教育理念.但由于長期受到唯分?jǐn)?shù)論考試指揮棒的影響,物理學(xué)科的教學(xué)重點(diǎn)趨向于追求認(rèn)知目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);在物理教學(xué)中教師也更重視學(xué)科知識、動作技能的傳授,而忽略了對學(xué)生價(jià)值觀的塑造.為了真正發(fā)揮物理學(xué)科的育人價(jià)值,教師應(yīng)該思考如何在物理課堂中做到“知情并行”,避免傳統(tǒng)“重知輕情”的教學(xué)模式,使學(xué)生的認(rèn)知素質(zhì)與情感素質(zhì)同時(shí)得以發(fā)展.
實(shí)際上,早在1964年美國教育學(xué)者克拉斯沃爾就提出情感目標(biāo)分類原則.他將教育目標(biāo)分為認(rèn)知、動作技能、情感3 個(gè)領(lǐng)域,其中情感領(lǐng)域目標(biāo)又分為:接受、反應(yīng)、價(jià)值評價(jià)、組織化、價(jià)值與價(jià)值體系的性格化5 個(gè)層次,價(jià)值觀學(xué)習(xí)則被歸為情感領(lǐng)域.[2]情感目標(biāo)分類把內(nèi)化作為手段,以促進(jìn)學(xué)習(xí)者正確價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)的形成為目的.這與物理學(xué)科強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)學(xué)生價(jià)值觀塑造的理念是一致的.因此,情感目標(biāo)分類原則為實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科的育人價(jià)值提供借鑒.本文嘗試將物理教學(xué)與情感目標(biāo)分類原則結(jié)合起來,通過在物理課堂中滲透情感教學(xué),發(fā)揮情感的積極作用,達(dá)到實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科育人價(jià)值的目的.
在物理課堂中滲透情感教學(xué)的前提是需要先明確在教學(xué)中每個(gè)層次對應(yīng)的目標(biāo)要求,根據(jù)目標(biāo)要求組織好每個(gè)層次的教學(xué).下面根據(jù)克拉斯沃爾情感目標(biāo)分類的定義對中學(xué)物理情感目標(biāo)分類進(jìn)行表述.
接受階段:重點(diǎn)在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)吸引學(xué)生的注意,使學(xué)生愿意注意課堂中的特定情境、愿意接受教師傳授的物理知識,并能在課堂上認(rèn)真聽教師講授.
反應(yīng)階段:側(cè)重于抓住學(xué)生的興趣點(diǎn),使其積極參與學(xué)習(xí)活動,并從中得到滿足,能意識到物理知識的價(jià)值,重視物理知識的獲得,主動融入課堂中.
價(jià)值評價(jià)階段:強(qiáng)調(diào)學(xué)生能刻苦學(xué)習(xí)物理知識,對物理學(xué)科的社會價(jià)值和科學(xué)價(jià)值做出正確的判斷與評價(jià),接受、贊同物理學(xué)蘊(yùn)含的價(jià)值觀、態(tài)度以及信念.
組織化階段:旨在將所學(xué)的物理學(xué)科知識建構(gòu)成認(rèn)知體系,構(gòu)建正確的物理觀念,將學(xué)習(xí)物理的情感升華為解決問題的實(shí)際行動,堅(jiān)持并踐行.
性格化階段:要求學(xué)生通過物理學(xué)科的學(xué)習(xí)逐漸形成正確的價(jià)值觀體系與良好的個(gè)人品格.
物理課堂中滲透情感教學(xué)的最終目的是通過積極的情感體驗(yàn)使學(xué)生關(guān)鍵能力、價(jià)值觀念和必備品格都能得以發(fā)展,因此在設(shè)計(jì)每個(gè)層次的教學(xué)活動時(shí),不僅要考慮學(xué)生積極情感、科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀的形成,還要考慮情感元素對學(xué)生認(rèn)知領(lǐng)域(學(xué)科知識)學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用.[3]以2019年人教版高中物理必修1第4章內(nèi)容“牛頓第一定律”為例,根據(jù)情感領(lǐng)域目標(biāo)的不同層次分類,以情感為主線,使課堂通達(dá)價(jià)值觀念,實(shí)現(xiàn)在傳授物理學(xué)科知識的同時(shí)強(qiáng)調(diào)價(jià)值引領(lǐng).
良好的教學(xué)情境能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性.在接受階段教師通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的情境,豐富課堂語言,緊扣情感滲透喚醒學(xué)生注意,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望,學(xué)生就能以飽滿的情緒投入到課堂中.[4]
情境1:亞里士多德的觀點(diǎn).在公元前300年古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出“力是維持物體運(yùn)動的原因”的觀點(diǎn),他認(rèn)為物體之所以運(yùn)動是由于受到力的作用;沒有力的作用,物體將靜止下來.由于該觀點(diǎn)與人們的直觀經(jīng)驗(yàn)比較吻合,而且在當(dāng)時(shí)亞里士多德是思想界的權(quán)威,因此沒有人對他的觀點(diǎn)質(zhì)疑.這一觀點(diǎn)持續(xù)了將近2000年.
情境2:伽利略的觀點(diǎn).16世紀(jì)意大利物理學(xué)家伽利略發(fā)現(xiàn)在水平面上運(yùn)動的小球由于受到摩擦力停下來,這一現(xiàn)象與亞里士多德的觀點(diǎn)不相符合.他猜想如果沒有摩擦力,小球?qū)肋h(yuǎn)運(yùn)動下去.但在日常生活中沒有摩擦的情況是不存在的,因此伽利略運(yùn)用科學(xué)推理方法,以大量現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過邏輯推理證明自己的觀點(diǎn).由于在公眾面前以實(shí)驗(yàn)事實(shí)批判了被教廷信仰的亞里士多德,他受到了教廷的迫害,這種迫害持續(xù)一生.
教學(xué)意圖分析:通過情境1 與情境2 讓學(xué)生明白在物理學(xué)中建立概念、總結(jié)規(guī)律離不開科學(xué)家們的不懈努力,深刻感受物理學(xué)發(fā)展的屈折與艱難,喚醒學(xué)生內(nèi)心的情感,使其感受物理學(xué)家們堅(jiān)定不移的科學(xué)信念與敢于批判的科學(xué)精神,體會人類認(rèn)識世界的長期性和艱巨性.
在教學(xué)過程中教師不要急于否定亞里士多德的觀點(diǎn),而是要引導(dǎo)學(xué)生思考問題:為什么亞里士多德認(rèn)為物體運(yùn)動需要力的作用?而伽利略又為什么質(zhì)疑亞里士多德的觀點(diǎn)?他們?nèi)绾巫C明自己的觀點(diǎn)?先通過講述性語言引導(dǎo)學(xué)生入境,再通過問答性語言引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考.這種通過思考問題去體會其中奧秘的方式有助于滲入情感,喚醒學(xué)生注意.
采用“問題、交流、證據(jù)、解釋”的方式進(jìn)行探究,突出物理知識的形成過程,在探究過程中所體現(xiàn)的科學(xué)思想、方法也能有效激發(fā)學(xué)生的價(jià)值認(rèn)同感,符合情感教學(xué)強(qiáng)調(diào)的“學(xué)科知識”與“價(jià)值觀念”相融合的教育理念.
(1)問題與交流:亞里士多德與伽利略為什么會思考力與運(yùn)動的關(guān)系?他們采用的研究方法分別是什么?
教學(xué)意圖分析:這兩個(gè)問題是對前面討論的延續(xù).亞里士多德通過觀察生活中的現(xiàn)象、歸納總結(jié)得出“物體的運(yùn)動需要力的作用”的結(jié)論;伽利略同樣通過觀察生活中的現(xiàn)象初步得出“如果沒有摩擦,在水平面上運(yùn)動的小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動下去”的觀點(diǎn),并通過實(shí)驗(yàn)推理證明自己的觀點(diǎn).兩個(gè)問題的設(shè)置一方面突出兩位學(xué)者都是由生活中的現(xiàn)象引起的思考,讓學(xué)生明白物理來源于生活,是對自然現(xiàn)象的描述與解釋;另一方面通過比較兩位學(xué)者的研究方法,突出科學(xué)研究方法對物理學(xué)發(fā)展的重要性,讓學(xué)生明白物理學(xué)科是“實(shí)驗(yàn)性”的.
(2)證據(jù)與解釋:力與運(yùn)動的關(guān)系.
①斜面—平面實(shí)驗(yàn).
為了初步理解力與運(yùn)動的關(guān)系教師先進(jìn)行斜面—平面試驗(yàn)(如圖1),組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),分別在水平面上鋪上毛巾、木板、光滑玻璃板,讓小車從同一高度滾下運(yùn)動到平面上,觀察小球在平面上的運(yùn)動情況,記錄數(shù)據(jù).
圖1 斜面—平面實(shí)驗(yàn)
教學(xué)意圖分析:通過分析學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車在不同表面運(yùn)動的路程不同,在越光滑的表面走得越遠(yuǎn).此時(shí)教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步猜想:小車在絕對光滑的表面將會做什么運(yùn)動?通過前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生不難猜到小車將永遠(yuǎn)地運(yùn)動下去.
②斜面—斜面試驗(yàn).
為了進(jìn)一步揭示力與運(yùn)動的關(guān)系,以伽利略的理想實(shí)驗(yàn)?zāi)P蜑榛A(chǔ),制作兩個(gè)對接的斜面(如圖2),讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將小球放到左邊沿斜面A 靜止開始向下運(yùn)動沖上第2 個(gè)斜面(斜面B),觀察小球的運(yùn)動情況,之后改變第2個(gè)斜面的傾斜程度(斜面C、斜面D、平面E),繼續(xù)觀察并記錄小球的運(yùn)動情況.
圖2 斜面—斜面實(shí)驗(yàn)
教學(xué)意圖分析:通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以觀察到小球運(yùn)動到第2 個(gè)斜面上的高度幾乎與斜面A 釋放的高度等高,但隨著第2個(gè)斜面傾斜程度的減小,小球運(yùn)動的距離越來越長,在水平面上(平面E)運(yùn)動的距離最長(幾乎停不下來).教師需要啟發(fā)學(xué)生思考:為什么小球運(yùn)動到第2個(gè)斜面的高度不能與在斜面A 釋放的高度等高呢?在水平面上(平面E)運(yùn)動的小球?yàn)槭裁醋罱K也會停下來呢?學(xué)生根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也能很快猜想是由于受到摩擦力的作用,這時(shí)候再提出需要思考的問題:如果沒有摩擦力,小球?qū)鍪裁催\(yùn)動?鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想.并引入伽利略的理想實(shí)驗(yàn),結(jié)合動畫模擬演示進(jìn)行驗(yàn)證,最終得出小球?qū)恢边\(yùn)動下去,運(yùn)動并不需要力來維持的結(jié)論.
在探究過程中,以環(huán)環(huán)相扣的問題形式,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會抓住事物的本質(zhì).一方面,讓學(xué)生明白在實(shí)際生活中沒有摩擦的情況是不存在的,因此理想實(shí)驗(yàn)不是實(shí)驗(yàn),它是以大量現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過邏輯推理將實(shí)驗(yàn)理想化的方法,是符合科學(xué)道理的;另一方面,通過理想實(shí)驗(yàn)的魅力讓學(xué)生認(rèn)識到理想實(shí)驗(yàn)在物理問題研究中的重要性,明白伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的“直覺—猜想—實(shí)驗(yàn)—推理”科學(xué)研究方法,是人類思想史上偉大的成就,標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始.此外,教師還需要巧妙使用眼神、手勢,運(yùn)用語言加強(qiáng)學(xué)生的參與度,如用贊賞的眼神鼓勵(lì)學(xué)生,使用手勢集中學(xué)生的注意力等等.伴隨學(xué)生對物理知識深入思考的同時(shí),突出探究過程中所體現(xiàn)的思想與方法,使學(xué)生認(rèn)識到這些科學(xué)思想、方法對物理學(xué)科及其他學(xué)科的發(fā)展具有重要意義,激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的價(jià)值認(rèn)同感.
辯論可以有效改善課堂氛圍,給予學(xué)生更多自由發(fā)揮的空間.在價(jià)值評價(jià)階段通過組間辯論,體驗(yàn)物理學(xué)家們的不同觀點(diǎn),感悟物理學(xué)科所蘊(yùn)含的科學(xué)態(tài)度、正確的價(jià)值觀與信念.
教師事先布置學(xué)生在課后查閱歷史上物理學(xué)家(以亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓為主)關(guān)于力與運(yùn)動的關(guān)系的觀點(diǎn)的相關(guān)資料,在課堂上組織學(xué)生進(jìn)行組間辯論:甲組同學(xué)扮演亞里士多德、乙組同學(xué)扮演伽利略、丙組同學(xué)扮演笛卡爾、丁組同學(xué)扮演牛頓圍繞“力與運(yùn)動的關(guān)系”的學(xué)習(xí)主題進(jìn)行討論.
甲組:通過日常生活中的現(xiàn)象推斷物體運(yùn)動需要力的作用,沒有力的作用物體就會靜止下來.
乙組:通過日常生活中的現(xiàn)象初步猜想運(yùn)動不需要力來維持.
伽利略(乙組代表):僅僅通過觀察得出結(jié)論的研究方法是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,我在觀察的基礎(chǔ)上通過“實(shí)驗(yàn)—推理”的方法得到如果沒有摩擦,沿斜面向下滾動的物體,當(dāng)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r(shí),物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去的結(jié)論.
笛卡爾(丙組代表):你們都別爭了,自然界一切物體都具有慣性,基于慣性它們將做勻速直線運(yùn)動.亞里士多德作為開拓者首次思考“力與運(yùn)動的關(guān)系”.伽利略首次運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)的方法,使物理學(xué)成為真正的實(shí)驗(yàn)科學(xué).兩位學(xué)者的研究都具有重要的意義,即使某位學(xué)者做出了錯(cuò)誤的猜想和結(jié)論,但他們的研究都是至關(guān)重要的,缺一不可.
牛頓(丁組代表):“站在巨人的肩膀上”的說法并不是謙虛而是事實(shí),我是在前面學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上對力學(xué)知識進(jìn)行總結(jié)與完善,在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中指出力與運(yùn)動的關(guān)系:一切物體總保持勻速運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)(牛頓第一定律).
教學(xué)意圖分析:通過組間辯論的形式總結(jié)科學(xué)家們對“力與運(yùn)動的關(guān)系”的不同觀點(diǎn),使學(xué)生深刻感悟物理學(xué)發(fā)展的曲折與坎坷,感受物理學(xué)家們堅(jiān)持不懈、敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度和勇于追求真理的信念,明白每位物理學(xué)家的研究對物理學(xué)的發(fā)展都具有重要的意義與價(jià)值.
在學(xué)生討論的過程中,教師需要抓準(zhǔn)時(shí)機(jī)對學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀、信念進(jìn)行扶正.除了學(xué)生小組合作收集資料之外,教師在備課的時(shí)候也需要挖掘素材,為學(xué)生提供有參考價(jià)值的資料,引導(dǎo)其進(jìn)行批判性思考,對科學(xué)家們所做出的貢獻(xiàn)進(jìn)行客觀評價(jià),發(fā)展學(xué)生的他評與自評能力,提升其思辨意識.
除了課堂教學(xué)之外,運(yùn)用物理知識解釋事物本質(zhì)現(xiàn)象的課后實(shí)踐也十分重要.在組織化階段通過課后實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生將物理知識內(nèi)化為解決問題的意識,促進(jìn)價(jià)值觀內(nèi)化,增強(qiáng)親身體驗(yàn)感,踐行學(xué)生的認(rèn)知素質(zhì)與情感素質(zhì).
課后實(shí)踐1:坐公交體驗(yàn)司機(jī)啟動車輛與緊急剎車時(shí)的感受.
教學(xué)意圖分析:通過布置課后實(shí)踐作業(yè)可以讓學(xué)生在課后積極主動乘坐公交車來感受司機(jī)啟動車輛乘客身體后傾,緊急剎車乘客身體前傾的現(xiàn)象,并運(yùn)用所學(xué)的知識進(jìn)行解釋,進(jìn)一步理解慣性的定義.
課后實(shí)踐2:請?jiān)谡n后體驗(yàn)騎自行車時(shí)單人騎行和載人騎行哪種情況比較難啟動車輛,并思考其中緣由.
教學(xué)意圖分析:自行車是學(xué)生常用的交通工具.通過自行車的啟動情況可以很好地使學(xué)生將所學(xué)知識運(yùn)用到生活情境中去,培養(yǎng)學(xué)生解釋事物本質(zhì)現(xiàn)象,解決問題的能力.
課后實(shí)踐3:思考在日常生活中車輛為什么不能超載行駛?超載行駛會導(dǎo)致什么危害?
教學(xué)意圖分析:讓學(xué)生主動查閱關(guān)于超載行駛的危害以及導(dǎo)致這些危害的原因的相關(guān)資料,使學(xué)生理解質(zhì)量是衡量物體慣性大小的唯一量度,明白一切物體在任何時(shí)候都具有慣性,力無法改變物體的慣性,慣性是物體的固有屬性;同時(shí)超載行駛危害也能增強(qiáng)學(xué)生的代入感,產(chǎn)生遵守交通規(guī)則的情感,以情促行,使其在日常生活中認(rèn)真遵守交通規(guī)則,提升社會責(zé)任感.
學(xué)生的價(jià)值觀、個(gè)人品格是長期形成的過程,因此性格化階段要求教師應(yīng)長期關(guān)注學(xué)生,時(shí)刻注意學(xué)生學(xué)業(yè)情緒、個(gè)人行為的改變,確保學(xué)生的價(jià)值觀念、個(gè)人品格朝著積極的方向發(fā)展.
熱愛物理學(xué)科是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中保持積極學(xué)業(yè)情緒的前提,因此教師在教學(xué)中應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,給予學(xué)生更多的鼓勵(lì),增強(qiáng)他們的自信心,培養(yǎng)他們正確的歸因觀,通過在知識探索中進(jìn)行挫折教育,使處于消極學(xué)業(yè)情緒的學(xué)生能夠?qū)⒉涣嫉膶W(xué)業(yè)情緒轉(zhuǎn)化為自身發(fā)展的內(nèi)動力.[5]另一方面,教師除了在課前做好學(xué)生的預(yù)習(xí)工作、在課堂中開展對應(yīng)的情感教學(xué),優(yōu)化學(xué)生的情感體驗(yàn),傳播正確的是非觀、價(jià)值觀之外,在課后也要引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識“科學(xué)—技術(shù)—社會—環(huán)境”的關(guān)系,促進(jìn)學(xué)生個(gè)人品格的積極發(fā)展,形成正確的價(jià)值觀,真正做到課前課中課后幾不誤、時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的品格發(fā)展.
學(xué)生價(jià)值觀的培養(yǎng)是需要通過自身內(nèi)化實(shí)現(xiàn)的,單純的教學(xué)灌輸無法勸說學(xué)生接受特定的信念和價(jià)值,在高中物理課堂中滲透情感教學(xué),為實(shí)現(xiàn)學(xué)生正確價(jià)值觀的培養(yǎng)提供路徑.文章依托情感目標(biāo)分類原則的分級描述,結(jié)合物理學(xué)科認(rèn)知過程與情感內(nèi)化的5個(gè)過程,構(gòu)建物理情感課堂,促使物理專業(yè)知識與價(jià)值觀教育的融合.教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)情境、科學(xué)探究、小組討論、組間辯論、課后實(shí)踐讓學(xué)生經(jīng)歷情感喚醒、價(jià)值引領(lǐng)、深度感悟、價(jià)值內(nèi)化的過程,從問題的提出、初步的猜想與假設(shè),到實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證與推理、得出結(jié)論和課后的實(shí)踐,形成一條較為完整、清晰的認(rèn)知路線,讓學(xué)生掌握重要的科學(xué)知識的同時(shí),實(shí)現(xiàn)學(xué)生價(jià)值觀的塑造,這正是物理學(xué)科科學(xué)育人的重要途徑.