二、物理学的价值
学科育人价值作为一个十分重要的理论问题,是在新基础教育发展性研究阶段提出来的,主要是指在课堂教学中,科学教育(包括分科科学课程、综合科学课程)在传递科学知识、发展学生从事科学的能力以及培养学生的科学兴趣、科学思维、科学精神、科学态度等方面的意义和价值。相比于生物、化学等其他自然科学学科,物理是一门与学生日常生活联系十分紧密且应用广泛的学科,并且以其抽象、辩证的思维方式与以实验为基础的特点,引导学生形成勤动脑、勤动手的科学素养,激发学生探索自然、理解自然的兴趣和热情。掌握正确的教学思想与方法,充分挖掘物理学科的育人价值,并将其落实到课堂教学之中,是新时代对物理教师的新要求。
在新课程的一系列相关文本中,科学教育的育人价值主要体现在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的目标中,即部分学者所认为的科学应分为相互关联的四个层次的内容:科学知识、科学方法、科学态度和科学精神。科学教育无疑应包含这相互关联的四个层次的教育。
(一)明确学习目的,建立学科观念
对科学知识的基本理解、对科学技能的基本掌握是具备科学素养的最基本要求。但是在传统知识教育中,知识教育具有被动接受知识、学习过程主要是记忆过程、知识的学习带有社会强制性等特征。这些现象源于教材对知识教育的安排与学校和教师的教育理念等方面;而更重要的是,教师本身没有明确的学科观念,无法告诉学生物理学科的真正内涵以及基础知识对于学好这门学科并学会运用的重要意义。所以,导致学生没有兴趣学习基础知识,不知道学来有什么作用,没有明确的学习目的,大部分时间用于做题能力的锻炼上,而忽略了基础知识与技能的内在价值。
物理学科观念是指学生通过物理课程的学习,在深入理解物理学科特征的基础上所获得的对物理的总观性的认识。教师在讲授学习基础知识目的时,可以从基础知识在生活、生产中的运用与基础知识在物理学科乃至其他学科中的地位和作用两个方面入手。例如,在设计酒瓶起子、指甲刀时,我们要知道如何用力可以省力或方便。这就需要去研究力的作用点在什么位置合适。此外,还应告诉学生力的研究不仅是力学的重要内容,而且是整个物理学科的基础,影响社会各领域。学会如何研究力,对于今后成为工程技术人才、建筑设计者甚至体育健将,都有很大帮助。
(二)科学方法显性教育,掌握科学研究的普遍规律
过程与方法目标体现了探究学习的过程。学生在学习知识之后,需要掌握一定的方法科学地运用知识,解释生活中的现象。在传统的教育方法中,教师除了教授教科书中的内容之外,很少挖掘科学方法。这些科学方法大多隐藏在知识背后,需要学生自己思考并挖掘。而这样会导致学生很难找到科学、有效的学习方法,缺少主动总结思考的意识,盲目与应试结合,总结出答题技巧、背书技巧等。
科学方法显性教育是指教师有意识地公开进行科学方法教育,而学生有意识地学习科学方法,以达到理解知识、掌握方法和形成科学态度的目的。教师可以在教授知识的过程中有意识地总结出一类问题的解决方法,并举出例子加以说明。例如,建立物理模型是一种运用很普遍的科学方法,但书中并没有明确地提到。教师在讲解时,首先应解释物理模型的概念与建立的意义,再举例说明是如何运用模型处理问题的,此时也可恰当结合物理实际问题并在作业中体现,让学生扎实掌握。例如,质点的引入就是模型的一种。教师可以告诉学生质点引入注重的是在研究运动和受力时物体对系统的影响,而忽略一些复杂但无关的因素,从而将问题简单化。
(三)端正科学态度,形成正确的价值取向
我国学者顾志跃在他的著作《科学教育论》中指出:“科学态度是个体在科学价值观支配下,对某一对象所持的评价和行为趋向。”[5]也就是说,科学态度是学生自身对科学的情感与价值观的直接体现,是在自己的观念与行为习惯的影响下形成的。它包括个体及其科学世界的情感成分、认知成分与在学习过程中对待日常生活的一种内在反应倾向。传统说教式教学将倡导的价值观直接灌输到学生的头脑里,学生理解不透彻,感受不深刻,并不能真正影响其形成习惯、端正态度。
端正科学态度,对学生形成正确的价值取向和良好的科学素养有很大的影响。教师应在课堂上通过生动的例子与史实材料来引导学生,也可通过组织辩论赛、讨论组等形式进行讨论。教师可以讲解科学的发展对于社会的意义。例如,在讲核聚变与核裂变时,不仅要让学生知道核工业对于人类发展的重要意义,还要插入当今影响世界和平的核威胁、核恐怖问题,并介绍第二次世界大战时期爱因斯坦对于研制原子弹的态度,以此让学生了解科学的两面性,引导学生形成正确运用科学技术的价值取向。当然,教师还可以运用探究性学习、引入物理学史与发明创造法的介绍等方法引导学生端正科学态度,培养学生的科学素养。
科学教育的目的是使学生具备更高的科学素养,所以教师要充分理解物理学科的特点,不断思考课堂教学方法,将物理学科的育人价值真正落实到课堂中。这样,科学素养才不会最终停留于口头或纸面的美好理想中。