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中学物理教育本位功能的异化与回归

字数:3302

 

[摘要] 中学物理教育的本位功能是培养学生的科学品质,但是目前该本位功能一直存在令人堪忧的异化现象,给学生造成了科学品质贫乏的不良后果。要促成中学物理教育向其本位功能回归,教育者必须牢固树立科学素质本位的物理教育理念,丰富课堂教学方法,并采取多元化的实验手段,并强化物理思想史教育。 
  [关键词] 中学物理教育 本位功能 异化 回归 
   
  不管是日常的感知,还是学术界的理性考究,都普遍认为在“素质教育”文本解读泛滥过后的今天,中学物理的教育过程仍是知识的机械灌输,而其结果依旧是造就了独善应试的“解题机器”。显然,中学物理教育本位功能的发挥一直偏离了正常轨道。那么,在这种情势下如何实现中学物理教育本位功能的良性回归,如何从中学物理教育本位功能的视角梳理出一条脉络清晰地改革思路,这对于我们的中学物理教育改革无疑是十分有意义的课题。 
  一、中学物理教育的本位功能 
  中学物理教育的功能一直是教育理论界探讨的重要话题。然而部分研究者把注意力放在了诸如文化、德育、美育等辅位性功能上,很少有人明确定义中学物理教育的本位功能,所以中学物理教育的本位功能研究缺乏文本支撑,这个关键词明显被虚位搁置了。 
  笔者以为,中学物理教育的本位功能应该是培养中学生的科学品质。所谓科学品质,是指一个人从小养成、不断发展、最基本但又是终身施加影响的科学素养和心理品质,是一个由智力因素和非智力因素构成的复合系统,如广博的科学知识、浓厚的科学兴趣、敢于探索和创新的勇气、初步的观察和动手能力、严谨的科学思维、实事求是的科学态度以及正确的科学价值观等等。著名物理学家劳厄曾说:“重要的不是获得知识,而是发展思维能力,教育无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西。”他所说的“剩下的东西”就是科学品质。 
  21世纪的社会经济是以高科技、信息化、网络化、可持续发展为主要标志,这个时代必然对人的科学品质提出更高的要求。中学阶段是品质定型的关键时期,而物理是科学的典范,在科学教育中居核心地位,所以中学物理教育应该发挥培养中学生科学品质的本位功能,以便微观上人们能够为过一种实现自我和负责任的生活做准备,宏观上缩小我国与发达国家在人力资本上的差距,提高“大师级人物”出现的概率。 
  二、中学物理教育本位功能的异化及其后果 
  素质教育已不属时新话题,但因高考制度的刚性,一时之间极难从根本上革新人才的选拔机制,所以素质教育虽口号响亮,但其执行过程阻碍重重。在这种尴尬的大环境下,中学物理教育的本位功能也一直存在着难以扼制的异化现象。 
  中学物理教育的本位功能最常见的异化现象是把高考这一选拔人才的手段倒置为教育的终极目标。教育者以培养“解题素质”为手段,把中学生塑造成“解题机器”,造成学生片面与畸型发展,而浑然不顾物理教育必须给学生留下科学品质这一终生受用的东西。从许多大学反馈的信息表明,许多大学生尤其是选择文科的大学生,中学阶段的物理教育在他们的记忆中留下的痕迹中除了几个简单的公式以及对“题海”的厌恶与惶恐之外,难以找到科学的兴趣、求知的渴望、理性的思维、严谨的逻辑等任何科学品质的元素。再考察当前中学物理教育的状况,可以发现“应试和解题”仍然是物理教育的绝对主题。高考考什么,许多学校就要求教师教什么,学生学什么,然后着力抠题型、对套路、猜题、押题。经过乏味、冗长、反复和机械的解题训练之后,学生的“解题素质”得到提高,教育者似乎完成了教育使命,学生也“欣然”走入考场。众所周知,许多诺贝尔物理学奖获得者都表现出拙劣的解题素质,但他们登上了物理世界的高峰,足以证明“解题素质”与“科学品质”相去甚远,解题又怎能解出物理学家来呢?更令人难解的是,中学物理实验原本是培养学生科学品质的极佳平台,但许多中学压缩实验学时,忽视实验教学。物理演示实验匆忙生硬,毫无新奇性,在一阵喧闹嘈杂之后没有给学生留下思考。学生自我实验过程也成了一个已知结果的重复,毫无探究性。学生进行各种物理观摩和实践的活动更少,所学物理知识毫无检验机会。有的教师干脆纸上谈兵,用讲解实验习题的方式代替做实验。中学物理教育的本位功能另外一种的异化现象是授人以“鱼”式的“知识本位”教育。目前,有些中学虽已不再采用极端的应试教育方式,但依然采用短平快的课堂教学模式,依靠教师在课堂上讲清楚与知识点有关的内容,并通过大量的习题训练来强化学生掌握知识的程度。学生虽然暂时掌握了物理知识,却在以后的生活和工作中,很少显示出直接的功效,以致岁月蹉跎,把所学的物理知识遗忘殆尽。 
  这些异化现象的后果使培养的学生虽掌握生硬的知识模块和零碎的技能,但不懂得如何践行科学探究,缺乏观察和提出问题的能力,缺乏假设的能力,缺乏简单的实验设计和手脑并用的实践能力,不能收集和处理信息,不能作出科学的解释和评价。对知识的强化训练越是厉害,他们越是不敢批判和创新。最后是很多教育者担心的那样,他们缺乏对科学、技术与社会的关注,对环境、资源等社会重大问题缺乏强烈的社会责任感和使命感。一言以蔽之,中学物理教育本位功能的异化造成了中学生科学品质的极度贫乏。 
  三、中学物理教育本位功能的回归途径 
  毋庸讳言,作为教育的施动者,学校和教师应当承担中学物理教育本位功能回归的主要任务。考虑到这一点,笔者将主要从他们的角度构建以下中学物理教育本位功能的回归途径。 
  1.牢固树立科学品质本位的物理教育理念。教育理念是一切教育行动的先导,如果每个教育者都屈从升学压力,安于知识灌输的现状,常年自禁于考试怪圈,将贻害一届又一届学生。只有牢固树立科学品质本位的物理教育理念,中学物理教育将才不再是选拔适合教育的学生,而是要创造适合每个学生的物理教育,学生将持续地从不同方面丰富自己的经验世界,实现个人的经验世界和社会共有的“科学理论世界”的沟通和富有创造性的转换,在转换过程中形成稳定的科学品质。 
  2.丰富课堂教学方法,培养科学的思维和方法。反对“知识本位”,提倡回归“品质本位”,是要求教育者在立足课堂的基础上不能仅囿于物理知识的传播,更为重要的是实施渗透观点、思维和方法的科学品质教育。教师首先需要从思想上和行动上完成角色转型,变物理“讲”师为物理教育工作者、教学上的组织者、设计者和教练,成为学生的学习合作伙伴。教师在课堂上应尽量给学生提供空间,课堂中应适时加入师生互动、平等参与的生动局面,在感情上拉近师生距离,刺激学生学习,提高其学习主动性。教师应该把提高课堂教学效率作为重中之重,根据教材的特点,丰富教学方法,如问题讨论法、疑问导向法、科学猜想法、开发想象法、观察实验法、自学指导法、教材分析法、竞赛法等等,要以学生科学素质发展为本,积极实行启发式和交互式教学,提高课堂效率。教师在协助学生建立知识框架与结构的过程中还必须重视物理研究过程的教学,在学生了解物理现象的基础上,引导学生对物理现象进行分析、综合、归纳与概括,抽象出基本概念和规律。如在万有引力定律教学中,遵循牛顿发现万有引力的思路:从熟了的苹果为何落地、月亮却悬在空中不落,再到运动的苹果满足一定的条件也可以不落地。进而从认识万有引力的由来之后,再由开普勒三定律得到引力的大小。这种层层递推、环环相扣的教学,使学生不仅获悉知识,而且掌握了解决问题的科学思维和方法。教师要注重指导学生思考问题时如何选取思维的起点,发现思维的转向点。如习题教学中,可从某知识点入手或从某条件入手或从某结论出发逆向反思,根据问题中提供的条件,结合所学知识组织正确的思维程序。当某一思路受阻时,善于变换思维起点,寻找条件、知识点、结论之间的联系,重新开辟思维途径,组织新的思维程序。要掌握科学的思维方法还可以在教学中穿插思维方式的训练,例如,可结合物理过程和习题教学,有计划、有目的地对学生进行逻辑思维、局部与整体思维、批判与创造思维的训练,逐步提高学生的科学品质。 

3.采取多元化的实验手段,激发学习兴趣,培养求知欲望和实践能力。物理实验需要学生将观察、思维和操作紧密结合起来,因此可以使学生操作兴趣转化为探索兴趣和求知的欲望,从而形成稳定的认知兴趣。传统的实验教学最大的误区就在于屈从考试目的,所有的实验都是按教材预习、做实验、写实验报告,学生只能在教师的指导下,按教材所列步骤,按部就班地操作,学生完全处于一种“被实验”的状态。此种呆板的实验方式,除了验证课堂理论,巩固课堂知识之外,别无他用。与此同时,也有许多学校认为实验只能在实验室依靠专业的实验设备、仪器、材料才能完成,因而造成实验模式极其单一。其实,物理学实验可以在各种条件下,采取多种方式进行,例如,学生协作完成的课外实验、由家长参与的家庭实验等,其中的关键是教师究竟懂不懂什么是科学实验,有没有把教给学生科学实验方式列为教学目标。除了课堂的演示实验和教材规定的实验之外,教师应该可以自行开发一些设计性或者综合性的实验项目,通过直观有趣的实验现象来强化学生对知识的感知和理解,使枯燥的知识变得活泼有趣。教师还可以布置一些与实际生活密切相关,同时学生也很感兴趣的实验任务,从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题、展开实验探究过程。这种类型和层次千差万别,丰富多彩的物理实验活动,能够进一步激发学生学习科学的兴趣,培养求知欲望和创新精神,使学生有时间接触社会,接触大自然,扩大知识面,并发挥他们的特长,提高他们在物理科学世界的实践能力。 
  4.强化物理思想史教育。物理思想史教育可以让学生领略物理概念的形成过程、物理规律的发现过程以及物理问题的解决过程。例如,关于自由落体运动,新课标教材(人教版)一改传统模式,加入了“伽利略对自由落体运动的研究”一节,耗费大量文字,追述当年伽利略对自由落体规律的探究和思考,淋漓尽致地展现了物理学大师在重大发现中所显示的创造性的研究方法和独特的思想。这种以科学思想史为主线的教学内容安排,为物理教学过程的优化提供了一种良好的范例。这样做,不仅有利于学生更好地理解和掌握物理规律本身,最主要地是让他们“近距离”地体验和领略了前人的科学分析方法,如理想化的方法、模型的方法、极限的方法、控制变量的方法等,使学生知道为什么要建立物理模型,并学会根据现象或事实进行科学推理的方法,这不仅有助于学生加深对基本知识的理解,还有助于加深对研究方法的领悟,提高学生对科学的认识和创造能力。与此同时,物理学史教育过程中可以穿插物理学家的背景资料和故事,让学生体会和感染伟大的科学精神与品德。在物理学发展的历史中,有许多耳熟能详的动人事迹:伽利略为宣传哥白尼的“日心说”而被教会监禁终身;布鲁诺为了坚持“日心学说”被反动教会烧死;利赫曼为引雷电而捐躯等等。这些科学家不畏艰险、不惜生命、不慕利禄、不怕权威追求真理的故事,是学生科学品质的最好源泉之一。 
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