物理教育本性的回歸

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當下物理教育因受高考指揮棒的導引已淪為狹隘的物理應試教學,其弊端已露端倪,繁、難、偏、舊,高強度機械化習題訓練降低了學生的思維品質,弱化了學生創新意識和綜合能力的培養,耗費了學生寶貴的獨立思考的時空,掩蓋了物理教育的本性.在以高考分數為大學主要錄取依據情境下,高中三年的物理教學,壓抑了學生的個性.學生在強迫自己克服畏難情緒的過程中,掌握了固化的物理知識,通過高考應試敲開了進入大學之門.待高考結束,棄書、毀書的現象隨處可見,學子們逃離“苦海”、發泄積蓄已久郁悶情緒之狀表現得淋漓盡致.物理教育的理論與實踐及物理應試教學的弊端呼喚物理本性的回歸.筆者一直在思考,物理學的本性是什么?大強度的應試訓練,絕對不可能兼顧或深入到物理學本性的全部,充其量是知識的灌輸及應試技能的訓練.培養出的“應試精英”,是靠放棄個性和犧牲多數同學的利益為代價的.作為物理老師應更新教育理念,積極實施新課程,以《物理課程標準》為依據,努力實現“三維”教學目標.在物理教育和物理本性的回歸上,物理老師應有所作為,重點做好以下幾方面的工作.

1思想教育的回歸物理思想是人們對自然物質及其運動規律的認識方法,是源于物理世界又指導人們對物理世界再認識、再改造和實踐應用的思維體系,是辯證唯物主義的方法論和認識論在物理學中的具體體現.物理教材中字里行間無不閃爍著物理思想的火花.作為物理老師,有意識地向學生介紹物理概念和規律建立的前因后果、來龍去脈,本身就是對學生進行物理思想教育的過程,而其意義已經超越了物理知識學習的范疇,因為這能觸及物理學的本性和靈魂.那種忽視、不談物理思想的教學必定是低效、枯燥和落后的教學行為,不利于學生能力的提高和終身發展.如在《波粒二象性》的教學中,普朗克的能量子假說、愛因斯坦的光子說和光電效應方程、光的波粒二象性及其推廣、不確定性關系和量子力學的建立等,正是能量轉化和守恒、對立統一、事物是普遍聯系的、理論與實踐相結合等物理思想的充分體現.

2知識教育的回歸知識是人們在改造世界的實踐中所獲得的認識和經驗的總和.物理學是隨著人類社會實踐的發展而產生、形成和發展的,是研究物質不同層次的結構、相互作用和運動的基本規律的科學.學生在老師的引導下,借助物理教材,通過對概念和規律的學習,獲得核心的物理知識.由于受傳統觀念的影響和高考指揮棒的左右,物理老師高密度、大強度、機械性的灌輸物理知識,將學生當成接受知識容器的做法還未根本改觀.知識的枯燥、零碎、抽象和難以消化理解,使學生喪失了對物理知識學習的興趣.如對“加速度”概念的學習,老師在學生初學的時候,由于沒有很好的結合學生的實際,做一些鋪墊性的工作,學生很突然的接受了“加速度”的概念,之后,在運動學、動力學及綜合性的訓練中又需要利用“加速度”這一概念解決實際問題,學生因不理解“加速度”的深刻內涵,缺乏靈活遷移的能力,在屢屢挫敗的過程中,喪失了自主、自信和自尊.另一方面,我們在課堂上所學到的大量物理知識,在實際生活中不堪一擊,不少學生,即使高中畢業了,連簡單的家用電器的維護、保養和使用都不能為.日光燈壞了怎么辦、照相機如何正確使用、家用電器如何防雷擊、微波爐的輻射如何有效防范等等,學生缺少對所學物理知識的靈活應用、深度思考和實踐應用.僅是在考試中面對習題條件反射式的機械投入,獲得“無能”的分數而已,這樣的分數價值何許?因此,物理老師在教會學生物理知識的時候,更要教活物理知識,讓學生想學、會學、靈活運用物理知識,讓物理知識閃爍物理智慧的光芒.

3思維教育的回歸思維是在表象、概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程.物理思維是人腦對客觀物理事物的本質屬性、內部規律性及物理事物間的聯系和相互關系的間接的、概括的和能動的反映.物理思維一般可分為三種,即物理抽象思維、物理形象思維和物理直覺思維.形象思維是物理思維的先導,抽象思維是物理思維的核心.分析與綜合、比較與分類、抽象與概括、科學推理等是物理思維的基本方法.如果物理老師缺乏對物理思維的認識、把握和應用,物理思維獨特的抽象性將使物理知識變得難教難學.如“電場強度”這一概念的建立大致有三步:首先把“檢驗電荷”放入電場中某一點,抽象出該點E/q是一個常數.然后將檢驗電荷q放入電場中不同的點,E/q不同.最后概括以上兩個實驗結果,得出:放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值,叫做這一點的電場強度.它反映了電場中各點所具有的性質,與檢驗電荷電量的多少、存在與否無關.“電場強度”這一物理概念建立的過程中,用到了抽象與概括(如理想實驗、理想模型、用比值定義物理量)、歸納推理等多種思維方法.這些思維對象、思維方法和思維過程較為抽象、復雜,如在某一環節上思維受阻,就可能導致對這一概念的理解產生錯誤,也會影響到學生在后續知識的學習中對類似概念的學習.作為物理老師應該在向學生介紹一般思維的基礎上,更加注重對學生進行物理思維的培育.

4方法教育的回歸所謂方法,就是為了解決某一具體問題從實踐或理論上所采取的手段或方法的總和.物理方法教育是中學物理教學的重要組成部分,它與知識教學、能力培養、品德培育密不可分,并對其有重大的指導、帶動和促進作用.“投之以魚”不如“授之以漁”等,這些都是指出方法教育的重要性.那種認為物理教學就是“雙基(基礎知識、基本技能)”教學的認識是片面的觀念,不利于物理教學質量的全面提高.新課程將方法教育作為基本理念和課程目標在《普通高中物理課程標準》(實驗)中明確提出,可見方法教育的重要性.其實,物理學習離不開方法,觀察方法、實驗方法、數學方法、比較與分類、分析與綜合、歸納與演繹、類比方法等在物理學中無處不在.以教材“探究感應電流的產生條件”一節為例:我們首先通過實驗的方法,演示初中里學過的閉合回路的一部分導體做切割磁感線運動時,電路中會產生感應電流.然后學生用探索性實驗方法進行實驗:(1)向線圈中插入磁鐵,把通電線圈從線圈中抽出;(2)模仿法拉第的實驗.通過各種探索,將各種實驗現象列表,并將學生已有的磁通量概念具體化,歸納得出磁通量變化的本質,用求同、求異、共用法歸納因果關系,得出產生感應電流條件的初步結論,并用驗證性實驗檢驗這個結論.最后從產生感應電流的一般條件出發,演繹出初中學過的閉合電路一部分導體切割磁感線產生感應電流的特殊條件,從而把初中知識納入高中知識體系.實施物理方法教育的途徑是多種多樣的,對教材的分析、模擬物理學家的探究過程、教學過程結合物理學史及通過課外活動和選修課活動有針對性地對學生進行方法教育是切實可行的,但要注意與教學過程、學生認知特點相結合,關鍵是教師要有方法教育的自覺意識.

5能力教育的回歸能力是指勝任某項任務的主觀條件.能力具有多樣性和層次性.素質教育要求學生具備以下六種能力,即合作交往能力、創新能力、選擇能力、語言表達能力、抗挫折能力、終身學習能力.而學生的基礎學習能力是指在學習過程中獨立獲取知識的能力,收集、處理信息的能力和動手操作的能力等.高考物理科要求考查的能力主要包括五個方面,即理解能力、推理能力、分析綜合能力、應用數學處理物理問題的能力、實驗與探究能力.筆者認為物理教師通過物理知識的傳授,借助多種方法、手段,培養學生的物理抽象思維能力,應該是物理能力培養的核心.那種忽視能力培養、不顧學生全面發展,僅將物理教學演變成解題能力訓練的做法是不可取的.初中生升入高中,覺得物理難學,似乎是普遍現象,原因是物理知識的抽象性和物理老師教學的機械性造成的.如對“力”的概念的教學,師生需要通過“物體(人、牛、起重機)”對“物體(車、犁、貨物)”的作用,在觀察、實驗、分析、綜合、比較、抽象、概括等基礎上,撇開事物的非本質屬性,舍去一些表面現象和外部聯系,抽象出事物共同的本質屬性,使學生從感性認識上升到理性認識,從而形成“力是物體對物體的作用”這一概念.在物理規律的建立和物理問題的解決方面,往往也是需要學生依據給定的物理情境,運用物理概念和規律,進行必要的分析、推理、綜合,構建出物理模型,從而達到解決物理問題的目的.在物理教學中,培養學生能力的基本途徑是:在物理知識教學的基礎上,讓學生形成清晰而完整的知識結構、教給學生科學的思維方法、訓練學生的物理技能,使學生的認識活動達到有序,再在有序的基礎上通過應用學會變通和遷移.物理老師要以物理思維能力為核心、操作能力(技能)為突破、分析和解決問題的能力為統領,努力培育和發展學生的學力、智力、實踐力、創造力等綜合能力.以上物理諸方面教育的回歸,在物理教育的過程中不是孤立的進行的,而是相互依托,融為一體的.教學時應該把握好教育的“度”,做到靈活運用、有機滲透.