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中学物理教学目的

时间:2022-02-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:物理课程目标是通过物理课程的实施来实现的,物理课程目标也是物理教师从事物理教学所要达到教学目的。其中第4条涉及物理学史、科学态度和精神等内容。第3条目标要求初步了解物理学史、科学技术与社会关系的目标。在正确认识物理知识与技能目标及内容标准的基础上,要对中学物理教学基础知识进行正确的选择与组织。

第四节 中学物理教学目的

物理课程目标是通过物理课程的实施来实现的,物理课程目标也是物理教师从事物理教学所要达到教学目的。教育部2001年颁布的《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》对初中物理课程目标作了明确的规定;2003年颁布的《普通高中物理课程标准(实验)》对高中物理课程目标作了明确的规定。它们都先阐述课程总目标,然后从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个方面阐明课程的分目标。本节将阐述初中和高中物理课程目标的含义、基本要求和实现这些目标的主要途径。

一、中学物理教学目的

(一)初中物理课程目标

初中物理课程总目标是:

①保持对自然界的好奇,发展对科学的探索兴趣,在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感;

②学习一定的物理基础知识,养成良好的思维习惯,在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法;

③经历基本的科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参与与科学技术有关的社会活动,在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识;

④具有创新意识,能独立思考,勇于有根据的怀疑,养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神;

⑤关心科学发展前沿,具有可持续发展的意识,树立正确的科学观,有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。(18)

(二)高中物理课程目标

高中物理课程总目标是:

①学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解这些知识与技能在生活、生产中的应用,关注科学技术的现状及发展趋势;

(19)学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题;

③保持好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣,有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神,有振兴中华、将科学服务于人类的社会责任感;

④了解科学与技术、经济和社会的互动作用,认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。

以上是物理课程目标的总体阐述。要实现物理课程总目标,就要落实到“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度的具体目标上。

二、知识与技能目标

(一)初中物理知识与技能目标

初中物理知识与技能目标包括:

①初步认识物质的形态及变化、物质的属性及结构等内容,了解物体的尺度、新材料的应用等内容,初步认识资源利用与环境保护的关系。

②初步认识机械运动、声和光、电和磁等自然界常见的运动和相互作用,了解这些知识在生活、生产中的应用。

③初步认识能量、能量的转化与转移、机械能、内能、电磁能以及能量守恒等内容。了解新能源的应用,初步认识能源利用与环境保护的关系。

④初步了解物理学及其相关技术产生的一些历史背景,能意识到科学发展历程的艰辛与曲折,知道物理学不仅指物理知识,而且还包含科学研究方法、科学态度和科学精神。

⑤具有初步的实验操作技能,会使用简单的实验仪器和测量工具,能测量一些基本的物理量。

⑥会记录实验数据,知道简单的数据处理方法,会写简单的实验报告,会用科学术语、简单图表等描述实验结果。

在这6条目标中,1—4条阐述了“知识”目标;5、6条阐述了“技能”目标。其中第4条涉及物理学史、科学态度和精神等内容。第5条是技能目标中较低的要求,主要是要求学生会运用一些仪器去进行测量性实验。第6条要求可以认为是技能目标中较高的要求,它要求学生将实验技能不仅运用于实验及测量本身,而且能将它作为科学探究的工具,为探究活动的一些重要环节的实施做好充分的准备。

(二)高中物理知识与技能目标

高中物理知识与技能目标包括:

①学习物理学的基础知识,了解物质结构、相互作用和运动的一些基本概念和规律,了解物理学的基本观点和思想。

②认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验。

③初步了解物理学的发展历程,关注科学技术的主要成就和发展趋势以及物理学对经济、社会发展的影响。

④关注物理学与其他学科之间的联系,知道一些与物理学相关的应用领域,能尝试运用有关的物理知识与技能解释一些自然现象和生活中的问题。(20)

在这4条具体目标中,第1条主要阐述了“知识”目标,同时涉及物理学观点与思想;第2条阐述了基本的实验“技能”目标。第3条目标要求初步了解物理学史、科学技术与社会关系的目标。第4条目标要求了解物理学相关应用领域的知识及应用知识与技能解释自然现象和生活中问题。

(三)关于物理知识与技能的教学

中学物理教学的基本任务之一就是让学生获得基础的物理知识和基本技能。在教师引导下,学生要学习基本的物理学事实、概念、原理和规律;学会或掌握相应的基本观察、实验技能,并能用所学知识解释生活、生产中的有关现象和解决有关问题;了解物理学在现代生活和技术中的应用及其对社会发展的意义。那么,如何进行物理知识与技能的教学呢?

1.正确选择和组织物理学基础知识

在正确认识物理知识与技能目标及内容标准的基础上,要对中学物理教学基础知识进行正确的选择与组织。中学物理基础的知识与技能主要是那些对培养学生科学素养起关键作用的知识与技能。它们是否陈旧不完全决定于它们出现的年代,而主要看它们在当今的科学技术中是否还有足够的活力。同样,用处大小也不完全看它们技术中使用的频率。一般要看它们是不是物理学的主干知识和进一步学习科学所必需的,是不是基本的观察实验技能,是不是作为一定科学素养的公民就业所需要的,是不是具有重要的科学方法、科学态度、科学情感、科学价值观等方面的教育功能。初中物理基础知识主要是物质形态及变化、物质的属性及结构、机械运动、声和光、电和磁等自然界常见的运动和相互作用的知识,教学中要根据学生的认知水平把握好知识的深广度。高中物理基础知识主要是经典物理学最基本的内容,包括力学、热学、电学、光学、原子物理的基础知识,以力学和电学为重点。在高中物理教学中,也应当正确把握物理基础知识教学的深广度。如不要任意加大力学内容难度和教学时数,要削弱几何光学、气体定律、电路的内容,不要补充胡克定律、摩擦定律、透镜成像的作图和公式等。但对某些知识的教学却要适度加强,如波动、统计方法、熵的概念、相对论和量子论等的教学。

2.物理基础知识与技能的教学应当分清主次、突出重点

中学物理基础知识通常可以划分为重点知识、一般知识和次要知识。重点知识是构成物理学最重要、最基础的物理事实、物理概念和物理规律;一般知识大多是为了学习重点知识所必要的或者由重点知识发展或派生出来的;次要知识一般是一些扩大学生知识面或者有助于加深理解重点知识的辅助知识。应当根据课程内容标准和学生的实际,研究某个物理知识在理论体系中的地位、对于后续学习的作用、在实际问题中的应用价值、在科学情感态度与价值观等方面的教育功能等问题,把物理知识的主次进行划分。在教学中应当分清主次,突出重点,抓住关键,兼顾一般。(21)另外,要根据物理知识的难易度及学生的认知水平,有些内容如果学生一看就懂或一看就会,就可以完全让学生自学,教师没有必要讲解;有些内容如果学生一看似懂非懂,但仔细研读可以看懂学会,教师也可以让学生独立学习;有些内容如果学生自学有难度,教师则要启发式的精讲。不管情况的教学,教师都要恰到好处地做到不愤不启、不悱不发。

3.重视观察与实验知识与技能的教学

观察是对客观事物与现象有意识有计划的持久的知觉活动,是人们认识客观事物的基础。中学生在物理学习中,主要的观察活动是对物理现象、物理实验过程、仪器和装置以及物理图表的观察,采用的观察方法有自然观察法、实验观察法、全面观察法、重点观察法、对比观察法、归纳观察法等。在培养学生观察技能的教学时,一要注意培养学生观察的兴趣和明确观察的重要性,二要注意让学生明确观察目的,三要让学生学会观察的方法,四要在学生观察活动中引导他们的科学探究思维活动。

在中学物理教学中,实验知识与技能主要是指学生能根据实验的目的要求制订实验的方案、步骤,设计记录表格,合理地选择仪器,正确地使用仪器和进行测量,分析整理实验结果得出必要的结论。在实验知识与技能的教学中,一是要从思想上重视和加强实验教学。实验是中学物理教学的基础,物理实验的知识与技能不仅仅是学习内容,也是科学探究重要的知识与技能。中学物理教学必须加强实验教学。二要对整个中学阶段的实验知识与技能的教学有一个总体的安排,要循序渐进地让学生进行技能训练实验和测量性实验。在此基础上,有计划地引导学生在科学探究的活动中运用验证性实验和探索性实验。三是要做好教师的演示实验。教师规范的演示实验具有示范的功能,有助于培养学生良好的实验规范、实验基本技能、实验的习惯。教师进行演示一定要严格遵守操作规范,言传身教地引导学生学习正确的实验操作方法和规范,养成科学实验的习惯。四要做好实验知识与技能的考查。关于实验的教学及实验能力的培养的问题,将在第六章专门论述。

4.要让学生在科学探究活动中学习物理学基础知识和基本技能

我国传统物理教学倚重学科本身的基本知识,忽略物理方法和思想的知识、探索和创新的知识,盛行机械的和被动的接受性教学方法,缺少如何突出学生主体地位,利用探究性的学习方法使学生主动获取知识,培养他们的学习能力等的学习活动,由此造成学生自主学习物理知识的能力十分低下。因此,教师要运用科学探究的教学方法和教学策略,引导学生在科学探究中学习物理知识和技能。学生在科学探究活动中一方面能够较有效地学习物理知识和技能,还能有益于理解物理知识的本质;另一方面,在科学探究中学习物理知识也有益于学生学习科学探究的过程与方法,提高科学探究的能力。

三、过程与方法目标

(一)初中物理过程与方法目标

初中物理过程与方法目标包括:

①经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察物理现象的主要特征。有初步的观察能力。

②能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。

③通过参与科学探究活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案,能利用不同渠道收集信息。有初步的信息收集能力。

④通过参与科学探究活动,初步认识科学研究方法的重要性,学习信息处理方法,有对信息的有效性作出判断的意识。有初步的信息处理能力。

⑤学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律,尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。

⑥能书面或口头表述自己的观点,初步具有评估和听取反馈意见的意识。有初步的信息交流能力。(22)

以上关于过程与方法的阐述,实质上是科学探究的基本过程与方法:观察、发现问题、提出问题、拟定探究计划和实验方案、搜集和处理信息、分析论证得出结论、评价交流。

(二)高中物理过程与方法目标

高中物理过程与方法目标包括:

①经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。

②通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。

③能计划并调控自己的学习过程,通过自己的努力能解决学习中遇到的一些物理问题,有一定自主学习的能力。

④参加一些科学实践活动,尝试经过思考发表自己的见解,尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题。

⑤具有一定的质疑能力、信息收集和处理能力、分析解决问题能力和交流合作能力。(23)

高中生是在初中物理过程与方法的学习的基础上,通过经历科学探究的过程,进一步学习科学探究的过程与方法,如物理实验、物理模型和数学的过程与方法;能应用物理知识、物理方法分析和解决实际问题;培养起科学探究的质疑能力、信息收集和处理能力、分析解决问题能力和交流合作能力。

(三)关于物理过程与方法的教学

科学探究的过程与方法是科学研究和发展的途径和手段,也是科学课程与教学重要的内容和目标。物理学作为一门自然科学,其课程和教学也要体现这一思想。观察、质疑、实验、计划研究、搜集和处理信息、分析论证、评价交流等既是物理学基本研究方法,也是学习物理学最基本的方法。从物理学基本方法还可以派生出一些特殊方法,如变量控制方法、理想化方法、假说方法、思想实验方法、数学方法等,物理课程与教学要注重让学生得到这些科学方法的训练,这是物理课程与教学提高学生科学素养的重要内容之一。那么,如何进行物理过程与方法的教学呢?

1.要重视过程与方法的教学

物理“过程与方法”的教学有重要的教育意义,因为这些过程与方法在很大程度上可以应用于社会生活和工作中,它不仅是未来从事物理研究人员所必须学习的,也是每个合格公民在日常生活和工作中所必备的素质。因此,教师在教学设计时要精心思考:如何培养学生的观察现象、发现问题和提出问题的能力?如何发展学生的质疑和批判性思维能力、提出猜想和形成假设的能力?如何培养学生的统筹研究规划、进行实验设计和实践研究的能力?如何培养学生收集信息和处理信息(特别是通过观察与实验获取证据)的能力?如何培养学生对研究的结果进行科学解释和评价的能力?如何培养学生在科学研究中的表达和交流能力?同时在教学实施、教学评价中努力促成“过程与方法”目标的达成。

2.让学生经历科学探究过程

物理“过程与方法”的实质就是物理科学探究的过程与方法,科学探究也是物理课程标准中内容标准所规定的首要学习内容之一。科学探究活动大致上有七个要素:问题的提出、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作。教师要根据教学实际,让学生经历部分科学探究要素或全部科学探究要素的活动。

传统的物理教学常常忽略“过程与方法”而偏重知识的结论。例如,学生发现与提出问题是物理教学中容易忽略的。“有些探究的物理问题是由教师和教科书提出,虽然其中不乏关于问题背景的介绍,但很少有让学生主动发现和构思问题的机会。”“教师有必要对一些探究的物理问题创设一些情境,让学生在观察和体验后有所发现、有所联想,萌发出科学问题;或者创设一些任务,让学生在完成任务中运用科学思维,自己提炼出应探究的科学问题。”(24)在物理教学中,这种让学生发现问题和提出问题的情境可以用差异性物理实验、日常生活事件和经验、科学研究模拟、新旧知识的联系、作业活动等途径来创设。(25)任何学习愿望都是在一定的问题情境中产生的。让学生自主地发现和提出问题,学生不但会产生强烈的学习兴趣,激励起学习动力,而且能养成问题的意识和习惯,培养起科学怀疑和批判思维能力。

“猜想和假设”也是物理教学中经常被忽视的。科学猜想与假设是以已有的经验和事实为基础,对求知事实或原因所做的推测性或假定性的说明,它是科学理论发展环节和形式。没有猜想与假设,就不可能有科学的创新。猜想与假设对发展学生发散性思维和创造性思维具有积极的作用。因此在教学中,教师应当注重引导学生猜想与假设的活动。如在“自由落体运动”的教学中,要在探究自由落体运动性质的环节中,在通过一些落体运动实例的感知的基础上,引导学生对自由落体的运动性质进行有根据的猜想与假设,并对自己的猜想与假设进行论证,让他们经历并体验到科学探究的过程。

同样,教师要注重引导学生制订计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作的学习活动。在引导学生科学探究的活动中,要根据学生的实际、教学内容的实际、教学手段的实际,循序渐进地让学生进行部分或完整的科学探究活动。同时,要注意防止科学探究形式化和绝对化的做法。科学探究教学的运用,关键是让学生经历真正意义上科学探究,而不要搞形式化的做法。另外,科学探究的教学方法要与其他教学方法相配合,真正落实物理教学的有效性。

3.引导学生逐步学习并掌握科学方法

物理科学方法大致上包括三个层面:一是科学研究的普遍方法,包括分析与综合、归纳与演绎、分类与比较等。二是物理研究方法,主要有观察方法、实验方法、理想化方法、类比方法、假说方法、数学方法等。三是解决物理问题的具体方法,包括等效方法、对称方法、隔离法、整体法等。教师在引导学生学习和掌握科学方法的过程中,一是要突出学生学习科学方法活动中的主体性,有计划有目的地让学生自主地去体验、去经历、去尝试,达到方法的内化。二是要循序渐进。科学方法的学习和掌握要根据学生的实际,从简单到复杂,逐步深入。三是方法的学习和掌握要自然融入物理知识学习之中。如果教师只是简单地说教,在学生没有物理方法基础或基础较弱的情况下过早地引入一些抽象的物理方法的名词,学生必然难以理解,接受不了,科学方法的学习效果也会适得其反。

三、情感态度与价值观目标

(一)初中物理情感态度与价值观目标

初中物理情感态度与价值观目标包括:

①能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。

②具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动。

③在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。

④养成实事求是、尊重自然规律的科学态度,不迷信权威,具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。

⑤有将自己的见解公开并与他人交流的愿望,认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点。

⑥初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。有可持续发展的意识,能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。

⑦有将科学服务于人类的意识,有理想,有抱负,热爱祖国,有振兴中华的使命感与责任感。

(二)高中物理情感态度与价值观目标

高中物理情感态度与价值观目标包括:

(26)能领略自然界的奇妙与和谐,保持好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

(27)有参与科技活动的热情,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

③具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神,具有判断大众传媒有关信息是否科学可靠的意识。

④有主动与他人合作的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,敢于坚持正确观点,勇于修正错误,具有团队精神。

⑤了解并体会物理学对经济、社会发展的贡献,关注并思考与物理学相关的热点问题,有可持续发展的意识,能在力所能及的范围内,为社会的可持续发展作出贡献。

⑥关心国内外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。

初中物理与高中物理情感态度与价值观目标的阐述大致是相似的。它们主要由学习科学的好奇心、求知欲和学习意志,求是、求实、求真、宽容、创新的科学态度和科学精神,对科学、技术与社会关系的认识以及社会责任感与使命感等组成。

(三)关于科学情感态度与价值观的教学

在长期的物理学探究和发展过程中,积累和升华了丰富的情感态度与价值观方面的育人内容和价值。这些丰富的情感态度与价值观的育人内容对促进学生发展有十分重要的作用。学生在探究和认识物理世界的过程中,不仅能领略它的奇妙与和谐,强化探究未知的好奇心与求知欲,也能养成认真负责的工作态度,培养乐于探究事物奥秘和勇于探究的科学情感和科学意志,还能养成敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

在中学物理教学中对学生进行科学情感态度与价值观的教育,教师首先应该具备正确的科学情感态度与价值观。科学情感态度与价值观是指人们从事科学探究、科学应用等活动的基本价值取向、情感、态度、精神等。在物理教学中,可以从“科学怀疑”、“科学求真”、“科学求实”、“科学创新”、“科学与人文精神融合”等方面去认识。教师只有正确认识并具备科学的情感态度与价值观,才能顺利地“传道、授业、解惑”。这里的“道”,不仅指学生学习的方法、做事的方法,更包含了学生情感、态度及价值观养成这样的深远含义。其次,科学情感态度与价值观的教育不宜采用脱离物理教学内容的说教方法,简单化的说教势必使情感态度与价值观的教育失去效果。因此,应当把科学情感态度与价值观的教育自然寓于物理知识和物理方法的教学之中。

那么,如何在物理教学中具体进行情感态度与价值观的教学呢?

1.培养学生学习物理的兴趣

要培养学生学习物理的兴趣,一是要创设生动有趣的物理问题情境,激发学生学习的好奇心与求知欲。如采用差异性实验(discrepant experiments),展示出结果出人意料的与学生学习前概念或常识相违背的现象与过程。这些实验展示的现象和过程与学生的已有认知结构相矛盾,能引发学生强烈的认知冲突,使学生产生探究的好奇心和求知欲。二是要提供学生自主探究和解决物理问题的任务。教师要引导学生去解释生动的物理现象,去探究神秘的物理事物,并从中体验到探究成功的喜悦,从而强化学生学习物理的情感。三是要突出物理学的技术和经济价值。如高中“必修1”、“科学漫步”这一部分,介绍了一些科学技术的应用,有全球卫星定位系统(GPS)、气轨导轨和数字计时器、用动力学方法测质量等内容。在教学中涉及这些内容时,不能轻描淡写,而应该重点加以介绍,有条件的要利用实物和多媒体材料向学生展示,让学生体会物理知识的技术和实用价值。

2.要让学生获得科学探究的成功体验

物理学本质是一种探究活动,科学情感态度与价值观可以在学生领悟和掌握科学探究的过程中得到极大的张扬。应当在物理教育中创设一种科学探究的情境,让学生在科学探究中受到科学情感态度与价值观的熏陶。

以高中物理共同必修模块1的“运动的描述”为例,可以看出,物理教学实质上是以探究为主线展开的。《高中物理课程标准》提出:“通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。”这就要求学生了解亚里士多德关于力与运动的主要观点、研究方法和伽利略的实验研究工作,认识伽利略有关实验的科学思想和方法。《高中物理课程标准》提出:“经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。”这就要求学生能“用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究匀变速直线运动”,并“通过史实,了解伽利略在研究自由落体运动时所用的实验和推理方法”。《高中物理课程标准》在“活动建议”中提出:“通过实验研究质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况,从中了解空气对落体运动的影响。”“通过查找资料等方式,了解并讨论伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义。”在这些学习活动中,学生可以通过科学探究,了解并领悟到科学本质,逐步养成科学怀疑意识、独立精神、批判理性、创新精神。

3.要恰到好处地融合物理史实

在物理教学中提供一些重要的科学事实、概念、原理、方法以及技术发明的历史背景、现实来源和应用,或者通过物理学史上一些重大发现、发明过程的介绍和一些简单而著名案例进行教学。物理科学的每一次重大发展,总是与人类的思想观念相互作用、相互影响,并紧密地联系在一起。这就使物理科学理论不可避免地体现某种自然观、社会观、科学精神和人文精神。如从亚里士多德的对落体运动、运动和力关系的认识到伽利略对这些问题的探究;由牛顿光的微粒说,到惠更斯光的波动说,到麦克斯韦的电磁波说,到爱因斯坦的光子说;从古代人们对原子的认识,到汤姆生的原子模型,到卢瑟福的原子核式模型,到玻尔的原子模型,到原子的量子理论等等,无一不充满对物理理论阐释的客观性、合理性、谬误、片面、局限等的分析、判断、评价活动。融合物理史实进行教学,有助于促进学生对科学理论发展的理解,能使学生感受到物理学是一个开放的、不断发展的系统,是一个永不完结的过程,能激发学生对科学的兴趣,培养他们的科学批判的意识、科学态度、科学精神。

4.在物理教学中要突出人文向善意蕴

作为一门基础的自然科学,物理学的成果应当用于造福人类,因此它必然蕴涵着许多“善”的情感态度与价值观教育内容。人文向善意蕴主要通过对自然的关爱、对环境的关爱、对祖国的关爱、对他人的关爱、对自己的关爱等来体现。物理教学突出向善意蕴主要通过爱国主义教育、科学技术与社会的关系(简称STS)教育等途径来进行。

在物理教学中融合爱国主义教育。爱国主义是人文向善情怀的重要方面,是每个公民都应具有的基本素质,也是一个国家得以生存和富强的精神力量。中学物理教育中有十分丰富的爱国主义素材,教师在向学生进行知识教育的同时,应很好地利用这些素材,对学生进行爱国主义教育。物理教学应从历史的、现代的、祖国的和全球的视野让学生了解我国历史上的科学技术贡献和现代的科学技术成就,介绍中外科学家热爱、献身科学的事迹,讲述祖国的发展及其对青少年一代的殷切期望,让他们养成民族自豪感、社会责任感,激发爱国情怀,树立为祖国和家乡的繁荣富强而努力学习的志向。

物理教学向学生进行爱国主义教育要明确以下几点:一是爱国主义是以“求真”或爱真理为前提的,要防止狭隘的爱国主义。二是爱国主义教育要实事求是。实事求是地介绍我国科学技术取得辉煌成就的同时,探讨近代我国科学落后的原因,正视我国整体科学技术或某些领域研究的落后。三是爱国主义教育要自然融入物理学的学习中,决不能用说教的方式进行。

在物理教学中融合STS教育。随着科学的迅猛发展,科学应用的负效应引发了一系列的社会问题,关系到人类与自然的和谐共处。这就促使科学精神内涵进一步扩展,它不仅要求真,而且要求善,要求美。这样,科学精神就越来越多地融入了道德、伦理等人文内涵。科学精神的视角由认识论扩展至价值论,由关注认知方式到认知方式和行为方式的相互联系;不仅体现在科学共同体成员间的相互关系之中,而且表现为科学活动主体对科学成果合理应用的关切,对人—社会—自然系统的责任感和使命感。在物理教育中融入STS内容,让学生通过科学、技术和社会相互关系的研讨来达到提升科学素养和人文素养的双重目的。

在物理教学中,有丰富的STS教育内容。以高中物理共同必修模块2的“机械能和能源”为例,来分析其中的“向善”素材。《高中物理课程标准》在内容标准中提出:“举例说明功是能量变化的量度,理解功和功率。关心生活和生产中常见机械的功率的大小及其意义。”从中,可以让学生了解人类使用机械的历史,认识机械对人类发展的意义,讨论常见机械的功率大小、效率以及对节约能源的意义。标准提出:“通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系。理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。”可以让学生用动能定理讨论行驶中汽车的运动,让学生设计实验,测量人在某种运动中的功率,让学生通过查找资料、访问有关部门,收集汽车刹车距离与车速关系的数据,尝试用动能定理进行解释,同时引发学生对汽车安全问题及对生命关爱问题的讨论。标准提出:“通过实验验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的问题。”“了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。”“通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系,知道可持续发展的重大意义。”“评价核能为人类带来的好处和可能发生的问题。”从中,可以引导学生结合实例讨论各种不可再生与可再生能源的特点;也可以举办小型的辩论会或报告会,让学生讨论使用某种能源的优点及可能对环境的危害,如大气污染、酸雨、温室效应等,探讨应当采取的对策;也可以对当地的能源使用进行评析,如分析水能、风能、太阳能、化学能或核能的利弊,并结合当地的经济和环境等因素,设计最优化的能源使用方案。

丰富的STS素材要恰到好处地引入物理教学中,并引导学生运用所学的物理知识、物理方法、物理情感态度与价值观尝试解决这些问题。对教材中的STS学习内容,不能一笔带过、轻描淡写,而要充分挖掘其中的情感态度与价值观的教育价值。通过融合STS教育,引导学生初步认识科学推动技术进步、技术又促进科学发展的相互关系,领悟科学技术不仅推动物质文明的进步,也促进精神文明的发展,认识科学技术也会对自然、人类生活和社会产生负面影响,初步懂得实施可持续发展的意义,初步形成关注环境、资源等社会重大问题的意识,增强社会责任感,学会用科学精神和人文精神相结合解决生活和社会中的实际问题。

思考题

1.根据教育部颁布的初中物理课程标准,我国初中物理课程的基本理念有哪些?谈谈你对这些基本理念的理解。

2.根据教育部颁布的高中物理课程标准,我国高中物理课程的基本理念有哪些?谈谈你对这些基本理念的理解。

3.你认为科学本质是什么?为什么说科学本质的教育是物理课程与教学的重要目标和内容?

4.中学物理教学的目的是什么?中学物理教学主要从哪几个方面达到中学物理教学的目的?

5.在中学物理教学如何进行知识与技能的教学?试举一例说明。

6.在中学物理教学如何进行过程与方法的教学?试举一例说明。

7.在中学物理教学如何进行情感态度与价值观的教学?试举一例说明。

【注释】

(1)Rutherford,F.James&Ahlgren,Andrew.Science for A ll Americans.Oxford University Press,1991.

(2)National Research Council.National Science Education Standards.Washington,DC:National Academy Press,1996.

(3)教育部.义务教育(7-9年级)科学课程标准.北京:北京师范大学出版社,2001:3.

(4)Science Education for Contemporary Society:Problems,Issues and Dilemmas.Final Report of the International Workshop on the Reform in the Teaching of Science and Technology at Primary and Secondary Level in Asia:Com parative References to Europe(Beijing,China,M arch 27-31,2000).

(5)教育部.全日制义务教育物理课程标准(实验).北京:北京师范大学出版社,2001:1.

(6)教育部.普通高中物理课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003:1.

(7)教育部.义务教育(7-9年级)科学课程标准.北京:北京师范大学出版社,2001:3.

(8)教育部.全日制义务教育物理课程标准(实验).北京:北京师范大学出版社,2001:2.

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