物理教育本性的回归

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当下物理教育因受高考指挥棒的导引已沦为狭隘的物理应试教学,其弊端已露端倪,繁、难、偏、旧,高强度机械化习题训练降低了学生的思维品质,弱化了学生创新意识和综合能力的培养,耗费了学生宝贵的独立思考的时空,掩盖了物理教育的本性.在以高考分数为大学主要录取依据情境下,高中三年的物理教学,压抑了学生的个性.学生在强迫自己克服畏难情绪的过程中,掌握了固化的物理知识,通过高考应试敲开了进入大学之门.待高考结束,弃书、毁书的现象随处可见,学子们逃离“苦海”、发泄积蓄已久郁闷情绪之状表现得淋漓尽致.物理教育的理论与实践及物理应试教学的弊端呼唤物理本性的回归.笔者一直在思考,物理学的本性是什么?大强度的应试训练,绝对不可能兼顾或深入到物理学本性的全部,充其量是知识的灌输及应试技能的训练.培养出的“应试精英”,是靠放弃个性和牺牲多数同学的利益为代价的.作为物理老师应更新教育理念,积极实施新课程,以《物理课程标准》为依据,努力实现“三维”教学目标.在物理教育和物理本性的回归上,物理老师应有所作为,重点做好以下几方面的工作.

1思想教育的回归物理思想是人们对自然物质及其运动规律的认识方法,是源于物理世界又指导人们对物理世界再认识、再改造和实践应用的思维体系,是辩证唯物主义的方法论和认识论在物理学中的具体体现.物理教材中字里行间无不闪烁着物理思想的火花.作为物理老师,有意识地向学生介绍物理概念和规律建立的前因后果、来龙去脉,本身就是对学生进行物理思想教育的过程,而其意义已经超越了物理知识学习的范畴,因为这能触及物理学的本性和灵魂.那种忽视、不谈物理思想的教学必定是低效、枯燥和落后的教学行为,不利于学生能力的提高和终身发展.如在《波粒二象性》的教学中,普朗克的能量子假说、爱因斯坦的光子说和光电效应方程、光的波粒二象性及其推广、不确定性关系和量子力学的建立等,正是能量转化和守恒、对立统一、事物是普遍联系的、理论与实践相结合等物理思想的充分体现.

2知识教育的回归知识是人们在改造世界的实践中所获得的认识和经验的总和.物理学是随着人类社会实践的发展而产生、形成和发展的,是研究物质不同层次的结构、相互作用和运动的基本规律的科学.学生在老师的引导下,借助物理教材,通过对概念和规律的学习,获得核心的物理知识.由于受传统观念的影响和高考指挥棒的左右,物理老师高密度、大强度、机械性的灌输物理知识,将学生当成接受知识容器的做法还未根本改观.知识的枯燥、零碎、抽象和难以消化理解,使学生丧失了对物理知识学习的兴趣.如对“加速度”概念的学习,老师在学生初学的时候,由于没有很好的结合学生的实际,做一些铺垫性的工作,学生很突然的接受了“加速度”的概念,之后,在运动学、动力学及综合性的训练中又需要利用“加速度”这一概念解决实际问题,学生因不理解“加速度”的深刻内涵,缺乏灵活迁移的能力,在屡屡挫败的过程中,丧失了自主、自信和自尊.另一方面,我们在课堂上所学到的大量物理知识,在实际生活中不堪一击,不少学生,即使高中毕业了,连简单的家用电器的维护、保养和使用都不能为.日光灯坏了怎么办、照相机如何正确使用、家用电器如何防雷击、微波炉的辐射如何有效防范等等,学生缺少对所学物理知识的灵活应用、深度思考和实践应用.仅是在考试中面对习题条件反射式的机械投入,获得“无能”的分数而已,这样的分数价值何许?因此,物理老师在教会学生物理知识的时候,更要教活物理知识,让学生想学、会学、灵活运用物理知识,让物理知识闪烁物理智慧的光芒.

3思维教育的回归思维是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程.物理思维是人脑对客观物理事物的本质属性、内部规律性及物理事物间的联系和相互关系的间接的、概括的和能动的反映.物理思维一般可分为三种,即物理抽象思维、物理形象思维和物理直觉思维.形象思维是物理思维的先导,抽象思维是物理思维的核心.分析与综合、比较与分类、抽象与概括、科学推理等是物理思维的基本方法.如果物理老师缺乏对物理思维的认识、把握和应用,物理思维独特的抽象性将使物理知识变得难教难学.如“电场强度”这一概念的建立大致有三步:首先把“检验电荷”放入电场中某一点,抽象出该点E/q是一个常数.然后将检验电荷q放入电场中不同的点,E/q不同.最后概括以上两个实验结果,得出:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值,叫做这一点的电场强度.它反映了电场中各点所具有的性质,与检验电荷电量的多少、存在与否无关.“电场强度”这一物理概念建立的过程中,用到了抽象与概括(如理想实验、理想模型、用比值定义物理量)、归纳推理等多种思维方法.这些思维对象、思维方法和思维过程较为抽象、复杂,如在某一环节上思维受阻,就可能导致对这一概念的理解产生错误,也会影响到学生在后续知识的学习中对类似概念的学习.作为物理老师应该在向学生介绍一般思维的基础上,更加注重对学生进行物理思维的培育.

4方法教育的回归所谓方法,就是为了解决某一具体问题从实践或理论上所采取的手段或方法的总和.物理方法教育是中学物理教学的重要组成部分,它与知识教学、能力培养、品德培育密不可分,并对其有重大的指导、带动和促进作用.“投之以鱼”不如“授之以渔”等,这些都是指出方法教育的重要性.那种认为物理教学就是“双基(基础知识、基本技能)”教学的认识是片面的观念,不利于物理教学质量的全面提高.新课程将方法教育作为基本理念和课程目标在《普通高中物理课程标准》(实验)中明确提出,可见方法教育的重要性.其实,物理学习离不开方法,观察方法、实验方法、数学方法、比较与分类、分析与综合、归纳与演绎、类比方法等在物理学中无处不在.以教材“探究感应电流的产生条件”一节为例:我们首先通过实验的方法,演示初中里学过的闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流.然后学生用探索性实验方法进行实验:(1)向线圈中插入磁铁,把通电线圈从线圈中抽出;(2)模仿法拉第的实验.通过各种探索,将各种实验现象列表,并将学生已有的磁通量概念具体化,归纳得出磁通量变化的本质,用求同、求异、共用法归纳因果关系,得出产生感应电流条件的初步结论,并用验证性实验检验这个结论.最后从产生感应电流的一般条件出发,演绎出初中学过的闭合电路一部分导体切割磁感线产生感应电流的特殊条件,从而把初中知识纳入高中知识体系.实施物理方法教育的途径是多种多样的,对教材的分析、模拟物理学家的探究过程、教学过程结合物理学史及通过课外活动和选修课活动有针对性地对学生进行方法教育是切实可行的,但要注意与教学过程、学生认知特点相结合,关键是教师要有方法教育的自觉意识.

5能力教育的回归能力是指胜任某项任务的主观条件.能力具有多样性和层次性.素质教育要求学生具备以下六种能力,即合作交往能力、创新能力、选择能力、语言表达能力、抗挫折能力、终身学习能力.而学生的基础学习能力是指在学习过程中独立获取知识的能力,收集、处理信息的能力和动手操作的能力等.高考物理科要求考查的能力主要包括五个方面,即理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验与探究能力.笔者认为物理教师通过物理知识的传授,借助多种方法、手段,培养学生的物理抽象思维能力,应该是物理能力培养的核心.那种忽视能力培养、不顾学生全面发展,仅将物理教学演变成解题能力训练的做法是不可取的.初中生升入高中,觉得物理难学,似乎是普遍现象,原因是物理知识的抽象性和物理老师教学的机械性造成的.如对“力”的概念的教学,师生需要通过“物体(人、牛、起重机)”对“物体(车、犁、货物)”的作用,在观察、实验、分析、综合、比较、抽象、概括等基础上,撇开事物的非本质属性,舍去一些表面现象和外部联系,抽象出事物共同的本质属性,使学生从感性认识上升到理性认识,从而形成“力是物体对物体的作用”这一概念.在物理规律的建立和物理问题的解决方面,往往也是需要学生依据给定的物理情境,运用物理概念和规律,进行必要的分析、推理、综合,构建出物理模型,从而达到解决物理问题的目的.在物理教学中,培养学生能力的基本途径是:在物理知识教学的基础上,让学生形成清晰而完整的知识结构、教给学生科学的思维方法、训练学生的物理技能,使学生的认识活动达到有序,再在有序的基础上通过应用学会变通和迁移.物理老师要以物理思维能力为核心、操作能力(技能)为突破、分析和解决问题的能力为统领,努力培育和发展学生的学力、智力、实践力、创造力等综合能力.以上物理诸方面教育的回归,在物理教育的过程中不是孤立的进行的,而是相互依托,融为一体的.教学时应该把握好教育的“度”,做到灵活运用、有机渗透.