新课标下的物理教学
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新课标下的物理教学
一.引言
教育是人类历史中的一条连绵的长河,继承传统与发展创新,是它的永恒课题。新中国成立后的五十多年中,中学物理课程进行了多次改革。这些改革凝聚了大批物理教育工作者的心血,构筑了中国基础物理教育不断前进的阶梯,是一笔宝贵的财富。
然而,所有这一切也都打上了当时的历史印记,而历史局限性是一种无法逾越的遗憾。今天看来,这种局限性的集中表现就是课程目标的单一,以及教学方式的僵化。于是,一个适应时代特征的,有益于受教育者科学文化素质的普遍提高,创新意识和创造力得到良好培育,并使优秀人才脱颖而出的教育创新,就迫在眉睫了。
中国是一个大国,一个大国的教育创新不能没有广阔的国际视野,否则无法与世共进。中国又是一个文明古国。一个文明古国的教育创新必须继承和光大传统教育思想的精华,否则无法与时俱进。因此,必须在中西教育思想观念
的撞击和中华民族教育思想观念的古今流变中,去观察和思考中国的教育创新问题。承华夏传统,纳四海文明[1]。
就物理课程而言,这种观察和思考的结果是:课程培养目标应该体现科学教育的本质;继承和发展“格物致知”的思想,重视科学探究;教学内容既注重基础性,又体现时代性,并为学习者提供选择的可能;科学文化与人文文化应该交汇融合,为科学插上情感与想像的翅膀,为人文精增添严谨与理性的光环,以有利于受教育者追求真善美的健全人格的养成。
二.新课标下的物理课程改革
2.1落实三维课程目标
在新课程理念指导下,物理课程改革的一个重点是制定了三维的培养目标:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。这不仅是对“基础知识和基本技能”的“双基”培养目标的补充和完善,更是在科学教育本质的认识上的一种飞跃。
物理学不仅以其概念、原理和规律揭示了自然界基本运动形式的诸多真理,而且以在建立这种知识体系的过程中所升华和发展了的科学思维和研究方法,推动科学的继续进步。与此同时,它的知识、方法和思想对人类活动的广阔领域都产生影响,成为人类文化的一部分,尤其是它的每一次重大成就,都改变着人们的自然观、世界观,成为人类思想和观念进步的伟大阶段。
这就是说,物理学本身就是科学知识、科学过程、科学文化的统一。三维课程目标乃是物理学本质在教育中的反映。
科学知识是科学家们从事科学活动的成果。知识就是力量,也是物理教学的基础。但是,什么知识更重要呢?例如,在牛顿运动定律的教学中,以“双基论”的培养目标去看,可能认为牛顿第二定律最重要,因为它能用来解题。不过,从三维培养目标看来,牛顿第一定律则包含着极富成果的科学概念,如力、惯性、参考系等。正是它摧毁了亚
里士多德观念的基础,引导牛顿以新的视角看待引力,从而令人信服地表明,天上与人间遵从同样的力学[2]。所以,
它是一个不亚于哥白尼日心说的科学革命,是牛顿物理学的基石。今天,物理教学不应再使学生痴迷于题海之中,而不去思考科学究竟是什么!
科学过程是科学家们从事科学活动的智力劳动过程。把科学过程与科学思维、科学方法引入物理课程,不仅能使学生有身临其境之感,而且能领略前辈大师的研究方法、科学思想。科学精神,得其精髓,有所借鉴。物理课程不应该把人类认识自然的历史擦去,科学家们曲折顽强而又闪烁着智慧的创造性思维和实践过程,不能被公式和逻辑的面纱遮盖。离开了引向结果的过程,而只追求赤裸裸的结果,就等于没有结果。
科学文化是在科学发展的过程中,在人与客观世界的相互作用、社会与科学的相互作用中产生的精神层面的东西。科学意识、科学精神、科学的自然观、科学的世界观、科学与社会发展及人类命运关系的认识等等,均属于科学文化
[3]。从三维课程目标来看,教育不仅是知识和方法的传递,更是心灵的唤醒。所以,传播科学文化是物理课程必不可
少的责任。
物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最广泛联系的科学。对于青少年来说,它可以揭开大千世界的奥秘,又可以使他们志向高远,憧憬未来,应该是学生们最为钟情的一门课程。然而,有时它竟成为学生最为恐惧和头痛的课程。这不能不说是单一课程目标与僵化教学方式的一个苦果,我们有理由相信,坚持三维课程目标,就一定能够重新焕发物理课程的魅力。
2. 2物理课程应加宽知识面
物理学发展到今天,已经深入到各种产业和日常生活的各个方面。可以说,在生活中到处都能碰到物理问题。在这种形势下,过窄的物理学知识面不利于学生适应未来的社会生活,也不利于实现物理课程的其他教育功能。许多与日常生活息息相关的物理知识,在中学物理课本中却难以找到,即使有,也往往作为选讲处理,多数老师不讲。相对湿度是一个常用的物理概念,夏天,人们对于温度的感觉在很大程度上受相对湿度的影响,在技术上,许多仪器设备对相对湿度都有一定的要求,但它在现行课本中只是一个选讲内容。现在,天气预报常讲降水概率,但是,作为应该具有较高素质的公民,有几个高中毕业生能够比较准确地说出概率的含义呢?现实生活中,有的人看问题片面,以偏盖全,究其认识论上的原因,也和缺少概率与统计的观念有关。其实,作为物理学的重要概念(当然也是数学中的重要概念),在热学和原子物理学中,关于概率与统计的问题本应多作一些文章的其他一些物理知识,如角动量守恒、多普勒效应、绝热过程,以及流体动力学的初步知识等,较高素质的公民是应该有所了解的,但是由于种种原因都不能包括在《普通高级中学物理教学大纲(供实验用)》中。
基于以上讨论,新编高中物理课本(必修)在教学内容的选择上做了一定的努力。在尽力限定那些与实际生活距离较远的内容的同时,在可能的情况下以不同形式增加或加强了例如多普勒效应、电话磁卡、电话IC卡、高空气温为什么低、怎样测定古物的年代等与生活常识关系密切的内容。
课本的编写必须遵照教学大纲。由于在降低“主干知识"的要求方面无法加大力度,所以增加的内容也十分有限。目前我国中学生的课业负担过重,物理课尤其被认为“深、难、重",在这种情况下能否进一步扩大物理课程的知识面呢?解决这个问题的前提就在于能否在正确的物理教育观的指导下较大幅度地降低“重点知识"的要求,不再在这些知识点上“深挖洞"。只有这样才能解决物理课程“深、难、重"的问题,也才能扩大学生的知识面,使新的物理课程更好地为提高学生的科学素质服务。
2.3物理课程应展现科学的人文价值
一种理论认为,科学文化的基本特征是求真求实,人文文化的基本特征是求善求美[4]。这种说法不无道理。
科学文化与人文文化尽管形成的背景、关注的对象以及涵盖的内容有所不同或各有侧重,但在深层蕴涵的价值取向上,则是沟通的、互补的,共同的目标指向就是真善美的理想境界。对此,有人把自然科学、人文学科和艺术比喻为一个三校锥塔的三个面,“当人们站在它的不同侧面的底部时,他们之间相距很远,但当他们爬到塔的高处时,他
们之间的距离就近多了。”[5]在这里,真、善、美将越发接近,并在最高点达到理想的统一。由此可见,我们以往在
物理课程中对科学的人文价值几近漠视,只是因为我们所站的位置不够高。没有科学精神的人文文化和没有人文精神的科学文化都是残缺和扭曲的。
如果认为科学文化中没有人文因素,那是一种可笑的误解。科学是人为的和为人的活动,必有广阔而深刻的人文背景。比如说,哥白尼何以能够在1543年出版《天体运行论》,迫使托勒密的地心说行将就本呢?首先,在那个时代,文艺复兴的智力与艺术的繁荣已在意大利萌发并已扩展到全欧洲;马丁·路德向教会的权威发起了正面的冲击;哥伦布已经完成了划时代的远航……这一系列事件促成了思想解放的潮流。就像艺术家的思考超越了基督教艺术、哥伦布
的眼光超越了欧洲一样,哥白尼的眼光超越了地球本身,把它视为宇宙空间一个与其他天体相似的物体 (6)
就像艺术创造活动一样,科学创造活动也深深地打上了美学的烙印。可以毫不夸张地说,科学美是启迪思想并使思想变得明晰的源泉之一。那么,科学美的最本质、最核心的含义是什么呢?庞加莱的说法是:“普遍和谐是众美之源。”万有引力定律和电的库仑定律的相似性和简洁性,揭示了自然界现象的多样性与统一性,就是一种内在的和谐之美。[7]
李政道认为,科学与艺术的基本内容都是基于对称与不对称的相互,我们揭示自然界的对称与不对称的原则,与艺术家探索对称与不对称的美学原则十分相似……艺术和科学的对话是必然的。
21世纪需要有真才实学、有文化底蕴的综合性人才。我们要把人文文化与科学文化融合,并反映在物理课程中,改变它的枯燥乏味的面孔,使学生喜欢物理,在掌握科学知识时,也受到科学与人文两种文化的熏陶,有所领悟,兴致勃勃,乐在其中地学习。这不就是真正有实效的素质教育吗?
教科书只是众多教学资源的一部分。在从教科书演变成实际教学的过程中,存在着教师创造性劳动的广阔空间。这是展现教师对物理学与物理课程丰富多彩的理解的舞台,它需要师生情感交流、智力交锋、相互启迪、设问释疑、轻松和谐的氛围,这样才能使固化在书本中的一切在学生们心中和手中鲜活起来……这是教师的光荣与生命。
三. 新课标下的物理教学研究
3.1转变教学理念。