实现物理课程育人价值的几点思考--以“牛顿第一定律”教学为例.docx

实现物理课程育人价值的几点思考--以“牛顿第一定律”教学为例物理课程内容蕴含着丰富的育人价值，但教师专业发展的观念偏差、科学探究的实践误区、物理观念的理解窄化等都制约着物理课程育人价值的实现。为此，物理教师要省思专业发展的功利化倾向，形成不断加强学科功底的自知与自觉；要纠正科学探究的机械化倾向，以科学思维的发展提升科学探究的品质；要警惕物理观念的知识化倾向，挖掘出依附在物理知识之上的物理文化的育人价值。本文以“牛顿第一定律”的教学为例，对如何实现物理课程育人价值作出阐述。牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的三条运动定律是整个动力学的核心。其中，牛顿第一定律为力学的发展奠定了坚实的基础。牛顿第一定律作为物理课程的重要内容，是中学物理教师进行课例研究的热点。本文试图通过反思“牛顿第一定律”的教学，对教师专业发展的观念偏差、科学探究的实践误区、物理观念的理解窄化等制约物理课程育人价值实现的关键问题做简要探讨。一、省思专业发展的功利化倾向：学科功底是教学基本功的基础“教师专业发展”一词最早是美国学界提出来的，强调教师作为专业人员要有专业理论、专业技术等。其目的主要有两个：一是为了提高教师职业的社会地位，保障教师职业受到社会的尊重；二是为了提高教师素养，促进教师个体的专业发展。在专业发展的驱使下，名师工作室、教育人才工程等专业社群渐成气候，课题研究、项目建设对教师而言也不再陌生。但同时，我们也发现物理教师作为物理学习者和物理研究者的身份逐渐被弱化。常表现为：对课堂趣味性的追求可谓挖空心思，而对科学性却不求甚解；或热衷于称号评审，或倾力于分数提升，对学科全貌知之甚少，对学科前沿更是漠不关心。笔者认为，教师作为学科的化身来到学生身边、来到课堂，这个立场必须加以坚守。就牛顿第一定律而言，教师在备课过程中起码应厘清以下问题：牛顿第一定律只有物体不受力时才成立吗？牛顿第一定律只是回答了力与运动的关系吗？牛顿的贡献仅仅是总结前人（伽利略、笛卡尔等）的成果吗？为什么牛顿第一定律也叫惯性定律？牛顿第一定律与力的概念建立有何联系？为什么要去研究阻力对运动的影响？思想实验（或理想实验）与之前接触的实验、与以直觉为主导的推理有何不同？牛顿第一定律与另两条定律有何关系？为什么说牛顿第一定律为力学的发展奠定了坚实的基础？牛顿第一定律对人类的时空观有何深远影响？……在教师专业发展受到高度关注的今天，我们依然坚定地认为，学科功底是教学基本功的基础。正如1986年舒尔曼提出PCK理论时所强调的一样，学科内容知识是基础，然后才是将其转化为可教、可学的形式。于中学物理教师而言，对物理学的学习与研究、对科学性的把握是永恒的话题。无论是物理观念的形成还是科学思维的养成，都离不开对物理概念、物理问题的清晰理解。再者，教师的学习经历是最宝贵的课程资源，它将直接影响教学方式和学习方式。教师应该是学科知识的“激活者”，是学科育人价值的“开发者”，也是教育教学实践的个性化“创造者”。不论是年轻教师还是成熟骨干，都需要有加强学科功底的自知与自觉。二、纠正科学探究的机械化倾向：科学思维决定科学探究的品质物理学是一门实验科学，也是一门崇尚理性、遵循逻辑推理的理论科学。科学的实验过程不仅要建立在客观的观察之上，还要运用分析、归纳、演绎等逻辑思维工具对证据进行加工。提出“科学思维”不是对“科学探究”的否定，而是为了以更鲜明的态度和坚定的决心，纠正中小学教学实践中普遍存在的机械模仿探究过程的做法。比如，误把问题、证据、解释、交流等探究要素僵化地视为探究要经历的环节，甚至把实验步骤一条条“按方抓药”般地罗列给学生，导致探究中思维的缺位。（一）问题，从何而来？在侦探故事中，最明显的线索往往会引起错误的质疑。同样地，在尝试理解自然定律的过程中，最明显的直觉解释往往是错误的。在最近一次执教“牛顿第一定律”时，笔者课前让某班44名学生做了小问卷，结果有33人认为“物体运动是因为受到力的作用”，42人认为“力越大，物体运动的速度也越大”，42人认为“没有力，运动的物体就会逐渐停下来”，其中多位学生给出的判断依据是推车时施加推力及该车运动的情况。为此，笔者在课堂上演示推车过程，并引导学生分析质疑。观察演示：如图1所示，先用力推着小车在水平面匀速前行，再突然撤去推力，观察小车的运动情况。分析质疑：撤去推力前后小车的受力情况和运动情况。学生认识到，撤去推力后小车慢慢停下是由于受到阻力的影响，并且阻力大小会影响小车滑行的距离。图1所示的活动意在回到思维深处，用正确的线索逐步纠正学生建立在直觉基础上的前概念，并顺理成章地引出接下来要研究的问题“探究阻力对运动的影响”；活动同时也呼应了物理学史，伽利略当初正是意识到“将人们引入歧途的是摩擦，而物体在通常情况下运动时，摩擦又是难以避免的”之后，才找到了探索力与运动关系的“钥