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[专题]以科学溯源革新物理课堂教学

文_王 磊/武汉海淀外国语实验学校

2022-10/总第319期

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新高考改革下的物理“遇冷”暴露了中学阶段学生学习物理的疲态

2014年,上海、浙江作为试点首先进行新高考改革。在学生被赋予了充分的自由选择权的选考制度中,物理的选课率出现了滑铁卢,浙江选考物理的考生占比27.5%,上海选考物理考生占比30%[1]。而与之相对比的是在高等学校对高中生的选科需求中,物理学科是单科可报考专业涵盖面最高的,以2014年浙江省为例,占到了91.6%[2]

在最低的选科率和最高的专业覆盖率的对比下,我们发现,即使各个高等学校明显提出了物理选科的要求,使得选考物理的考生更容易选择专业,也更容易考上大学[1],但高中生在自由选择时仍然回避物理学科。在西方国家越来越重视STEM核心素养人才的当下,我国高中生在选科时却出现了弃选物理的逆STEM现象,要知道S(science)、T(technology)、E(engineering)、M(mathematics)无不指向了物理学科[3]

对于儿时的未来梦想问题,“科学家”通常是孩子们嘴里排在第1位的回答。在物理世界里,那些人类历史上最聪明的头脑研究着最前沿的问题,爆发出最闪光的思想,推动着人类文明的前进。这样充满魅力与智慧的学科怎么可能让孩子不喜欢呢?!可是经过中学几年的“物理洗礼”,更多的孩子却对物理“弃若敝屣”。正如苏联教育家苏霍姆林斯基所说:“教师如果不想方设法地使学生保持情绪高昂和智力振奋的内心状态,而只是不动感情的脑力劳动,就会给学生带来疲倦。”显然中学阶段的物理教学已经让孩子们疲倦太久了。


科学溯源教学理念激发学生物理学习兴趣

日本的教育心理学家田崎仁说:“兴趣不是原因,而是结果,那兴趣的原因是什么呢?是知识,任何兴趣都根植于一定的知识土壤中,因此知识是兴趣的基础,是兴趣的媒介。”物理学起源于古希腊,快速发展于文艺复兴,全方位形成于近现代,跨越两千多年,是集无数科学家智慧结晶的文化。只有让学生了解了物理学的发展历程,才有可能让学生对物理学产生兴趣。然而,当下中学物理教学是以一种只重“物理解题”而忽视“物理文化”的畸形方式呈现给学生。所以笔者提出科学溯源教学理念,以提升物理课堂的文化属性。

我们的中学生在科学视野上虽达21世纪,但在物理文化上仍是只具有古希腊甚至古埃及头脑的孩子。因此,我们要像对古希腊人讲课一样对现代的中学生讲,这也是笔者提出在中学物理教学中重视科学溯源教学理念的基本思维逻辑。只有在学生已经具有的知识基础之上进行更新和突破才能引起学生的兴趣点,只有在学生已经具有的知识大厦基础上建立起来的新知识才是稳固的。


科学溯源教学理念在物理教育实践中的应用

科学溯源理念要注重科学家的思考依据

亚里士多德提出地球是球体是因为他观察到月食时地球投射到月球上的影子是圆弧形。当人们质疑为什么地球下方的东西不掉下去时,亚里士多德解释道:“地球大到你永远也走不到地球的下面。”


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