教育與生活的關系是教育研究關注的熱點問題,生活世界、科學世界、教育世界等詞語經常出現在教育問題的討論中,對教育與生活的關系也提出了各種看法,如“生活即教育”,“教育要回歸生活”等,新一輪的基礎教育課程改革同樣關注學生生活的作用,如初中物理課程標準提出了從“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念,要求學生“具有對科學的求知欲,樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理,勇于探索日常用品或新器件中的物理學原理,有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。樂于參與觀察、實驗、制作、調查等科學實踐活動”。雖然“教育回歸生活”和“從生活走向物理”都強調生活在教育中的價值,但其含義有所不同,目標趨向也不同。從生活走向物理認識到了生活與物理的不同,強調的是“走向物理”。它只是把生活作為學習的出發點,而不是目的,它首先要走出生活,而不是回歸或走向生活,從生活走向物理不但強調生活對物理知識的意義,更強調了從生活走向物理過程中科學方法和科學思維的意義。
一、培養學生的科學探究意識
物理學是研究物質運動規律和物質結構的學科,生活中的現象與物理知識密切相關,特別是科學技術在日常生活中的大規模應用,極大地影響了人們的生活方式,家用電器的廣泛使用,通信工具的日益普及,所有這些都使學生有了對科學的初步感受,學生的生活經驗包含著大量的與物理有關的現象或者問題,例如:用煤氣灶和電熱爐都可將水燒開,微波爐可以加熱食品;擰螺絲要用扳手;變速自行車用快檔時費力,用慢檔時省力;刀磨得越鋒利切東西越快等等,這些經驗是學生學習物理的基礎。從生活走向物理,不但要通過豐富多彩、變幻神奇的自然現象引起學生的興趣,激發學生的探索欲望,還應引導學生善于從習以為常、司空見慣的現象中,發現科學問題,探究科學問題。只有帶著好奇觀察世界,才會從現象中發現科學問題,從常識中總結出規律。蘋果落地是人們經常見到的現象,也是人們認為很正常的現象,但沒有人去追問為什么蘋果會落地,牛頓卻要思考蘋果落地的背后原因,并把蘋果落地和行星的運動聯系起來,從而發現了萬有引力定律。從生活走向物理,讓學生從身邊熟悉的生活現象中去探究并認識物理規律,可以培養學生從日常生活的常見現象中發現科學問題、提出科學問題的能力。
建構主義學習理論認為,學習是建構內在的心理表征的過程,學習者并不是把知識從外界搬運到記憶之中,而是以已有的經驗為基礎通過與外界相互作用來建構新的理解。從生活現象中提出科學問題是學生思維的起點,也是進行思維的動力,但我國物理教育長期以來存在的主要問題,就是物理教學遠離學生的生活世界,學生接受的往往是現成的知識成果或結論,至于知識是怎么來的,知識產生的過程是怎樣的,教師很少介紹,更不用說學生參與知識的發現過程了。對學生進行的調查顯示,學生不喜歡物理的理由如下:
1.每堂課老師都要講到底,經常拖堂,上廁所都沒有時間。
2.課本上的許多實驗老師都不讓我們做,也不演示,即使做實驗,每個小組8-10人,很多同學都只好旁觀。
3.老師說,學物理就是要多做習題,老師還讓我們買各種練習冊,還說,否則就考不上高中,我們不愿做解題的機器。
4.老師課堂上講的物理都是公式和題目,離我們的生活太遠。
可見,物理遠離學生的生活以及缺乏必要的實驗,是學生不喜歡物理的主要原因,如果物理與學生的日常生活長期處于分離狀態,容易造成學生生活經驗與物理知識的分離,盡管學生學習過物理知識,卻不會用物理知識分析生活中的問題,也不能從生活中發現科學問題,往往憑經驗去思考問題。從學生的生活經驗出發,讓學生參與物理知識的發現過程,使學生不再感到物理學抽象和枯燥,有利于改變物理教學“概念干,理論空”的狀況,可以增加學生學習物理的興趣,培養學生勤于觀察和樂于探究的意識。
二、有助于學生掌握科學方法
物理科學不只是一種認識成果,更是一個認識過程,在長期發展中形成了一套有效的科學方法,如觀察、實驗、抽象思維、類比、數學模型等,科學方法既是物理教育的一項重要內容,又是學生學好物理知識的條件,所以知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀共同構成物理課程的三維目標。科學方法教育不能獨立于物理內容之外,物理課程標準把過程和方法合在一起作為課程目標,在教學方法上倡導探究學習,就是意識到科學方法需要通過科學知識的發現和學習過程來掌握。脫離物理知識單獨介紹科學方法,學生很難真正理解科學方法的內涵,也難以用所學的科學方法解決問題。從生活走向物理,學生通過“提出問題——猜想和假設——設計實驗——進行實驗和數據收集——分析和論證——評估——交流與合作”的探究環節總結出物理規律,在這些環節中需要使用不同的科學方法,實驗設計中要用控制變量法、等效替代法等,理論分析中有類比法、歸納法、理想化方法等。
從生活走向物理的過程,學生不但要經歷科學探究發現科學規律,還要形成科學概念并用科學概念來表達科學規律,科學概念不同于日常概念,科學概念是在建立科學知識體系和科學界交流中使用的,所用概念有嚴格的定義和清晰的內涵,具有簡潔、精確和抽象的特點;日常概念是人們在日常交流中使用的,所用概念往往沒有嚴格的定義,正如愛因斯坦指出的:“形成概念的科學方式有別于我們日常生活中形成概念的方式,這種區別是本質上的,而且在概念和結論上有更為精確的定義,需要對實驗材料進行更費力、更系統的選擇,也需要更大的邏輯上的簡約性”。教學過程中科學概念的教學一般需要經歷兩個階段,一個階段是從常見的現象出發,為學生提供感性認識,另一個階段是通過抽象思維形成科學概念,如日常生活中力對應著推力、拉力、舉力、壓力、重力等,這些具體的力可以為學生提供感性認識,要形成力的概念還要分析這些力具有的共同特征,經過抽象思維形成力的概念。在學生學習科學知識之前,已經形成了對自然現象的一些理解,這些理解是使用日常概念表達的,這種理解和表達既可成為學生學習的基礎,也可能形成對學生學習的干擾,從生活走向物理,學生先用日常概念表達自己對經驗的理解,然后應用分析、對比弄清哪些是概念的本質的因素,哪些是次要因素,通過突出本質因素,舍棄非本質因素達到對概念的理解,這樣既可以分清日常概念與科學概念的區別和聯系,又可以讓學生掌握形成科學概念的方法。
三、有助于養成學生科學思維的習慣
習慣是通過后天獲得的趨于穩定的條件反射,思維習慣是一種經過反復練習而形成的自動的思維活動方式,它與動作和行為習慣一樣,是經過有意識和無意識的反復練習而形成的??茖W思維不同于經驗思維,經驗思維是一種以經驗為出發點,使用自己的親自感受或自己以往所接受的傳統觀念來進行思考,以認識和把握具體事物的現象及其外部聯系的思維活動。經驗思維獲得的認識是零碎而雜亂的,缺乏自覺性、系統性,無法真正領略事物的本質??茖W思維是一種建立在事實和邏輯基礎上的理性的思維方式,可以把握事物的本質,具有講究精確性、重視實證等特點。從生活走向物理的過程體現了科學思維的特點:(1)在講求精確方面,從生活走向物理就是追求生活經驗的精確化,學生的生活經驗雖然對一些現象有所認識,有時還知道如何應用,但并不知道其定量關系,如用鉗子可以夾物體,用鐵撬可以撬起很重的石塊,彈簧拉得越長彈力越大,這些生活經驗是定性的,他們并不知道杠桿省力與力臂的定量關系,彈力大小與形變的定量關系。從生活走向物理,需要學生經過自己的實驗探究,找出不同因素的定量關系,例如,通過測量阻力臂和動力臂的長度,比較阻力和動力、阻力臂和動力臂四者之間的關系,得出杠桿原理。(2)在重視實證方面,從生活走向物理包括了證實和證偽兩種情況,學生在探究學習過程中,可以發揮自己的想象進行大膽的的猜想,實際的科學探索也是一個不斷試錯的過程,猜想可能是正確的,也可能是錯誤的,但對其猜想的證明過程卻需要邏輯推理,進行邏輯論證和實驗檢驗,如果證明猜想錯誤,就要勇于接受事實,分析錯誤的的根源,這對培養學生的邏輯思維能力和重視實證的思維習慣大有裨益。由于受知識中心觀念的影響,很多教師認為花費精力去檢驗錯誤的猜想不會獲得知識,是浪費時間,所以干脆只檢驗正確的猜想,這樣的探究表面上節省了時間,能使學生分享成功的快樂,但體會不到失敗的挫折,只注意教學的短期效果,沒考慮學生的長遠發展,只有讓學生充分參與探索過程,運用科學思維方式,經歷去偽存真的實證體驗,才能真正養成科學思維習慣。
從生活走向物理不是以降低對物理的要求為代價,而應該以提升生活意義的方式拉近物理與生活的距離,從生活走向物理的意義不僅在于科學知識,還在于提高學生的思維能力,使學生保持對自然界的好奇,保持對科學的探索興趣,通過長期的探究實踐養成科學思維習慣,通過基本的科學探究過程,領會和掌握科學方法,在解決問題或作決策時自覺運用科學方法。
參考文獻
[1] 廖伯琴,張大昌.物理課程標準解讀.??冢汉D铣霭嫔纾?000.
(責任編輯孫曉雯)