在變化的情景中探尋不變的真理

陳成|上海市肇文學(xué)校

科幻電影《星際穿越》中，伴隨著裂云斷帛一般穿透性強(qiáng)烈的音樂，神奇瑰麗的第五維空間展現(xiàn)在大銀幕上，震撼了觀眾的瞳孔。一個(gè)朋友告訴我，想不到物理竟然如此美妙而詩意。是啊，物理是充滿浪漫的，物理知識背后是富有人文精神的，物理教學(xué)也是始終“在變化的情景中探尋不變的真理”。2022年新發(fā)布的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》，提示著我們不可只重基礎(chǔ)學(xué)科知識的傳授而忽視人文教育。在人文教育視角下培育物理核心素養(yǎng)，作為教師的我們大有可為。

科學(xué)思維中的人文思想。“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識，而其反映出的人與自然的辯證統(tǒng)一、以人為本的理念，恰恰是“人文思想”的內(nèi)涵。站在科學(xué)視角審視，“人文思想”正是人們在學(xué)習(xí)自然科學(xué)過程中所形成規(guī)律性認(rèn)識與評價(jià)的理論基礎(chǔ)。

明白了這些，在給學(xué)生講授“力”的相關(guān)知識時(shí)，我時(shí)常會(huì)讓學(xué)生去判斷亞里士多德所提出的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”這一觀點(diǎn)的對錯(cuò)。正確判斷對學(xué)生而言并不困難，但若追問一下“為何錯(cuò)誤觀點(diǎn)持續(xù)了1500多年才被伽利略所推翻”，學(xué)生的回答就不會(huì)那么快地脫口而出。物理學(xué)是一門不斷發(fā)展的學(xué)科，一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)往往是幾代人努力的結(jié)果。這樣的追問是為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)以整體、發(fā)展的眼光看問題，樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；讓學(xué)生意識到無論是亞里士多德還是伽利略，他們的研究都是為了造福人類、改變當(dāng)時(shí)人們對自然的認(rèn)知。時(shí)代變遷，世界科技文明的進(jìn)步令我們有了更多方式去觀察和測量這個(gè)世界，能夠更加精準(zhǔn)地概括一般的自然規(guī)律。通過這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)引導(dǎo)，學(xué)生能夠明白，面對世界上各種現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)該有足夠的耐心去思考其背后蘊(yùn)含的深層邏輯，與時(shí)俱進(jìn)更新觀念，不要止步于原地觀望，哪怕是“錯(cuò)誤結(jié)論”也能給人以啟迪。

科學(xué)探究中的人文情感。一切科學(xué)都是生活的科學(xué)，從學(xué)生的實(shí)際生活中創(chuàng)設(shè)物理情境，以人文情感引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，是發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究精神的可行途徑。

在設(shè)計(jì)開發(fā)物理問題情境時(shí)，我注重問題鏈與思維腳手架的搭建，將物理知識與生活元素融為一體滲透給學(xué)生，帶領(lǐng)學(xué)生沿著科學(xué)思維發(fā)散的方向，從基礎(chǔ)性的物理常識中提煉出更加廣泛的物理新問題。比如在學(xué)習(xí)連通器的知識時(shí)，若繼續(xù)使用液位計(jì)的圖片，大部分學(xué)生都難以產(chǎn)生共鳴。反之，可以用一個(gè)“公道杯”的小制作來引入：公道杯是我國古代發(fā)明的一種盛酒器，用它斟酒時(shí)不可過滿，否則杯中之酒便會(huì)全部漏掉，背后是虹吸原理在發(fā)揮作用。學(xué)生在直觀感受生動(dòng)的制作過程后，思考其原理，不僅能夠培養(yǎng)起問題意識、質(zhì)疑精神和推理能力，還能提高自主探究意識，掌握提出問題和解決問題的方法。課后，通過物理小制作等長作業(yè)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，幫助他們建構(gòu)物理知識體系，進(jìn)一步強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識，以帶動(dòng)其物理探究能力與科學(xué)精神的發(fā)展，為其終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任中的人文價(jià)值。居里夫人曾說過：“烈性炸藥可以使人們創(chuàng)造奇跡，然而它在那些把人民推向戰(zhàn)爭的罪魁們的手中就成了可怕的破壞手段。”物理規(guī)律的應(yīng)用可以“為善”，也可以“作惡”，關(guān)鍵是掌握在誰的手里、怎樣去應(yīng)用它。

在學(xué)習(xí)慣性知識時(shí)，我讓學(xué)生分析車輛急停或追尾情景下的運(yùn)動(dòng)情況，從而了解遵守交通法規(guī)的重要性；在學(xué)習(xí)能量守恒定律時(shí)，不僅讓學(xué)生認(rèn)識到能量經(jīng)過轉(zhuǎn)換后總量并不減少，同時(shí)也要知道在可利用的品質(zhì)上有所下降，從而理解節(jié)約能源的重要性；在學(xué)習(xí)重力勢能時(shí)，可使學(xué)生通過觀察高空墜物的速度變化來了解能量轉(zhuǎn)化的過程，從而認(rèn)識到高空拋物的危害。物理學(xué)中的每個(gè)定律既能造福人類也能危害社會(huì)，因此在物理教學(xué)中必須重視實(shí)例的選擇，為學(xué)生提供人文價(jià)值指導(dǎo)。

將人性之美作為根本目標(biāo)，讓每個(gè)人都能感受到心靈上的喜悅，掌握思考的方法，成為一個(gè)健康向上的現(xiàn)代公民。這是人文教育的價(jià)值支點(diǎn)，更是教育內(nèi)在的含義。