新课程背景下高中物理学习方式的转变

◎ 海南省海口市海南华侨中学 朱世军

学生是学习的主体,学习的目标是进一步提高学生的学科核心素养,学习活动是形成核心素养的渠道,学习方式是课程改革的核心。没有好的学习方式,学习目标就是空中楼阁,往往无法达到,甚至南辕北辙。在传统的教学中,往往出现老师满堂讲、学生被动听,老师示范演示学生模仿,老师罗列知识学生记忆的情形。重教轻学,重结果轻过程,重知识轻方法,重个体轻群体,重学科轻融合,重接收轻思维。这样培养出来的学生往往“双基”良好,会背书、会做题、肯听话,但缺乏实践能力、创新能力和解决实际问题的能力,离开了老师或熟悉的情境往往无所适从,离开了学校就举步维艰。这样的教学变“育人”为“育分”,偏离了立德树人的本意。

物理教学的目标是希望通过物理学科的学习进一步促进学生物理学科核心素养的发展,形成物理观念,提升科学思维,学会科学探究,培养科学态度与责任,为学生的社会发展和终身学习打下坚实的基础,而不是培养仅仅只会考试的学生。要改变这种现状,就必须明确和聚焦新课程的教学目标,锚定目标不放松,将物理学科核心素养的培养渗透到教和学的全过程。我们培养的对象是学生,一切为了学生的发展,就必须还舞台给学生,还时间给学生,还主动权给学生,“注重过程性、体验性、探究性,通过多样化的学习方法,利用现代信息技术,引导学生积极参与、乐于探究、善于实践、勤于思考,引导学生理解物理学本质,整体认识自然,打下科学学习基础并学会学习”。为实现以上目标,教师需要转变教学观念,学生需要转变学习方式。那么,学习方式该做哪些改变呢?

陶行知提出“教的最终目的是为了不教”。教学的最高境界是让学生学会学习,“教”不是培养人的目的,而是手段之一,让学生能自主学习,才是最终目的。学生被动学习记住的只是知识,机械重复掌握的只是技能,学习还处于低级认知和低阶思维,状态还处于浅层学习。学习的过程本质就是学生的自我建构过程。学生是主体,是任何人都不能代替的,所以让学生学会学习的最好方式就是引导学生自主学习。

学生是在知识海洋遨游的主体,教师是帮助学生学习的“导游”。只要学生能自主完成的任务,就要引导学生做、鼓励学生做、帮助学生做,逐步减少教师讲解,让学生成为课堂的主人、学习的主体。教学的过程中,教师要让学生学会主动联系生产生活和科技发展,让学习有趣,让学生愿学。适当地降低难度,让学生自主发现结果,体验成功,让学生能学。当学生遇到困难时,加以适当引导和指导,让学生会学,让学生顺利地在不断的挑战中学习,学习就会进入到深度学习状态,训练科学思维,发展学习能力,达到能学、会学的目的。例如我们在“机械能守恒定律”的教学中,首先可通过单摆碰鼻尖的游戏,激发学生学习兴趣,激起求知欲,提出具有挑战性的问题和任务;
随后让学生自主阅读关于能量守恒的探索过程和探索的意义;
当能量守恒推导过程难度较大时,可以帮助学生理清思路后再让学生推导,最后实验的验证也可以让学生自己动手设计和操作。学生通过机械能守恒定律的发现和发展过程,理解了机械能守恒定律的重要性和内容,认识到真理不是一步到达,而是不断假设、求证、质疑、再探索的过程,由此培养科学思维;
通过学习,经历了规律的认知过程,体验了科学的研究方法;
也通过具体的操作和推理,将学生具体的能力水平和知识、技能掌握程度表现出来,为进一步的评价和改进提供了参考信息。

学习的过程,就是核心素养发展的过程,没有学习过程,核心素养就难以培养发展。素养就是当一个人把知识忘掉之后所剩下的能力。核心素养不是知识,知识学习可以直接跨过学习过程而直接记忆和认知,但素养只能通过学习过程逐步培养和发展。知识为前人努力后积累的认识成果,是学习的载体和基础,而不是学习的全部。教师需要从结果出发去设计学习过程,让学生去经历探究过程,像科学家一样去经历和发现。根据“两次倒转”的学习机制,教学是需要一个简约的、模拟的探究过程。新课程标准要求在物理教学的全过程中渗透科学探究能力的培养。新教材在编排结构和内容上有了很大的调整,朝着服务探究和引导探究的方向在改变。在科学探究的要求上,突出核心,简化要素,注重培养学生提出问题、收集证据、合理解释和表达交流的能力。在学习力的合成与分解的平行四边行法则时,以往教材的设计都是“验证平行四边形法则”,注重对平行四边形法则的认同、掌握和运用。现在教材的设计是“探究平行四边形法则”,这一要求的变化,让“验证”变成了“探究”,让目标聚焦核心素养,让学生经历规律发展和探究过程,关注探究能力的培养,而不仅仅是为了得出结论和运用结论。现在的教材每节的开篇都是提出问题,其目的一是明确学习目标,抛出学习的主题;
二是养成问题意识,培养学生提出问题的能力,开启科学探究的旅程。还有现在教材中所有探究的问题,都没有直接给出结论,目的就是要学生自己动手实践,经历探究,自己得出结论,强调了探究过程,倡导探究学习。

学生的智能是多元的,学习的内容是变化的,学习方式也应该是多样的。不同的学习内容,培养不同的能力,需要不同的学习方式。比如探讨同一个物理规律时,有的学生喜欢从理论上去推导,有的学生喜欢从实验中去探索,有的学生喜欢收集已有的研究成果。同一个课堂,有的学生喜欢发言和表现自己,有的学生喜欢倾听别人的意见,有的学生喜欢安静地阅读和思考,有的则喜欢辩论和讨论。一堂课中,往往需要整合探究式学习、参与性学习和体验式学习等多种学习方式,让课堂有节奏、有色彩,也能让学生有参与、有兴趣,实现共同发展。比如在“自由落体运动”的教学中,我们可以采用角色扮演,让学生分别出演亚里士多德、伽利略和其他的研究者,让学生想象穿越到古代,参与到关于物体下落运动研究的争论中,各施所长去证明自己的观点,在争辩中促进思维的进步。在这个过程中,学生有认为重的物体掉落的速度快,有的认为一样快,这些猜想我们都允许提出,也鼓励学生通过不同的方式证明自己的想法。有的学生会观察和举例,有的学生会利用身边的物体进行实验,还有的学生会用展开的纸巾和捏成团的纸巾进行掉落速度的比较,进而交流和探索出影响物体下落的因素。然后,进一步让学生进行牛顿真空管的实验和对比,观看宇航员在太空中的落体实验,抽象出自由落体的物理模型,总结出自由落体的运动特征。

著名作家萧伯纳曾经说过,假如你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换后,我们每人仍只有一个苹果。但是,如果你有一种思想,我有一种思想,那么彼此交换后,我们每个人都有两种思想。甚至,两种思想发生碰撞,还可以产生出两种思想之外的其他思想。学习的过程,也是思想的成长与碰撞。通过合作学习,学生可以相互促进,也可以培养交流合作能力,培养团队精神,实现个人和集体的双赢,最终将学生培养成为中国特色社会主义的建设者和接班人。在高中物理教学中,通常采用分组实验和小组学习的方式,同一小组的学生为了完成共同的任务,首先要分工明确,还需相互合作、相互配合,任务才能顺利完成,让学生充分体会合作的必要性,培养学生的合作能力。组和组之间,既是竞争关系,又是合作伙伴,需要教师引导学生处理好竞争与合作关系。比如在力的分解中,分小组重点探讨力的分解的类型,组内学生基于竞争会齐心协力。然后分组分享探究的结果,最后共同进行总结,就形成了比较全面的认识,这样不仅让学生体会到分工合作的重要性,也可以培养他们分析和综合的科学思维。

物理学科的学习是以生产生活为基础的,学习也是为了服务于生产生活,解释自然现象,解决生产生活中的实际问题。现实中的生产生活不会是只有物理或只有化学,而是一门立体的综合学问,物理只是一个视角和一个维度。物理必须和其他学科高度融合,相互渗透,才能实现学习效果的最优化和适应生产生活的发展。比如线上线下的融合学习,多学科综合的项目式学习等。随着信息技术的不断发展和学校教学条件的不断改善,电脑和网络已经成为学习和探索知识的有力工具,学生可以通过各种现代化媒介获取信息、帮助思考、促进学习,避免做大量繁杂、重复的运算,从而在探索性、创造性的活动中投入更多的精力,解决更广泛的现实问题。还可以充分利用现代教育技术能形象化表示内容、有效处理复杂的运算等方面的优势,促进学生的学习方式改变,提升学习效果。如运用虚拟技术、增强现实等技术手段让学习资源越来越丰富,数字传感器的引入让实验更快捷和精确,智慧课堂和大数据的使用,也让学习越来越精准。学生在融合信息技术的过程中,不但提高了学习效果,也逐渐适应和学习新的信息技术,打破了学习的时间和空间限制,为未来进入社会后的终身学习与发展打下基础。

学习的最终目的是培养人,是为了学生今后的学习和发展打下坚实基础。对于人类的科学事业和社会来说,既要传承,更要出新,科技和社会才有发展。在学习中一味地全盘接收,学生就会失去自我,变成复读机和工具人,这就偏离了我们育人的初衷。要创新,就要鼓励质疑,培养敢于批判的意识和勇气,培养批判的能力。科学的质疑和批判,需要基于事实证据和科学推理。比如我们在研究自由落体运动时,首先介绍亚里士多德的个人成就、研究方法和研究结论,然后提出疑问:伟人的观点就是一定对的吗?亚里士多德是一位伟人,提出“吾爱吾师,吾更爱真理”,在批判其老师柏拉图理论的基础上提出了自己的观点,当时柏拉图的物理学运动观点甚至统治了西方上千年,要否定其观点需要莫大的勇气,也需要科学的方法和证据。介绍亚里士多德的个人成就和生平,是为了在学生的内心树立起权威的形象,鼓励学生像亚里士多德那样勤于观察和思考。介绍亚里士多德的重物下落快的结论,是为了引出前置概念。然后引导学生像科学家一样去质疑和批判,并寻找证据,挑战权威,突破自己,进而提出自己的见解。

学习方式是动态的,随着学习阶段、学习内容和技术手段的变化,总是在守成和变化中不断优化。只要是能让学生充分地实践和交流,能让学生通过自主探索、合作交流、积极思考和操作实践真正理解和掌握基本的知识、思想和方法,同时获得广泛的活动经验,使学生成为学习的主人还能提高核心素养的学习方式都是好方式。

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