初中物理学科德育的实践研究

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  摘 要:立德树人是教育的根本任务.中小学育人过程中要秉承着德育为先、育人为本、学科为要的原则,充分发挥课堂教学的主渠道作用,将中小学德育内容细化落实到各学科教学之中,融入渗透到教育教学全过程.本文从物理学科德育内涵、物理学科德育目标、物理学科德育内容、物理学科德育实施路径四个方面阐释如何充分挖掘物理学科教学中的文化内涵、德育因素、人文精神进行育人教育,积极挖掘和发挥物理学科德育功能,帮助学生习得做人做事的道理,达到物理学科的育人功效.
  关键词:物理学科德育内涵;物理学科德育目标;物理学科德育内容;物理学科德育实施路径
  中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008-4134(2021)18-0044-05
  作者简介:刘雪荣(1973-),女,江苏徐州人,本科,中小学高级教师,研究方向:物理教學研究;
  程岭(1978-),男,河南南阳人,博士,副教授,硕士生导师,研究方向:物理课程与教学.
  党的十八大报告首次把“立德树人”明确为教育的根本任务,党的十九大报告提出“落实立德树人根本任务”.《中小学德育指南》中明确提出中小学育人过程中要秉承着德育为先、育人为本、学科为要的原则,充分发挥课堂教学的主渠道作用,将中小学德育内容细化落实到各学科课程的教学目标之中,融入渗透到教育教学全过程.
  德国著名的教育家赫尔巴特提出的“教育性教学”思想认为:道德品质的培养是教育的最高目的,但在实现这一目的的同时,却不能放松文化科学知识的传授.无论何种学科教学,倘若没有进行道德教育,便沦为没有目的的手段.与之相适应,道德教育工作如果从教学中脱离出来,就等于抛弃了手段和目的[1].
  在教育实践中,学校德育的任务赋予了德育课和政教部门,学科起辅助作用,德育课承载了过大的期望,而学科教学则逃避了德育的责任;在以应试教育为主导的教育环境之下,学科教学自然地就偏向了知识教学,而并不愿过多地去关注道德教育;大部分教师不知道何为“学科德育”,片面地认为教材内容本身已经包含了德育因素,按照教材进行教学就是渗透德育,就是“学科德育”.在多种因素影响下,学科德育低效,甚至被形式化、教条化.
  本文以初中物理学科为例,谈谈怎样充分挖掘物理学科教学中的文化内涵、德育因素、人文精神进行育人教育,积极挖掘和发挥物理学科德育功能,帮助学生习得做人做事的道理,达到物理学科的育人功效.
  1 物理学科德育内涵
  物理是一门蕴含着丰富的世界观的学科.根据课程标准的要求,物理学科的教育教学不仅要使学生全面、系统了解并掌握基础物理知识,并在实践中运用物理知识,而且要依据学科特点,结合不同时期的德育教育重点,对学生进行德育渗透并积极开展学科德育,要有物理学科的味道.
  物理是一门实验性学科.是研究自然界物质结构、物质运动形式及运动规律的学科.人类在探索过程中总结知识、规律的同时,展示了科学探索的艰辛历程,蕴含着探索者的科学思想、科学方法、科学态度和科学精神.
  物理是一门与实际紧密联系的学科.人们根据生活总结物理规律、获得物理知识的同时,又把这些物理规律、知识应用到生产、生活和实践中,促进了科技的发展和社会的进步,培养青少年学生爱国主义情怀和高尚的道德品质.
  物理是一门蕴含着典型的科学之美的学科.著名的物理学家杨振宁认为,物理之美由表面向深层包括三个层次:现象之美,伦理描述之美,理论架构之美[1].物理学科可以培养学生的审美情趣.
  2 物理学科德育目标
  以物理知识为载体,依据三维目标来确定德育目标,培养全面发展的人(见表1).
  以苏科版八上物理第二章第3节“汽化和液化”新授课为例.这节课对于八年级的学生来说既熟悉又陌生,熟悉是因为与生活实际联系较为紧密,陌生是因为学生第一次分组探究、第一次用数学图像来描述物理规律.这就需要教师积极为学习者营造一个小组合作的氛围,让每个孩子在小组中发挥积极的作用,找到情感的归属.分组实验时,从器材的组装、实验现象的观察、数据的记录与处理及结论的得出,小组成员分工合作,养成合作的习惯.数据处理时,根据记录数据描点、作图,分析结论,养成实事求是、认真的科学态度.
  3 物理学科德育的内容
  3.1 树立辩证唯物主义自然观
  拉瓦锡用实验证明了化学反应前后物质总质量守恒;罗伯特·迈尔和焦耳精确表述的能量转化与守恒定律,揭示了自然界各种物质运动形式之间的相互联系、相互转化及规律;法拉第把电和磁联系起来;麦克斯韦证明光是一种电磁波,使得光、电和磁融为一体.我们就是在物理概念、定律和原理的教学中,帮助学生形成物理观念的.
  3.1.1 树立辩证唯物主义观点
  有很多的物理概念、定律、原理都是对物理事实的本质属性及内在联系的概括和总结,也是主观和客观的统一.教师不仅要把知识教给学生,更要把思维方法教给学生,让学生在物理学习中领悟及运用辩证唯物主义观点.
  3.1.2 树立辩证统一的观点
  初中物理教材中的原理、定律本身就体现了认识来源于实践的唯物主义观点.例如,在讲万有引力定律时,告诉学生:月球绕着地球转,月球受到地球的吸引力,地球也受到月球的吸引力,它们是既对立又统一的整体,通过这些知识的学习可以使学生进一步理解辩证唯物主义中既对立又统一的观点;再比如,在学习生活用电时,告诉学生电能的开发和利用给人类的生活带来了很大的方便,但是如果不注意安全用电,也会给人类带来危害;在学习核能时,告诉学生核能的开发和利用有效缓和了能源危机,同时也给环境带来影响,从而让学生明白:任何事物都有两面性,既有好的方面又有不好的方面,我们要充分利用好的方面来为人类服务,同时又要尽量减少不好的方面给人类带来的危害.   3.2 培养物理学科的科学精神
  新《课标》中对“科学精神”的要求:认识科学、技术、社会、环境的关系,具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感.本文的科学精神包括:科学态度、科学探究、自主创新.
  3.2.1 科学态度
  科学态度是指人们对自然界及科学世界所持有的基本态度.首先,了解世界是可认知的,事物拥有一定的科学规律;其次,从物理学角度认知客观世界;最后,形成按照科学规律办事的意识[2].
  科学态度有助于学生对物理学科保持长久的好奇心和求知欲;培养学生从生活情境中发现问题,从多个角度去提出问题、解决问题,形成自己的观点;有助于批判、合作精神的培养.
  科学态度属于情感教育,需要教师本身具有科学的态度,设计有趣的实验、指导学生做小课题研究、带领学生参观标准化实验室等活动,潜移默化地去引领和培养学生的科学态度.例如:在探究牛顿第一定律的时候,布置了一个小课题研究“查阅资料寻找牛顿第一定律的发展历程”,经过一周时间查阅资料,同学们了解到:亚里士多德的运动观念及他在力与物体运动关系的问题上做出的错误的结论;伽利略在批评亚里士多德观念的同时,提出了自己的力学观点,他用著名的斜面实验,明确地提出力与运动的关系,但是,他的观点有局限性,笛卡尔做了进一步的补充;牛顿在前人的基础上总结出牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其它物体的作用迫使它改变这种状态为止.通过这一活动,告诉学生不要迷信权威,对待事物要有自己的看法,并想办法去证明,培养科学态度.
  3.2.2 科学探究
  科学探究是指人们通过一定的过程和方法对客观事物和现象进行探索、质疑和研究.科学探究包括:科学探究活动和科学探究技能.
  科学探究包含七个方面的要素:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估以及交流与合作.学生的科学探究活动与科学家的科学探究活动又有其共同之处:科学家要通过这些要素去发现真理;学生也能通过这些要素去接近真理.
  科学探究面临的主要矛盾是七个要素和课堂45分钟的问题,一节课不可能七个要素面面俱到,要有所侧重,侧重一个或几个要素,逐步培养学生的科学探究能力.例如:探究平面镜成像特点的时候,对200名学生进行问卷调查,发现35%的同学认为玻璃不是平面镜.这就需要教师课堂创设情境,引导学生用玻璃板替代平面镜,不可强加给学生.
  方案一:引导学生观察平面镜结构.
  教师:同学们观察平面镜结构.
  学生:构建“玻璃 反光膜”(如图1所示).
  教师:为什么可以成像,看不到后面的物体?
  学生:因为反光镀膜不透明.
  教师:要想看到后面物体怎么办?
  学生:去掉反光镀膜(如图2所示).
  教师:新的问题来了,像不清楚了.
  学生:用光照物体,像清楚了(如图3所示).
  教师:光照物体不方便,怎么办?
  学生:换蜡烛(如图4所示).
  教师:污染环境,越烧越短,怎么办?
  学生:电子蜡烛(如图5所示).
  方案二:还有别的方案看到B蜡烛吗?
  教师:还有别的方案看到B蜡烛吗?
  学生:挖洞.
  教師:演示挖一个洞的平面镜(如图6所示).
  学生:看到了,但是像不全了.
  教师:用B蜡烛去拼接A的像.
  学生:像和B蜡烛重合了.
  教师:演示挖三个洞的平面镜,用B蜡烛去拼接A的像(如图7所示).
  学生:看到的像多了一点.
  教师:演示挖成斑马线的平面镜,用B蜡烛去拼接A的像(如图8所示).
  学生:看到的像越来越多了.
  教师:演示挖成方格的平面镜,用B蜡烛去拼接A的像(如图9所示).
  学生:看到了像基本上全了.
  教师:请同学们去看看我们教室后面的玻璃窗上面贴的什么呢?
  学生:玻璃上面贴了带有一个一个小洞的膜,可以透光,也能成像.
  教师:演示半透膜,把半透膜和玻璃组合,就成录播教室的玻璃啦(如图10所示).
  学生:原来如此啊.
  这一环节,通过问题引导,解决了用玻璃板代替平面镜的问题,用电子光源解决像不清楚的问题. 用挖洞、拼接思想,按照越分越小的极限思维,顺利过渡到半透膜(如图11所示).顺便解决了学生对录播教室玻璃好奇的问题.从平面镜去膜变玻璃,再从玻璃加膜变成新型平面镜的过程,引导学生像科学家一样去思考,设计实验,培养了学生的科学探究能力.
  3.2.3 自主创新
  学生自主创新实验是基于物理现象或规律,由学生自主提出问题,通过合理猜想假设,自主创新设计、全面细致观察、主动合作探究,科学分析论证,得出科学结论的一项综合性、高品质学习的探究性活动,是一种新的教学模式,是一种学生在动手基础上思维参与的深度学习方式[3].
  学生自主创新实验是未来物理教育的“最优途径”[4].学生自主创新实验的过程,是学生在动手中观察现象、理解知识,并不断促进思维发展和创新力提升的过程. 自主创新实验能激发学生的好奇心和探究欲望,使其长久保持学习兴趣;自主创新实验可以培养学生能力、提升素养,从实验设计、实验操作,到实验结论的得出等都由学生自己去完成,学生猜想假设、自我实践、发现问题、自主创新的科学探究能力得到发展;自主创新实验强调自主与合作统一,学生的自尊心、自信心得到尊重,行为习惯、责任心得到培养,沟通能力、合作能力得到发展.
  引导学生进行自主创新实验时,课前,创设情境,探究问题聚焦,学生在没有老师现场指导的情况下尝试探索,自主选择待测物体、测量工具,独立设计实验方案,自主完成的实验,实验过程可能存在错误或待优化之处,需要老师或同伴给予点评和指正;课中,播放同学们的真实实验情景引导学生进行观察、分析,发现问题:操作中的问题、没有多次测量的问题.然后,利用课堂生成促进学生提出新的问题:怎样优化实验方案,选择合适的器材.最后,对方案进行优化,重新实验.这是培养学生设计创新实验能力的契机,也是培养学生严谨、求真、求实的科学精神的时机;课后,布置拓展实验,既巩固了课堂知识,又回顾实验操作过程,学生通过反复实践操作,锻炼实验实际操作能力,提高实验操作的熟练程度和规范精度.课后的拓展实验促进学生灵活运用物理知识来解决实际问题,培养了学生物理思维能力.   3.3 培养物理学科科学情怀
  3.3.1 科技伦理
  科技伦理规范是观念和道德的规范.从观念和道德层面上规范人们从事科技活动的行为准则,其核心问题是使之不损害人类的生存条件(环境)和生命健康,保障人类的切身利益,促进人类社会的可持续发展.科技是推动社会的发展,是建设物质文明和精神文明的重要社会行为,承担着社会责任和道德责任.例如:在讲“能源与可持续发展”时,安排学生就“核能是清洁能源吗?”开展一次辩论.最后得出结论:做好合理防护,核能是清洁的;如若防护不当,造成核泄漏,核能则是非清洁的;如若用于生产生活,核能是清洁的;如若不加限制应用于军事行动,核能是非清洁的.通过类似的活动,让学生树立正确的科学伦理观.
  3.3.2 生命教育
  生命教育是指对生命的意义和人生价值的体会与感悟,生命教育的目的是认识生命、珍惜生命、尊重生命、热爱生命.我们教育的根本目标是立德树人,引导学生感悟人生的意义、追求人生的理想、勾勒美好人生愿景的意义远大于知识的灌输.教师要充分挖掘物理学科中蕴涵着丰富的生命教育素材,把握时机开展适当的生命教育活动,让课堂充满生命的气息.例如:讲到“惯性”时,列举安全带、安全气囊、保持车距进行交通安全教育;讲到“家庭电路”时,列举漏电保护装置、熔断器、安全用电知识,进行用电安全教育;每一个物理量的单位往往都是以物理学家和科学家的名字命名的,让学生查阅资料,了解这些物理学家艰辛的研究过程和伟大成就,形成积极的心理品质;法拉第从1821年到1831年,經过近10年的不断实验,发现了电磁感应,发明了圆盘发电机,引导学生以史为鉴,思考人生的价值.
  3.3.3 家国情怀
  家国情怀是一个人对自己国家和民族所表现出来的深情大爱,是每一个公民应有的基本素质.物理学科教材中蕴含着丰富的爱国主义教育素材,教师把握好厚植家国情怀的时机,可以帮助学生增强爱国信念,激发学习热情,提高学生学习积极性、主动性.开展项目式综合实践活动,例如:整理物理史料,以学习小组为单位梳理教材中提到的我国古代在物理学领域取得的成就,讲一讲我国物理学家的故事,有助于提升学生民族自豪感;梳理科研成果,课本上有司南、古代火箭、长征2F号火箭发射、我国第一颗原子弹爆炸成功、秦山核电站等插图,反映了我国不同时期的科研成就,以小组为单位配上文字说明,在校园橱窗内展出,帮助学生了解我国科技发展史;开展校外拓展,不定期组织学生参观学校周边的博物馆、兵马俑、楚王陵,参观多晶硅生产车间、卡特彼勒挖掘机生产流水线、太阳能发电装置等,鼓励学生热爱家乡.
  4 物理学科德育的实施路径
  充分发挥物理课堂教学的主渠道作用,将中小学德育内容细化落实到物理学科课程的教学目标之中,融入到教育教学全过程.围绕课程目标联系学生生活实际,挖掘课程思想内涵,充分利用时政媒体资源,精心设计教学内容,优化教学方法,发展学生道德认知,注重学生的情感体验和道德实践[5].分析本学科德育特点、设计活动主题、编写实施思路、设计教学案例、反思评价(如图12所示).
  5 结束语
  物理教师在进行学科德育时要注意设置显性德育与隐形德育两条主线.上好一节课的关键是脑子里有学科德育理念,心里有学科德育目标,眼里有全体学生.系统梳理学科价值和意义,确保内容精确、精品、精巧,内容精少,宁缺勿滥,不追求每节课都有显性德育,但要追求每节课都有隐形德育.显现有度,在操作过程中不喧宾夺主、不杂乱无章、不贪多求全.物理教学在帮助学生获得物理知识的同时,也树立正确的世界观、人生观、价值观,形成必备的品质和高尚的审美情趣,从而达到智育、德育的双重目的.
  参考文献:
  [1]曹孚.外国教育史[M].北京:人民教育出版社,1979.
  [2]饶玉梅.我国学科德育研究现状及问题研究[D].重庆:西南大学,2008.
  [3]史爱华.核心素养视域下的初中物理学科德育实施课堂教学实践——以“平面镜成像”为例[J].中学物理,2018,36(14):5-7.
  [4]李进,汤金波,肖永琴.再论学生自主创新实验是物理教学的最优途径[J].实验教学与仪器,2019(01):3-7.
  [5]汤金波,黄网官.学生自主创新实验是未来物理教学的最优途径[J].实验教学与仪器,2018(06):3-6.
  (收稿日期:2021-05-25)
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