顧 健，陸建隆

（1.蘇州工業(yè)園區(qū)第十中學(xué)，江蘇 蘇州 215021；

2.南京師范大學(xué)教師教育學(xué)院，江蘇 南京 210097）

一、問題的提出

李克強(qiáng)總理代表國務(wù)院在十二屆全國人大四次會(huì)議上做《政府工作報(bào)告》，報(bào)告中提出：“鼓勵(lì)企業(yè)開展個(gè)性化定制、柔性化生產(chǎn)，培育精益求精的工匠精神，增品種、提品質(zhì)、創(chuàng)品牌?！惫そ尘駥懭搿墩ぷ鲌?bào)告》引發(fā)社會(huì)各界的熱議，并得到一致認(rèn)可。工匠精神的缺失造成的主要問題，一是企業(yè)追求投資少、周期短、見效快所帶來的即時(shí)利益，導(dǎo)致產(chǎn)品粗制濫造，質(zhì)量低劣；二是造成企業(yè)短壽。[1]截至2012年，全球壽命超過200年的企業(yè)中，日本有3146家，德國有837家，荷蘭有222家，法國有196家，而我國企業(yè)的平均壽命僅2.5年。培養(yǎng)學(xué)生工匠精神是工業(yè)發(fā)展的迫切需要，也能有力推動(dòng)創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。

20世紀(jì)80年代我國開始推行素質(zhì)教育，發(fā)展至今已經(jīng)取得豐碩的成果，并得到教育界內(nèi)外的普遍認(rèn)可，但仍存在著諸多問題，如學(xué)生的總體發(fā)展水平不夠高，可持續(xù)發(fā)展能力不夠強(qiáng)，迫于升學(xué)壓力，身心發(fā)展受到一定損害，學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、生存能力、心理素質(zhì)等不能完全適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)變革的要求，不能很好滿足國際競爭的需求等。[2]因此，解決素質(zhì)教育推行過程中出現(xiàn)的問題，突破教育改革的瓶頸，提高學(xué)生核心素養(yǎng)是深化教育改革的一項(xiàng)重要舉措。

國務(wù)院參事王京生認(rèn)為要將工匠精神培育與形成融入國民教育體系[3]，從娃娃抓起，從觀念抓起，從細(xì)節(jié)抓起，貫穿到義務(wù)教育、基礎(chǔ)教育、高等教育、職業(yè)教育和成人教育等各層次各階段教育之中，培養(yǎng)學(xué)生專注耐心、精益求精、追求卓越的精神，以此重塑并強(qiáng)化工匠精神的民族基因。

鑒于此，本文對工匠精神進(jìn)行深入的思考與探討，挖掘工匠精神富含的教育價(jià)值，以期對物理教學(xué)融入工匠精神的實(shí)踐探索有所啟示。

二、工匠精神的內(nèi)涵與發(fā)展

物理教學(xué)中融入工匠精神，首先要明確工匠精神是什么，知道工匠精神的本質(zhì)特征?！肮そ尘瘛笔且粋€(gè)專有名詞?！肮ぁ痹缙诒硎酒魑?、工藝品，后又可表示工程、作品、工作等；從事于以“工”作為操作對象的人員統(tǒng)稱為“工匠”，包含木匠、鐵匠、皮匠等，隨著社會(huì)產(chǎn)業(yè)的變革，也成為工程師、工藝師、師傅、實(shí)驗(yàn)師等的代名詞；“工匠精神”也由原特指工匠身上具備的獨(dú)特品質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樵趯?shí)踐過程中融入創(chuàng)新素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，對技藝的精益求精的品質(zhì)，形成具有社會(huì)責(zé)任心、甘于奉獻(xiàn)的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化?；谌蛭幕牟町愋裕饕幸灾腥A文化、西方文化為代表的兩種觀點(diǎn)。

中華文化視域下的工匠精神認(rèn)為，工匠一般是指從事器物制作的人，如鐵匠、木匠等，工匠精神狹義是指凝結(jié)在工匠身上、廣義是指凝結(jié)在所有人身上所具有的，制作或工作中追求精益求精的態(tài)度與品質(zhì)。[4]在整個(gè)中華文化發(fā)展演進(jìn)的歷史長河中，工匠因其職業(yè)的特殊性形成了獨(dú)具一格的精神特質(zhì)，主要包括：尊師重教的師道精神、一絲不茍的制造精神、求富立德的創(chuàng)業(yè)精神、精益求精的創(chuàng)造精神和知行合一的實(shí)踐精神。實(shí)踐過程中熟練的操作技能與理智的創(chuàng)造精神形成職業(yè)基本要求與品質(zhì)，工作中注重嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的態(tài)度，追求技藝的精益求精，達(dá)到工匠的精神需求，構(gòu)成技藝與精神和諧統(tǒng)一的人生理想境界。中國古代文化下魯班和庖丁是對弘揚(yáng)工匠精神的典型詮釋。

西方文化的影響下，工匠精神的內(nèi)容大致為非利唯藝的純粹精神、至善盡美的目的追求和對神負(fù)責(zé)的敬業(yè)作風(fēng)。[5]西方文化使得信徒認(rèn)為工作的目的不是為了追求個(gè)人享樂，而是為了榮耀上帝，因此，不必?fù)?dān)心自己的工作過于卑賤或嫩小，雖然人的社會(huì)地位有高有低，但是沒有貴賤之分，只要認(rèn)真努力地做好自己的工作，就有可能得到上帝的寵愛。精神力量塑造了典型的工匠精神，是一種人類的信仰，是追求文明進(jìn)步的不竭動(dòng)力。

三、物理教學(xué)融入工匠精神的教育價(jià)值

在初步認(rèn)識(shí)工匠精神的內(nèi)涵及其發(fā)展后，可以發(fā)現(xiàn)工匠精神中富含教育元素。物理教學(xué)中的工匠精神主要體現(xiàn)在對物理知識(shí)獲取過程、科學(xué)探究過程以及物理問題解決過程等方面精益求精的態(tài)度與理念。通過物理教學(xué)中師生的雙邊活動(dòng)，學(xué)生對物理內(nèi)容熟練掌握，初步形成自身對物理學(xué)的理解，具備問題解決的思維能力，擁有精心雕琢、持之以恒的優(yōu)良品質(zhì)。物理教學(xué)融入工匠精神的教育價(jià)值，主要體現(xiàn)在如下三個(gè)方面。

（一）工匠精神能夠推動(dòng)STEM教育的實(shí)施

20世紀(jì)50年代美國科學(xué)教育學(xué)者最早提出STEM教育，并得到其他國家科學(xué)教育者的普遍認(rèn)同，認(rèn)為提高國民的科學(xué)素養(yǎng)是提升國家綜合實(shí)力的關(guān)鍵。STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)四門學(xué)科的簡稱，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合。研究表明,“科—數(shù)”整合教育無須“引進(jìn)”，“科—技”整合教育有將科學(xué)教育帶上培養(yǎng)“能工巧匠”歧途的風(fēng)險(xiǎn)，“科—工”整合才是最符合我國基礎(chǔ)科學(xué)教育發(fā)展需要的STEM整合類型。[6]科學(xué)與工程整合教育要求學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過程，理解其中蘊(yùn)含的物理知識(shí)與科學(xué)方法。深入理解物理知識(shí)建構(gòu)的過程，顯化科學(xué)方法的正確應(yīng)用，才能對物理知識(shí)體系有高階認(rèn)識(shí)，真正意義上理解基本概念、原理、規(guī)律等構(gòu)成的物理知識(shí)體系，提煉知識(shí)與技能的精華，遷徙知識(shí)與方法應(yīng)用于相關(guān)物理問題的解決，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)中問題解決方案的開發(fā)與優(yōu)化。由此可見，物理教學(xué)融入工匠精神的實(shí)踐過程是物理知識(shí)獲取和科學(xué)方法習(xí)得的過程，更是對工程設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn)完善的過程，可以說理論與實(shí)踐的獲得是相互統(tǒng)一的。

（二）工匠精神能夠培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

我國對核心素養(yǎng)的界定為：“學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中逐步形成起來的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展與社會(huì)發(fā)展的人格品質(zhì)與關(guān)鍵能力?！盵7]核心素養(yǎng)的本質(zhì)特征與工匠精神的內(nèi)涵是不謀而合的，物理教學(xué)中融入工匠精神為提高學(xué)生核心素養(yǎng)提供契機(jī)，中學(xué)階段是物理教學(xué)的起始階段，是學(xué)生物理思維與科學(xué)品質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，是融入工匠精神的重要階段。科學(xué)探究為工匠精神的融入搭建平臺(tái)，規(guī)范的操作步驟可提升實(shí)驗(yàn)的成功率，精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能提高其可操作性，經(jīng)過學(xué)生不斷打磨的科技制作凸顯作品的精細(xì)化。這都要求學(xué)生領(lǐng)悟工匠精神的內(nèi)涵與外延，踐行工匠精神理念，體驗(yàn)物理學(xué)習(xí)的樂趣，豐富學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的成分。因此，無論是宏觀的人類文明社會(huì)發(fā)展的需要，中觀的新課程背景下的中學(xué)物理教育目標(biāo)，還是微觀的學(xué)生個(gè)體生存及職業(yè)發(fā)展需要，工匠精神融入物理教學(xué)是教育發(fā)展的趨勢。

（三）工匠精神能夠正確引導(dǎo)學(xué)生的價(jià)值觀

物理教學(xué)融入工匠精神的內(nèi)容主要有三個(gè)層次。低級(jí)水平是學(xué)生熟悉物理知識(shí)，熟練科學(xué)操作，熟練度高是該層次的主要表現(xiàn)。學(xué)生從扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)與嫻熟的操作技能中獲取物理學(xué)習(xí)最初的成功體驗(yàn)，認(rèn)知和感知需求上得到滿足，貫穿理論與實(shí)踐的過程，提升發(fā)散思維的品質(zhì)。中等水平是基于熟練掌握水平的物理內(nèi)容，學(xué)生能夠發(fā)揮自身的聰明才智，琢磨改進(jìn)科學(xué)探究方案，經(jīng)歷精益求精的科學(xué)探究，滲透創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。高級(jí)水平層次是學(xué)生知識(shí)與行為的和諧同一，在物理知識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)過程中，尋求真善美的物理文化，進(jìn)而將工匠精神融入物理教學(xué)求真、從善和至美的教育境界，使得工匠精神內(nèi)化為學(xué)生分析問題、解決問題的基本觀念。從而，工匠精神與物理教學(xué)之間沒有隔閡，更不是附屬于物理教學(xué)，而是物理教學(xué)所應(yīng)達(dá)到的內(nèi)在要求。

四、物理教學(xué)融入工匠精神的可行性及教學(xué)建議

開展物理教學(xué)融入工匠精神的實(shí)踐，要求準(zhǔn)確定位學(xué)生領(lǐng)悟工匠精神的教學(xué)要求，根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)，筆者主要從四個(gè)方面探討：良好的環(huán)境創(chuàng)設(shè)能夠激發(fā)學(xué)生對工匠精神的追求；具備工匠精神的意識(shí)，要求學(xué)生時(shí)刻保持工匠精神特有的精益求精的創(chuàng)造精神;體會(huì)研究物理問題過程中實(shí)現(xiàn)追求工匠精神的方法要領(lǐng)；經(jīng)歷動(dòng)手操作訓(xùn)練工匠的嫻熟技能。四個(gè)方面的內(nèi)容為融入工匠精神相互貫通，互補(bǔ)促進(jìn)學(xué)生對工匠精神的理解，最終品味、提煉、轉(zhuǎn)化工匠精神為學(xué)生內(nèi)部的精神需求，植根于學(xué)生對生活態(tài)度的重要組成部分。

（一）努力營造良好環(huán)境，創(chuàng)造工匠之坊

中科院院士、清華大學(xué)物理系朱邦芬教授認(rèn)為“杰出的科學(xué)人才主要地不是課堂教出來的，而是一個(gè)好的綜合環(huán)境的結(jié)果，教師和學(xué)生都要為建設(shè)好的環(huán)境做貢獻(xiàn)”[8]。師生是學(xué)校教育的主要組成部分，營造融入工匠精神的良好環(huán)境，使得工匠精神深入人心。良好的環(huán)境包括多個(gè)要素：一是優(yōu)秀的學(xué)生聚集探討物理問題、科學(xué)探究的優(yōu)化等，同齡人的相互激勵(lì)，能夠激發(fā)他們終身受益的智慧、理想和人格，隱性滲透工匠精神。二是學(xué)生要有追求真理的科學(xué)態(tài)度和持久的恒心，工匠精神的融入是一個(gè)持續(xù)的過程，需要學(xué)生獻(xiàn)身科學(xué)，要求師生共同培育。三是學(xué)生擁有自主的學(xué)習(xí)空間，給予學(xué)生一定的思維空間，能夠激發(fā)學(xué)生潛力，為精益求精的科學(xué)態(tài)度形成強(qiáng)有力的支撐。四是國際化的視野，基于國際化的視角研究問題，關(guān)注前沿的國際學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，為問題的解決、優(yōu)化提供思路，為工匠精神的實(shí)踐激發(fā)靈感。創(chuàng)造工匠之坊，環(huán)境的渲染能夠激發(fā)學(xué)生對工匠精神的追求，感受物理內(nèi)容的逐步完善、細(xì)化、凝練的美感。

（二）工匠精神的心理追求是融入過程的關(guān)鍵

只有深刻認(rèn)識(shí)弘揚(yáng)工匠精神的重要性，才能自發(fā)地產(chǎn)生對工匠精神的認(rèn)同感。引入教學(xué)用科學(xué)史，包括科學(xué)史故事、科學(xué)思想史和科學(xué)史觀，孕育學(xué)生工匠之心。物理教學(xué)中挖掘物理課程標(biāo)準(zhǔn)、物理教材的豐富資源，設(shè)計(jì)教學(xué)用科學(xué)史的教學(xué)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生具有追求工匠精神的積極心態(tài)。科學(xué)史故事是以科學(xué)故事的形式編述的科學(xué)發(fā)展歷史，是從多樣的角度、豐富的側(cè)面描述的科學(xué)史情節(jié)的系列，使得工匠精神更具生態(tài)化和情境化，增強(qiáng)了物理教學(xué)的趣味性。例如在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)時(shí)，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的曲折歷程，他的持之以恒的精神讓實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案不斷改進(jìn)。法拉第是雕琢“物理知識(shí)”的工匠，對待科學(xué)一絲不茍的態(tài)度，使得物理理論的發(fā)展系統(tǒng)化、科學(xué)化。以高中物理中伽利略與運(yùn)動(dòng)理論的物理學(xué)史為例，伽利略研究“自由落體運(yùn)動(dòng)”的過程涉及豐富的科學(xué)思想史，使得工匠精神的融入有本可依。首先通過思想實(shí)驗(yàn)采用歸謬法批判了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)“重物比輕物下落得快”，進(jìn)一步證明應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)來論證觀點(diǎn)，從而伽利略首創(chuàng)了“科學(xué)實(shí)驗(yàn)法”，采用“沖淡重力”的思維方法解決自由落體下落速度快的問題，提高實(shí)驗(yàn)的可操作性，最后使用理想化方法得出正確結(jié)論。從伽利略對自由落體定律研究的全過程可以發(fā)現(xiàn)，這是一個(gè)不斷完善、精益求精的過程，他結(jié)合實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)，既注重邏輯推理，又依靠實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，構(gòu)成一套完整的科學(xué)研究方法。由于科學(xué)史觀是對科學(xué)史的哲學(xué)思考，影響人們對科學(xué)及其發(fā)展的基本看法和態(tài)度，對教師和學(xué)生的認(rèn)知水平和理論功底具有很高的要求。

（三）發(fā)揮科學(xué)探究優(yōu)勢，顯化工匠之藝

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)學(xué)科，科學(xué)探究是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，經(jīng)歷科學(xué)探究能夠加深學(xué)生對物理知識(shí)的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。針對科學(xué)探究過程出現(xiàn)的問題，學(xué)生根據(jù)已有的物理知識(shí)，思考、論證和實(shí)踐解決方案，有效鍛煉問題解決能力。問題解決的過程是工匠精神的充分體現(xiàn)，顯化問題解決的方法，合理遷移陌生問題的解決，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也是物理教學(xué)中融入工匠精神的美好歸宿。下面以初中物理復(fù)習(xí)教學(xué)《彈力重力摩擦力》的教學(xué)片段為例，簡述如何發(fā)揮科學(xué)探究的優(yōu)勢，有效融入工匠精神。

（1）情境設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)：探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)

器材：木塊、彈簧測力計(jì)、木板、棉布、毛巾、砝碼

（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)圖1所示實(shí)驗(yàn)方案，完善實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)（見表1），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

設(shè)計(jì)意圖

根據(jù)表中第一行提供的信息進(jìn)行表格的完善，學(xué)生回憶利用控制變量法設(shè)計(jì)的探究過程。基于任教班級(jí)實(shí)際情況的認(rèn)識(shí)，提供表頭信息降低學(xué)生的回答難度，采用填表的形式梳理影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。要求學(xué)生回答設(shè)計(jì)思路，明確控制變量法的準(zhǔn)確應(yīng)用。在完善后的表格中給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提問學(xué)生如何分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論？得出什么結(jié)論？教師規(guī)范學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的陳述，加深學(xué)生對影響滑動(dòng)摩擦力大小的兩個(gè)因素的理解。

（3）問題設(shè)計(jì)

請你評價(jià)該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)?如何將實(shí)驗(yàn)改進(jìn)從而克服這些問題呢？并請演示操作（投影學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)）。

設(shè)計(jì)意圖

根據(jù)初始實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生嘗試改進(jìn)（如圖2），培養(yǎng)精益求精的科學(xué)品質(zhì)，滲透學(xué)生工匠精神。學(xué)生回答該問題時(shí)往往不易表達(dá)清楚，會(huì)直接比畫如何操作，可順?biāo)浦圩寣W(xué)生演示實(shí)驗(yàn)。

教師評價(jià)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)的操作情況，及時(shí)肯定實(shí)驗(yàn)中的規(guī)范操作或糾正錯(cuò)誤表現(xiàn)，如彈簧測力計(jì)要水平拉動(dòng)，白紙要按在桌面抽出等。然后要求學(xué)生分組完成測量白紙與木塊、棉布與木塊間的滑動(dòng)摩擦力大小。

（四）依托綜合實(shí)踐活動(dòng)，訓(xùn)練工匠之技

2000年6月，教育部正式發(fā)文要求綜合實(shí)踐活動(dòng)正式成為我國中小學(xué)課程體系的組成部分。由于綜合實(shí)踐活動(dòng)課程具備綜合性、自主性、生成性、探究性和開放性等性質(zhì)，可以培養(yǎng)學(xué)生幾種關(guān)鍵能力：創(chuàng)造性思維能力、搜集與處理信息的能力、組織與規(guī)劃能力、合作能力、溝通與表達(dá)能力、觀察能力、動(dòng)手操作能力和自我反思與管理能力等。[9]依托綜合實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)工匠精神，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，完成形式多樣的活動(dòng)任務(wù)，利用表現(xiàn)性評價(jià)引領(lǐng)工匠精神的融入。物理教材為教師教學(xué)提供參考，為教學(xué)過程的設(shè)計(jì)提供素材。

表1 實(shí)驗(yàn)記錄表格

圖1 初始實(shí)驗(yàn)方案

圖2 優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案

以蘇科版初中物理教材為例，開設(shè)綜合實(shí)踐活動(dòng)專題。初中物理教學(xué)中組織綜合實(shí)踐活動(dòng)的關(guān)鍵是尊重物理教學(xué)本身的學(xué)科特點(diǎn)和已有的成功教學(xué)方式，根據(jù)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，立足于解決實(shí)際問題。[10]筆者在“設(shè)計(jì)、制作一個(gè)機(jī)械模型”專題時(shí)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，修改并完善活動(dòng)主題，確定為“設(shè)計(jì)、制作一個(gè)桿秤”。要求學(xué)生采用日常生活物品，小組合作分工完成任務(wù)，基于融入工匠精神的視角，評價(jià)項(xiàng)目主要有：（1）桿秤是否符合設(shè)計(jì)要求，是否滿足桿秤的基本特征，是否具備設(shè)計(jì)樣圖；（2）桿秤的設(shè)計(jì)是否新穎，包括配件取材是否合理、設(shè)計(jì)美觀程度等；（3）桿秤的工藝水平，包括稱量精度、質(zhì)量優(yōu)劣等；（4）小組成員的分工是否明確，是否具備合作行為等。

學(xué)生交流展示工作成果，協(xié)調(diào)統(tǒng)一評分標(biāo)準(zhǔn)，相互指出制作桿秤過程中出現(xiàn)的問題以及改進(jìn)的方法，評選出優(yōu)秀作品。

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