摘?要:物理學(xué)科核心素養(yǎng)與課程目標(biāo)中,把“證據(jù)”的重要性提到相當(dāng)?shù)母叨?。文章主要討論在高中物理探究教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)的現(xiàn)實(shí)意義和一些策略分析。
關(guān)鍵詞:物理學(xué)科核心素養(yǎng);證據(jù);證據(jù)意識(shí)培養(yǎng)
一、 引言
高中物理作為一門十分重視實(shí)驗(yàn)探究,在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中找尋真理的學(xué)科,“證據(jù)”對該學(xué)科的重要程度是不言而喻的。有關(guān)于物理學(xué)科的任何結(jié)論的提出都離不開“證據(jù)”的支持,只有通過實(shí)際實(shí)驗(yàn)得到了有效的“證據(jù)”,才能夠得出相應(yīng)的結(jié)論。在高中物理教學(xué)當(dāng)中強(qiáng)調(diào)證據(jù)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí),能夠大大提高學(xué)生對物理學(xué)科的探究精神,促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑精神的培養(yǎng),從而大大促進(jìn)高中物理教學(xué)質(zhì)量的提高。
二、 高中物理證據(jù)意識(shí)的概述
(一)證據(jù)意識(shí)的提出
物理學(xué)科核心素養(yǎng)與課程目標(biāo)中“證據(jù)”一詞出現(xiàn)了9次。關(guān)于“證據(jù)”的表述有如下:“基于事實(shí)證據(jù)”“基于證據(jù)”3次、“使用科學(xué)證據(jù)”“評估科學(xué)證據(jù)”“運(yùn)用證據(jù)”“獲取證據(jù)”“證據(jù)”。
(二)“證據(jù)”詞源的辨析
“證據(jù)”一詞多用于司法領(lǐng)域,《詞源》中解釋說是“分析和確定案情、辨明是非、區(qū)分真?zhèn)蔚母鶕?jù)”,在物理學(xué)科,所謂“證據(jù)”,簡單的總結(jié)分類,應(yīng)該如下表1:
三、 探究教學(xué)中證據(jù)意識(shí)培養(yǎng)的意義
物理學(xué)科教學(xué)的核心是科學(xué)探究。結(jié)合我們課堂教學(xué)的探究過程中提出“高度重視證據(jù),全面尋找證據(jù),合理解釋證據(jù)”的原則(如下圖1)。
重視證據(jù):猜想是基于部分事實(shí)得出的不確定的結(jié)論。已有的經(jīng)驗(yàn)或者事實(shí)(證據(jù))就是一個(gè)新探究的起點(diǎn),因此,我們在提出問題和表達(dá)猜想時(shí)應(yīng)說出背后支持的理由或者依據(jù)(提問有依,猜想有據(jù))。
尋找證據(jù):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)本身就是去“尋找證據(jù)”,在尋找證據(jù)的過程中,強(qiáng)調(diào)思維的應(yīng)用,而非單純的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì)有方,改進(jìn)有法)。在實(shí)驗(yàn)時(shí),要保存記錄觀察結(jié)果的筆記,要將“真實(shí)的觀察結(jié)果同個(gè)人的想法和猜想”嚴(yán)格區(qū)別開。
解釋證據(jù):未知結(jié)論的探究能讓我們暢所欲言,然后我們?nèi)ふ颐恳环N假說的漏洞,最后存活下來的假說就是真相或者接近真相。(評價(jià)有思,交流有想)。
四、 探究教學(xué)中證據(jù)意識(shí)培養(yǎng)的誤區(qū)
教師要在物理教學(xué)當(dāng)中促進(jìn)對學(xué)生證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng),首先需要注意的是讓學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題的習(xí)慣,在教學(xué)過程當(dāng)中,教師除了對學(xué)生進(jìn)行必要的引導(dǎo)和推動(dòng)之外,不應(yīng)該再對學(xué)生進(jìn)行其他任何的干涉,讓學(xué)生完全在自己思想的引導(dǎo)下進(jìn)行“證據(jù)”的尋找,培養(yǎng)自身的證據(jù)意識(shí)。但是,在實(shí)際的教學(xué)情況當(dāng)中,雖然很多教師內(nèi)心明白不應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行干涉,但總是不自覺地便干涉了學(xué)生的思維和行動(dòng),甚至在一些情況當(dāng)中,教師某一個(gè)不經(jīng)意的舉動(dòng)都有可能干涉到學(xué)生的各種思想和行動(dòng),從而對學(xué)生證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)造成了不利的影響。下文當(dāng)中所說的對多余猜想的隨意否定以及對問題證據(jù)的粗暴干涉就是最常見的兩種教師干涉學(xué)生思維活動(dòng)的現(xiàn)象。
(一)對多余猜想隨意否定
比如,對于影響摩擦力的猜想。學(xué)生可以提出很多猜想,如果老師認(rèn)為某一個(gè)猜想荒謬,這就是多余猜想的隨意否定。在探究教學(xué)中,不論哪一種猜想,教師必須用自己的理論依據(jù)去證實(shí)或證偽,不能隨意否定。
(二)對問題證據(jù)粗暴干預(yù)
比如,在《力的合成》教學(xué)中,設(shè)計(jì)了一個(gè)拔河小游戲。一端為一股,一端分為兩股,讓兩個(gè)男生成角度拉兩股的那一端,一位女生拉另一端。小游戲想達(dá)到的目的應(yīng)該是一個(gè)女生把兩個(gè)男生拉過來,在實(shí)際操作中,由于角度不夠大的問題等原因,女生被男生拉過去,這本是正常的現(xiàn)象,教師可以合理處理的。但教師親自上陣替換女生,用力拉過了兩個(gè)男生,這種對問題證據(jù)的粗暴干預(yù),對學(xué)生培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)非常不利。
五、 探究教學(xué)中證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)
(一)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)證據(jù)積極進(jìn)行猜想
積極進(jìn)行猜想能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,對高中物理的教學(xué)有著十分深遠(yuǎn)的影響。但是,為了促進(jìn)學(xué)生對證據(jù)意識(shí)的形成,教師在鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行問題的猜想時(shí),必須要對學(xué)生強(qiáng)調(diào),這種猜想不是漫無目的空想,也不是簡簡單單的異想天開,只有在一定證據(jù)的支持下,提出的能夠符合實(shí)際情況的猜想,才是擁有研究價(jià)值,能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成證據(jù)精神的寶貴猜想。因此,教師在課堂教學(xué)當(dāng)中,一定要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)根據(jù)證據(jù)進(jìn)行猜想的重要性,并鼓勵(lì)學(xué)生積極根據(jù)證據(jù)進(jìn)行猜想。并且要深挖課程資源,當(dāng)前更多的學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,除了接受課本上的知識(shí)之外,很少回去探究或是出示課程之外的證據(jù),在猜想的過程中,也受到一定的局限。若是在教學(xué)過程中,教師僅僅是沿用課本上的簡單案例,便匆匆獲得結(jié)論,之后帶領(lǐng)同學(xué)們?nèi)プ鲱},整個(gè)過程中沒有調(diào)動(dòng)學(xué)生的思想思維,沒有去鼓勵(lì)他們進(jìn)行猜想,學(xué)習(xí)過程中長期處于一個(gè)證據(jù)種類單一、數(shù)量少或是教師直接給出結(jié)論的學(xué)習(xí)情況下,學(xué)生也難以意識(shí)到證據(jù)的重要性,這樣對于學(xué)生證據(jù)意識(shí)養(yǎng)成以及猜想都是十分不利的,為避免這一現(xiàn)狀,還需要教師去深挖課程資源,鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合豐富的證據(jù)去進(jìn)行猜想,進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(二)教師設(shè)立有助于證據(jù)教學(xué)的情境
情景教學(xué)一直是一種頗有成效的教學(xué)模式,通過設(shè)立合理的教學(xué)情境,能夠讓學(xué)生擁有一種身臨其境的感覺,從而大大提高學(xué)生的課堂參與程度,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。在高中物理課堂教學(xué)當(dāng)中,教師想要提高證據(jù)教學(xué)的效率,加快對學(xué)生證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng),就必須要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境,讓證據(jù)或顯而易見或隱而待發(fā),增強(qiáng)學(xué)生的課堂體驗(yàn)。設(shè)置有助于教學(xué)的教學(xué)情境,提出合理的問題,引導(dǎo)學(xué)生在思考以及解答的過程中去搜集和運(yùn)用證據(jù),在運(yùn)用的過程中,突出了證據(jù)的重要性,在教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)中,逐漸將證據(jù)意識(shí)滲透到學(xué)生的思想之中。
(三)盡量減少對學(xué)生待解決問題的干預(yù)
前文當(dāng)中已經(jīng)提到過,在培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)時(shí),最重要的是讓學(xué)生獨(dú)立思考,盡可能地減少對學(xué)生各種待解決問題的干預(yù)或影響。在學(xué)生證據(jù)意識(shí)養(yǎng)成的過程當(dāng)中,教師的任何干預(yù)行為都可能導(dǎo)致學(xué)生不能夠完全按照自身的思維進(jìn)行問題解決,從而對學(xué)生證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)造成不利影響。因此,面對課堂可能出現(xiàn)的“問題證據(jù)”,教師的態(tài)度應(yīng)該處于一種中立的狀態(tài),不可粗暴干預(yù),不能變“處理問題”(解決問題)為“處理問題(刪除問題)”。
(四)探究活動(dòng)中培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)
當(dāng)前在教學(xué)的過程中,證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)需要引起每一位教師的注意,同時(shí)要注重在探究活動(dòng)中,強(qiáng)化證據(jù)意識(shí)。實(shí)際教學(xué)過程中,教師可以通過案例,去鍛煉同學(xué)們解決問題的能力。通過物理情境的創(chuàng)設(shè),讓更多學(xué)生在面對物理現(xiàn)象的時(shí)候,做進(jìn)一步的觀察與思考,并且在探究過程中,引導(dǎo)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備以及生活中收集證據(jù),之后做證據(jù)比較,結(jié)合證據(jù)獲得結(jié)論,而不是直接讓同學(xué)們?nèi)ニ烙浻脖常粍?dòng)的接受某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。整個(gè)探究的過程中,學(xué)生可以運(yùn)用自己獲得的證據(jù)去嘗試?yán)斫鈫栴}和解釋、解決問題,不僅能夠?qū)W會(huì)知識(shí),還可以鍛煉他們的觀察能力、思維能力等,提高證據(jù)意識(shí)。
(五)緊扣問題搜集證據(jù),做好證據(jù)對比分析
同學(xué)們在解決問題的時(shí)候往往能夠通過眾多途徑去搜集證據(jù),但有時(shí)候自身手中有很多證據(jù),但是卻不知道該怎樣運(yùn)用證據(jù)去解決問題。因此在解決問題搜集證據(jù)的時(shí)候,還需要先去深入理解問題,并且?guī)е鴨栴}去挖掘搜集證據(jù)。不去理解問題,遇到某個(gè)關(guān)鍵詞就去盲目的套公式,最終結(jié)果往往和實(shí)際答案背道而馳。緊扣問題搜集完證據(jù)之后,教師要引導(dǎo)學(xué)生去進(jìn)行選擇甄別,科學(xué)判斷證據(jù)的全面性,對內(nèi)容進(jìn)行對比比較,發(fā)揮出證據(jù)的作用。整個(gè)對比的過程也是學(xué)生思維鍛煉的過程,因此教師也需要給學(xué)生留出足夠的時(shí)間。另外,還需要培養(yǎng)同學(xué)們養(yǎng)成實(shí)事求是的精神,依靠自己的能力,或是在教師以及同學(xué)的幫助下,去養(yǎng)成能力,解決問題。教師也應(yīng)該打破教學(xué)的局限,利用證據(jù)解決問題的時(shí)候,并不是要讓他們僅僅去解決一些物理難題,而是通過多樣化的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)建構(gòu)意義,養(yǎng)成意識(shí)。
六、 結(jié)語
在一定程度上可以說,強(qiáng)烈的證據(jù)意識(shí)和高水平的證據(jù)應(yīng)用能力是學(xué)生物理核心素養(yǎng)高的體現(xiàn),是學(xué)生認(rèn)知能力強(qiáng)的標(biāo)志。因此,在探究教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí),是提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)重要途徑之一。
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作者簡介:
蔣帥,廣東省深圳市,深圳市觀瀾中學(xué)。