安徽省寧國市胡樂中學(xué)/ 汪彥平

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提出，意味著物理教學(xué)不僅要關(guān)注學(xué)科知識(shí)本身，更要站在學(xué)生個(gè)體發(fā)展的角度，以全新的視角審視學(xué)生知識(shí)習(xí)得的方法及過程，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。我國古代理學(xué)家提出的“格物—致知—躬行”的理念為打造優(yōu)質(zhì)物理課堂提供了可行的模式。

一、“格物—致知—躬行”概念的界定

“格物致知”源自《禮記·大學(xué)》：“致知在格物，物格而后知至。”人們對(duì)“格物致知”作出了各種不同的詮釋，蘊(yùn)含了極為深厚的思想積淀。宋代理學(xué)家朱熹說：“天地中間，上是天，下是地，中間有許多日月星辰、山川草木、人物禽獸，此皆形而下之器也。然這形而下之器之中，便各自有個(gè)道理，此便是形而上之道。所謂格物，便是要就這形而下之器，窮得那形而上之道理而已?！彼麖?qiáng)調(diào)窮理離不開格物，由“格物”到“致知”，是一個(gè)從積累到貫通，從量變到質(zhì)變的過程。

朱熹格物致知的論斷僅局限于“窮理”，并沒涉及“躬身力行”。明代理學(xué)家張履祥對(duì)朱熹的格物致知有更多的看法，他說：“致知者，所以為力行也。今人言致知，多不及力行，豈非好言精微，反遺卻平實(shí)?！睆埪南檎J(rèn)為，格物致知的目的在于“力行”。

結(jié)合朱熹、張履祥等人的思想，筆者認(rèn)為，將“格物—致知—躬行”的理念落實(shí)到物理教學(xué)中，包含三層意思：

格物：教師通過創(chuàng)造條件、鋪設(shè)問題，引導(dǎo)學(xué)生從身邊的事物入手，帶著發(fā)現(xiàn)問題、研究問題的眼光去審視周遭世界，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神；

致知：在格物的基礎(chǔ)上，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性分析，完善學(xué)生知識(shí)構(gòu)建的過程，引導(dǎo)學(xué)生從生活中獲得基本知識(shí)、基本技能、基本思想和基本經(jīng)歷；

躬行：在致知的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生將所思所學(xué)應(yīng)用到生活實(shí)踐中去，在解決實(shí)際問題的過程中提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、當(dāng)前物理教學(xué)中存在的問題

通過反思自身教學(xué)實(shí)際和觀摩同行的課，筆者發(fā)現(xiàn)部分教師課堂教學(xué)中存在下列三點(diǎn)問題：

1.違背學(xué)生認(rèn)知規(guī)律

受行為主義學(xué)習(xí)理論（強(qiáng)調(diào)刺激—反應(yīng)—強(qiáng)化）的影響，部分教師習(xí)慣于直截了當(dāng)?shù)亟o出物理概念或規(guī)律，沒有讓學(xué)生經(jīng)歷從感性到理性的知識(shí)構(gòu)建過程，違背了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

2.忽略實(shí)驗(yàn)探究

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，很多物理概念源于實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和激發(fā)求知欲，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和良好的科學(xué)素養(yǎng)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)、多媒體教學(xué)的興起，部分教師過于倚重多媒體，盲目追求課堂容量，很少甚至沒有進(jìn)行過真正的實(shí)驗(yàn)探究。這樣的教學(xué)最終會(huì)導(dǎo)致學(xué)生思維能力、動(dòng)手能力和觀察能力缺失，從而導(dǎo)致科學(xué)素養(yǎng)的缺失。

3.脫離生活實(shí)際

學(xué)生建立起物理概念及規(guī)律后，部分教師不將教學(xué)回歸生活、不解釋生活現(xiàn)象、不解決實(shí)際問題，而是用題海戰(zhàn)術(shù)讓學(xué)生紙上談兵。這既加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，也使學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力得不到培養(yǎng)，最終導(dǎo)致學(xué)生無法保持對(duì)科學(xué)研究的熱情和實(shí)事求是的態(tài)度。

三、基于“格物—致知—躬行”理念的物理教學(xué)實(shí)踐

如何才能改變物理課堂教學(xué)低效無趣、偏離物理本質(zhì)的現(xiàn)狀呢？下面筆者以人教版高中物理必修一第三章第6 節(jié)“力的分解”為例，談?wù)劵凇案裎铩轮小崩砟畹奈锢斫虒W(xué)實(shí)踐。

1.著眼身邊現(xiàn)象，格物入課

物理概念的形成和物理規(guī)律的習(xí)得不是憑空而來的。在課堂引入階段，除了實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)器材之外，教師應(yīng)注重借助學(xué)生觸手可及的東西、舉手可為的活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)的精神，引導(dǎo)學(xué)生“從生活走向物理”，用物理的眼光看世界。

①在課堂預(yù)熱階段，可以利用拔河繩讓兩隊(duì)男生把繩用力拉直，一位女生在中間輕輕往下一拉。通過現(xiàn)場演示可以觀察到，兩邊的男生瞬間被向中間拉動(dòng)了（如圖1 所示）。

圖1

問題：為什么女生能拉動(dòng)這么多男生？

教師：我們今天這堂課就來解決這個(gè)問題。

點(diǎn)評(píng)：這樣的活動(dòng)學(xué)生舉手可為，而且樂于參與。該活動(dòng)不僅活躍了課堂氣氛、拉近了師生距離，而且引導(dǎo)學(xué)生帶著對(duì)物理現(xiàn)象的思考進(jìn)入課堂，激發(fā)了他們的求知欲。

②在引入“力的分解”概念時(shí)，可以讓一位學(xué)生用拖把現(xiàn)場拖地，請(qǐng)大家仔細(xì)觀察拖地時(shí)的狀態(tài)。

師：拖地時(shí)，拖把桿給拖把頭施加的力的方向是向哪個(gè)方向的？

生：斜向下。

師：那么這樣一個(gè)力產(chǎn)生了幾個(gè)效果？

生：兩個(gè)，一個(gè)向前，一個(gè)向下。

師：這就好比有向前和向下兩個(gè)力同時(shí)作用在拖把頭上，這兩個(gè)力F1、F2的作用效果和斜向下那個(gè)力F是一樣的（如圖2 所示），那么我們把F稱為F1、F2的合力，把F1、F2稱為F的兩個(gè)分力。上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了力的合成，什么是力的合成？

圖2

生：已知分力求合力。

師：那么什么是力的分解？

生：已知合力求分力。

點(diǎn)評(píng)：拖把拖地是生活中常見的情境，用學(xué)生身邊發(fā)生的情境來引入物理概念，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式從盲目被動(dòng)地接受知識(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)構(gòu)建和積極探索，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.身歷其境，由物及理

隨著課堂的深入，學(xué)生感悟的是更為復(fù)雜的物理規(guī)律和策略，那么教師應(yīng)該用怎樣的過程或方式讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)物理能力與核心素養(yǎng)的提升呢？筆者認(rèn)為，可以將文字、圖片、視頻等情景素材用合適的實(shí)驗(yàn)器材呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生動(dòng)動(dòng)手、做一做，身歷其境地獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，再上升到理性分析，提高學(xué)生建立物理模型的能力，從而提升核心素養(yǎng)。

①研究對(duì)象實(shí)物化

現(xiàn)場展示小朋友玩滑滑梯的圖片，演示力的兩個(gè)分效果；用30 cm 規(guī)格的塑料尺做斜面，觀察現(xiàn)象：物體放在塑料尺上時(shí)，塑料尺被壓彎，同時(shí)物體下滑。

這兩個(gè)例子都說明了重力G產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果，使物體沿斜面下滑和壓緊斜面。基于此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型（如圖3所示），畫合力和分力示意圖。

圖3

②研究過程實(shí)物化

現(xiàn)場模擬斧子劈柴的情境，演示一個(gè)小力能夠產(chǎn)生大的分力的過程；讓學(xué)生用手將蘋果掰成兩半，學(xué)生發(fā)現(xiàn)徒手很難做到，再讓學(xué)生用水果刀來切蘋果，很容易就可以將蘋果一分為二。通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型（如圖4 所示），畫出合力和分力。

圖4

③課后習(xí)題實(shí)物化

例題：在一根晾衣繩上用輕質(zhì)衣架懸掛一重為G的衣服，已知晾衣繩所成的張角為θ，求晾衣繩的張力為多大？θ 變大張力會(huì)怎樣？

實(shí)驗(yàn)演示：用一條彈性繩穿過重錘，學(xué)生用手捏住彈性繩兩端懸拉重錘。通過演示，學(xué)生可以觀察到隨著彈性繩夾角的變化，彈性繩的形變長度會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型（如圖5 所示），畫出合力和分力示意圖。

圖5

從學(xué)生生活中常見的情景，到學(xué)生課堂中可視、可操作的實(shí)驗(yàn)，再到學(xué)生腦海中構(gòu)建的模型，整個(gè)教學(xué)過程一步步由物及理，由直觀到抽象，完善了學(xué)生知識(shí)構(gòu)建的過程。

3.躬身力行，學(xué)而習(xí)之

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。學(xué)生在經(jīng)過由表及里、由物及理的認(rèn)識(shí)過程之后﹐對(duì)物理概念、物理規(guī)律有了較好的認(rèn)識(shí)。但是這還不夠，新知識(shí)的深化和內(nèi)化不是由自我檢討或哲理的清談就可以求得的，教師應(yīng)該留下點(diǎn)問題或者任務(wù)，讓學(xué)生有所依托去實(shí)踐、去討論，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。正如孔子所說：“學(xué)而時(shí)習(xí)之，不亦說乎？”同學(xué)們學(xué)到了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，把它運(yùn)用到實(shí)際生活中，不也是一件很快樂的事嗎？

①運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解釋生活中的常見現(xiàn)象

比如讓學(xué)生觀察江島大橋（出示大橋圖片）。

師：如果你是司機(jī)，這座橋你敢開上去嗎？

生：不敢，太陡了。

師：為什么太陡了就不敢開上去？（可以結(jié)合斜面上物體重力的分解示意圖）

生：汽車重力沿橋面向下的分力過大。

師：橋下要開船，橋必須要造這么高，那你有什么辦法改善呢？

生：橋造長一點(diǎn)，減小橋面坡度。

師：上海南浦大橋，橋高46 米，單側(cè)引橋3800米，是世界上最長的環(huán)形立交引橋，這么做的目的是什么？

生：可以使汽車重力沿橋面向下的分力減小。

師：由以上的例子我們可以知道生活中很多習(xí)以為常的事物，深究下去我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它蘊(yùn)含著很多物理知識(shí)。

②運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)處理生活中的實(shí)際問題

比如在本節(jié)課收尾階段，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課堂預(yù)熱階段提出的問題進(jìn)行回答和深化。

師：開頭提出的問題“為什么女生能拉動(dòng)這么多男生？”現(xiàn)在大家能回答了嗎？

學(xué)生回答用力的分解解釋了小力產(chǎn)生大力的原因。

師：如果我一個(gè)人拉小汽車，你們覺得我能拉動(dòng)它嗎？

生：不可能。

師：我用一根牽引繩，采用兩種方式去拉小汽車，你們覺得哪種可以拉動(dòng)？

學(xué)生積極思考，并給出自己的猜想，大部分人認(rèn)為一個(gè)人不可能拉動(dòng)小汽車。

教師親身試驗(yàn)，用圖6、圖7 的方法嘗試?yán)瓌?dòng)小汽車，得出最終結(jié)果：用圖6 的方法拉不動(dòng)汽車，用圖7 的方法可以拉動(dòng)汽車。學(xué)生感到不可思議，教師可以組織多名學(xué)生親身試驗(yàn)。

圖6

圖7

師：結(jié)果已經(jīng)出來了，請(qǐng)大家討論出現(xiàn)這種結(jié)果的原因。

學(xué)生積極討論，并利用學(xué)到的力的分解解釋上述結(jié)果。

師：君子性非異也，善假于物也。希望同學(xué)們?cè)诮窈蟮纳钪卸鄧L試運(yùn)用物理知識(shí)來解決實(shí)際問題。

四、問題綜述

高中階段的物理概念和規(guī)律雖然復(fù)雜抽象，但是仍有很多生活實(shí)例可以聯(lián)系，教師要給學(xué)生創(chuàng)造條件、鋪設(shè)問題，讓學(xué)生將物理與生活緊密聯(lián)系在一起。程頤主張“一草一木皆有理，須是察”，張履祥主張“讀有用之書，不可當(dāng)不著實(shí)際的學(xué)究；學(xué)更重在做功夫，躬行實(shí)踐，不尚空談?！惫湃酥螌W(xué)態(tài)度和實(shí)踐精神值得我們借鑒并發(fā)揚(yáng)光大。希望教師能對(duì)這一理念有新的認(rèn)識(shí)和思考，在物理教學(xué)中運(yùn)用“格物—致知—躬行”理念激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣與激情，引導(dǎo)學(xué)生逐步形成認(rèn)識(shí)自然、研究自然的良好習(xí)慣，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。