讓學(xué)生通過探索的過程，在科學(xué)家的思維中尋找到真正的物理規(guī)律，對(duì)學(xué)生而言，是一種非常難得的科學(xué)素養(yǎng)。
——摘自第六屆IEIC大會(huì) 桑嫣分享
上海市徐匯區(qū)教育學(xué)院副院長
桑嫣 | 第六屆IEIC大會(huì)科技教育論壇專家報(bào)告
物理、化學(xué)在中學(xué)階段是一門基礎(chǔ)性的課程，不僅影響升學(xué)成績，還關(guān)乎學(xué)生想象力和創(chuàng)造力的發(fā)展。然而，現(xiàn)實(shí)中有無數(shù)學(xué)生一提到物理、化學(xué)就倍感頭痛，無法理解、提不起興趣，更學(xué)不好。
問題出在哪里?
·是學(xué)生天賦不夠，還是知識(shí)過于枯燥?
·孩子的科學(xué)興趣該如何培養(yǎng)?
在第六屆IEIC國際教育創(chuàng)新大會(huì)上，上海市徐匯區(qū)教育學(xué)院副院長桑嫣女士發(fā)表了主題為《科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂可為》的演講，針對(duì)高中物理課堂的創(chuàng)新教育理念和教育方式，進(jìn)行了實(shí)踐性探索的分享，讓我們對(duì)現(xiàn)代科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
*以下內(nèi)容摘自桑嫣女士第六屆IEIC大會(huì)分享，為方便閱讀，以第一人稱視角陳述。
不僅知道“科學(xué)家如何思考”
更要能“像科學(xué)家一樣思考”
我從事物理學(xué)科研究，在座各位嘉賓在青年時(shí)代都上過物理課，是不是覺得無論是物理課還是化學(xué)課，都只是知識(shí)的堆砌和傳授?為什么大家覺得科學(xué)素養(yǎng)和課堂有一點(diǎn)矛盾?課堂中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)有可為空間嗎?今天，我想為大家分享這幾年我們針對(duì)這個(gè)問題所做的探索。
K12階段物理學(xué)科的核心素養(yǎng)有4個(gè)：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。圍繞這4點(diǎn)，我們要如何在課堂上進(jìn)行創(chuàng)變?
圖 | 桑嫣女士 IEIC大會(huì)PPT分享
首先，我簡單地分析一下，過去的課堂存在哪些問題。
就拿伽利略的“斜面理想實(shí)驗(yàn)”來做例子，這是物理學(xué)史上具有奠基意義的重要思想實(shí)驗(yàn)，得出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論。
我們過去是如何學(xué)的?可能老師會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，告訴學(xué)生一些邏輯推理：
無摩擦，球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?
減小傾角，球?qū)⒁恢鄙仙皆瓉淼母叨龋匦泵鏉L得更遠(yuǎn);
放平斜面(右斜面足夠長)，球?qū)⒁恢边\(yùn)動(dòng)下去。
圖 | 桑嫣女士 IEIC大會(huì)PPT分享
在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中，我們能不能認(rèn)為學(xué)生具備了科學(xué)思維?顯然是沒有的。因?yàn)樽龀隹茖W(xué)推理論斷的是科學(xué)家，不是學(xué)生。
該如何讓學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)中具備自己的科學(xué)思維?過去，我們的課堂很難做到這一點(diǎn)，因?yàn)槔蠋熤荒馨奄だ允窃趺醋龅母嬖V學(xué)生，讓學(xué)生知道科學(xué)家是如何思考的。
但是，現(xiàn)在的科學(xué)核心素養(yǎng)是要讓學(xué)生能夠像科學(xué)家一樣去思考，培養(yǎng)自身的觀念和思維。
高中課堂科學(xué)核心素養(yǎng)
的探索與實(shí)踐
其次，我和大家分享一下，我們可以設(shè)計(jì)什么樣的教學(xué)行為來幫助孩子“像科學(xué)家一樣思考”?
從2017年年底教育部公布“新課標(biāo)”伊始，上海的團(tuán)隊(duì)就一直在朝著這個(gè)方向探索和實(shí)踐，至今已有四五年了，小有所成。
拿這堂我們所制作的上海市“空中課堂”高中物理第一節(jié)前沿課來舉例，當(dāng)時(shí)我們花了三個(gè)月的時(shí)間來精心打磨這堂課。
我們想在高中第一節(jié)物理課堂上告訴學(xué)生們：物理究竟是什么樣的學(xué)科，你可以從中獲得什么樣的滋養(yǎng)?而不是強(qiáng)調(diào)物理有多重要。
備課時(shí)我就提出來，老師在課堂上要回答的第一個(gè)問題是“物理從何而來”。我們當(dāng)時(shí)想挑選上海頂流的物理老師來上這堂課，所有人不約而同地想到了奉賢中學(xué)的周世平老師，他在過去的10年間一直堅(jiān)持在課堂上用科學(xué)素養(yǎng)培育學(xué)生，我們請(qǐng)他來錄制上海市“空中課堂”高中物理第一節(jié)課。
在課堂上，周老師用多媒體的方式告訴學(xué)生們，物理源于人的本性，是因?yàn)楹闷嫘牡尿?qū)使，促使人類最終抵達(dá)火星。
在人教版物理教材首頁的序言上，寫著我國著名量子物理學(xué)家孫昌璞院士給中學(xué)生的一段話：
人類自古以來就對(duì)自然界充滿好奇。日出日落、辰宿列張、春華秋實(shí)、寒來暑往，大自然的各種神奇現(xiàn)象讓人們驚嘆不已，強(qiáng)烈渴望弄清其背后的規(guī)律和聯(lián)系。這種好奇心和人類提高生產(chǎn)力水平的需求，構(gòu)成自然科學(xué)發(fā)展最主要的兩個(gè)動(dòng)力。在它們的驅(qū)使下，人類對(duì)自然規(guī)律進(jìn)行著不懈的探索。物理學(xué)是這些探索過程中結(jié)出的最重要的果實(shí)之一。
圖 | 桑嫣女士 IEIC大會(huì)PPT分享
周老師的課堂，就是對(duì)這句話的生動(dòng)詮釋。
我們的老師如今擁有非常豐富的多媒體制作手段以及先進(jìn)的教育理念，懂得如何用科學(xué)素養(yǎng)來打動(dòng)孩子的內(nèi)心。
在這樣的課堂上，我們既沒有批判亞里士多德的一些誤區(qū)，也沒有表揚(yáng)伽利略有多么厲害，讓學(xué)生通過探索的過程，在科學(xué)家的思維中尋找到真正的物理規(guī)律，對(duì)學(xué)生而言，是一種非常難得的科學(xué)素養(yǎng)。
在這個(gè)案例中，教師先是給學(xué)生提供了一段網(wǎng)上視頻，學(xué)生運(yùn)用規(guī)律分析情景，通過分析、討論，質(zhì)疑情景的科學(xué)性和真實(shí)性，最后教師揭秘：這段視頻是虛假的。學(xué)生們由此發(fā)現(xiàn)學(xué)知識(shí)并不難，運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題才是關(guān)鍵難點(diǎn)，而運(yùn)用知識(shí)展開科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝评恚菐椭纬煽茖W(xué)思維的必由之路，從而使科學(xué)素養(yǎng)獲得提升和發(fā)展。
我們的物理課堂在不斷變化，我們也將繼續(xù)提升科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂可為空間。
最后，我用兩句話來總結(jié)今天的分享：讓課堂成為滋養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的土壤，讓科學(xué)成為學(xué)生思維翱翔的翅膀!
