很长时间以来认为自己不是学习物理的材料,特别对我这样一个不是很聪慧的女人,可我又感谢并逐渐喜欢它,它让我认识世界的另一面,它不但揭示自然界的各种规律,让我认识有时惊叹自然之外;它严密逻辑的思维也常常训练我的大脑。物理在一定程度上完善我的世界观,提升我的方法论,简单地说就是“万物都是有道理的,并且是可以被认知的。”
我在一本名为《少有人走的路》中看到拉丁语对教育Education的解释,那就是“带出来”并且“带领到”。意思是说我们在教育别人时并不是把某种新的东西强塞进他们的思维,而是把这种东西从他们思维中引导出来,让它从潜意识进入意识。所以在物理课堂上,我引入新知识很少从理论到理论,而是从学生鲜活的生活、丰富的经验中引入,再利用物理的抽象引入概念。比如在必修1的“加速度”概念教学中,我举学生百米赛跑起跑阶段的例子,让学生认识到在相同起跑时间内,达到的速度有大小之分,抽象为“速度变化有快慢”之分,并列举多个学生熟悉的例子从而引入加速度的概念。又如在“超重与失重”的概念教学中,我先让学生根据自己经验与理解说出对超重与失重的认识,他们很多人会理解为电梯的超载或这个物体变轻了,我给予评价并结合实验引入超重与失重概念。利用学生丰富的经验与知识,哪怕原有知识与新知识发生矛盾,而往往我们也是从知识的反面加深对新知识的理解的。
物理即为万物之理,它常常就在我们司空见惯的生活里头,比如苹果为什么会落地,比如一束光射进窗台,光是什么物质?物理规律反映物体运动及他们间相互作用的本质,它常常需要如揭开新娘的盖头才能一睹她的芳容,实验是揭示规律的重要手段,没有实验就没有物理学及其发展。纵观从必修到选修,从力、电到热学的教材中,没有哪一章甚至哪一节是没有实验的。落到课堂教学上,如果只是理论性的推导与讲解规律,学生对规律的理解只是知道,并没有深刻地理解,更不能亲自验证规律的正确性与后期体会知识的价值。那样他们的大脑就会像个没有生趣的容器被填充知识,并逐渐养成懒得思考的依赖性,其实这个过程中老师也逐渐养成不让学生观察思考的懒惰性,毕竟照本宣科的教学是最轻松的。基于这个理念,我都用心、耐心地准备各个实验。比如用气垫导轨、光电门、数字计时器验证《牛顿第二定律》的实验,从组装仪器到亲自做实验,从记录数据到误差分析,两天时间我都泡在实验室里。有时哪怕实验室只有简陋陈旧的仪器,我也拿来给学生演示、观察,并尽量发现实验的更多做法。公开课更是我展现实验课的舞台,人都有惰性的,趁这个机会我可以尝试没有做过的实验。比如在《探究安培力》中,我自制简易的电动机,结合仪器进行形象直观的探究;在《自感现象》中,除了演示实验外,我还创设一个“千人震”的实验,即我和同学们手拉手,用一节干电池发生自感现象产生高电压,让学生体验被电的感受,让学生惊讶电磁感应现象的威力外,同时也加深对概念与规律的理解。
我认为一节课的价值常常在于学生思维的提高,而没有深入地思考就不能有思维的提高。中外教育家在启发学生,提高思维方面有着精辟见解。如孔子提出“不愤不启,不悱不发”,即不到学生深入思考而不可得之时不要启发他,不要到学生心里明白而不能表达之时不要启发他,这也是“启发”一词的来源。苏格拉底善于用问答方式来激发和引导学生自己去寻求正确答案,即被称为“产婆术”。结合教学,我常常通过在恰当的时候提问引发学生思考。如在讲“滑块与滑板模型”的习题中,要求滑块在滑板上的痕迹长度,学生清楚就是求出相对位移,他们当然地认为即从开始时刻到他们达到共速时刻物体间的相对位移。我问:“你确定达到共速时刻后,物体就真的一直一起运动了吗?”一石激起千层浪,学生们纷纷回答:“难道物体间还会继续发生相对运动?”我问:“那么,怎样判断两个运动的物体是否发生相对运动呢?……”在师生一问一答中引发学生层层深入思考,这不但使学生知道正确的解题方法,使他们的思维得到锻炼,而且使他们认识到事物发生过程的复杂性,而要求我们要客观地看待、分析问题。
在每个学期伊始,我都给学生推荐相关的课外书籍,其中包括科学家的传记、延伸的专业理论知识与科学技术的应用知识。虽然他们未必能完全读懂,但这些知识常常作为重要的背景资料,支持着学生的学习兴趣,帮助他们更好地理解知识,影响他们对知识来源的认识。通过阅读课外知识,他们再看一个规律、一段历史时就不仅是理论上的认知,还有了情感的投入。所以在学生学习亚里士多德与伽利略关于力与运动关系时,就能了解亚里士多德的错误观点怎样的根深蒂固与感慨伽利略艰难地坚持真理的精神。所以在学生学习自由落体运动时,可以详细了解伽利略在比萨斜塔做自由落体运动的情景,比如周围人们的特点与心情,有普通群众的好奇之心,有学院派教授们的嘲笑之心。这些知识虽不是必考的内容,但会给学生还原一段有血有肉真实的历史,历史是可以借鉴的。