讓學生通過探索的過程，在科學家的思維中尋找到真正的物理規(guī)律，對學生而言，是一種非常難得的科學素養(yǎng)。
——摘自第六屆IEIC大會 桑嫣分享
上海市徐匯區(qū)教育學院副院長
桑嫣 | 第六屆IEIC大會科技教育論壇專家報告
物理、化學在中學階段是一門基礎性的課程，不僅影響升學成績，還關乎學生想象力和創(chuàng)造力的發(fā)展。然而，現(xiàn)實中有無數(shù)學生一提到物理、化學就倍感頭痛，無法理解、提不起興趣，更學不好。
問題出在哪里?
·是學生天賦不夠，還是知識過于枯燥?
·孩子的科學興趣該如何培養(yǎng)?
在第六屆IEIC國際教育創(chuàng)新大會上，上海市徐匯區(qū)教育學院副院長桑嫣女士發(fā)表了主題為《科學素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂可為》的演講，針對高中物理課堂的創(chuàng)新教育理念和教育方式，進行了實踐性探索的分享，讓我們對現(xiàn)代科學素養(yǎng)培養(yǎng)有了進一步的認識。
*以下內(nèi)容摘自桑嫣女士第六屆IEIC大會分享，為方便閱讀，以第一人稱視角陳述。
不僅知道“科學家如何思考”
更要能“像科學家一樣思考”
我從事物理學科研究，在座各位嘉賓在青年時代都上過物理課，是不是覺得無論是物理課還是化學課，都只是知識的堆砌和傳授?為什么大家覺得科學素養(yǎng)和課堂有一點矛盾?課堂中培養(yǎng)科學素養(yǎng)有可為空間嗎?今天，我想為大家分享這幾年我們針對這個問題所做的探索。
K12階段物理學科的核心素養(yǎng)有4個：物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度和責任。圍繞這4點，我們要如何在課堂上進行創(chuàng)變?
圖 | 桑嫣女士 IEIC大會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“斜面理想實驗”來做例子，這是物理學史上具有奠基意義的重要思想實驗，得出“力不是維持物體運動的原因”的結(jié)論。
我們過去是如何學的?可能老師會根據(jù)實驗事實，告訴學生一些邏輯推理：
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?，沿斜面滾得更遠;
放平斜面(右斜面足夠長)，球?qū)⒁恢边\動下去。
圖 | 桑嫣女士 IEIC大會PPT分享
在這個學習過程中，我們能不能認為學生具備了科學思維?顯然是沒有的。因為做出科學推理論斷的是科學家，不是學生。
該如何讓學生在這樣的學習中具備自己的科學思維?過去，我們的課堂很難做到這一點，因為老師只能把伽利略是怎么做的告訴學生，讓學生知道科學家是如何思考的。
但是，現(xiàn)在的科學核心素養(yǎng)是要讓學生能夠像科學家一樣去思考，培養(yǎng)自身的觀念和思維。
高中課堂科學核心素養(yǎng)
的探索與實踐
其次，我和大家分享一下，我們可以設計什么樣的教學行為來幫助孩子“像科學家一樣思考”?
從2017年年底教育部公布“新課標”伊始，上海的團隊就一直在朝著這個方向探索和實踐，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，當時我們花了三個月的時間來精心打磨這堂課。
我們想在高中第一節(jié)物理課堂上告訴學生們：物理究竟是什么樣的學科，你可以從中獲得什么樣的滋養(yǎng)?而不是強調(diào)物理有多重要。
備課時我就提出來，老師在課堂上要回答的第一個問題是“物理從何而來”。我們當時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的周世平老師，他在過去的10年間一直堅持在課堂上用科學素養(yǎng)培育學生，我們請他來錄制上海市“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生們，物理源于人的本性，是因為好奇心的驅(qū)使，促使人類最終抵達火星。
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家孫昌璞院士給中學生的一段話：
人類自古以來就對自然界充滿好奇。日出日落、辰宿列張、春華秋實、寒來暑往，大自然的各種神奇現(xiàn)象讓人們驚嘆不已，強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，構成自然科學發(fā)展最主要的兩個動力。在它們的驅(qū)使下，人類對自然規(guī)律進行著不懈的探索。物理學是這些探索過程中結(jié)出的最重要的果實之一。
圖 | 桑嫣女士 IEIC大會PPT分享
周老師的課堂，就是對這句話的生動詮釋。
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的教育理念，懂得如何用科學素養(yǎng)來打動孩子的內(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)，也沒有表揚伽利略有多么厲害，讓學生通過探索的過程，在科學家的思維中尋找到真正的物理規(guī)律，對學生而言，是一種非常難得的科學素養(yǎng)。
在這個案例中，教師先是給學生提供了一段網(wǎng)上視頻，學生運用規(guī)律分析情景，通過分析、討論，質(zhì)疑情景的科學性和真實性，最后教師揭秘：這段視頻是虛假的。學生們由此發(fā)現(xiàn)學知識并不難，運用知識解決實際問題才是關鍵難點，而運用知識展開科學嚴謹?shù)赝评?，是幫助形成科學思維的必由之路，從而使科學素養(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)科學素養(yǎng)的土壤，讓科學成為學生思維翱翔的翅膀!
