摘 要:我國基礎(chǔ)教育新課程改革所提出的“核心素養(yǎng)”是個體多方面能力的綜合表現(xiàn),是學(xué)生適應(yīng)未來社會、促進終身全面發(fā)展的基本保障。中學(xué)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。在此,筆者倡導(dǎo):在課堂教學(xué)中,要重視生活化情境創(chuàng)設(shè)、重視物理概念和規(guī)律的過程教學(xué)以及重視科學(xué)情感導(dǎo)向(即“三重”)方式設(shè)計,由此順利實現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂教學(xué)中落地生根。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);課堂教學(xué);三重
中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2017)11-0016-3
當(dāng)人們面對復(fù)雜的、不確定的現(xiàn)實生活情境時,在正確的世界觀、人生觀和價值觀引導(dǎo)下,綜合運用物理觀念、物理思維模式、科學(xué)探究技能解決實際問題時所表現(xiàn)出來的素養(yǎng)就是物理學(xué)科核心素養(yǎng)。在課堂教學(xué)中,我們可以通過生活化情境創(chuàng)設(shè)來模擬現(xiàn)實問題,在物理概念和規(guī)律的教學(xué)過程中提高科學(xué)思維能力和科學(xué)探究技能,在物理學(xué)史和現(xiàn)代科技結(jié)合中進行正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任導(dǎo)向。
1 重視生活化情境創(chuàng)設(shè),在解決實際問題中形成物理觀念
偉大的教育家陶行知先生認為,教育的根本目的是培養(yǎng)能適應(yīng)社會生活的人。在物理課堂教學(xué)中,我們主張在學(xué)生熟悉的生活情境和感興趣的事物中發(fā)展其解決實際問題的能力。
1.1 用生活中常見的活動體驗創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境
將學(xué)生喜聞樂見的生活場景作為教學(xué)情境素材,能很好地激發(fā)學(xué)生的興趣。筆者在進行“浮力”的教學(xué)時,通過下列方式創(chuàng)設(shè)了有效情境:
開場白:同學(xué)們玩過水上步行球嗎?你想看老師玩水上步行球的情形嗎?
播放視頻:老師玩水上步行球的情形(如圖1)。
問題思考:從受力角度分析老師不擔(dān)心落水的原因。
分享活動:學(xué)生交流還看到過有上述情形的受力情況。(在學(xué)生分享的生活事例的基礎(chǔ)上,初步建立浮力的概念。)
生活反思:工作人員不允許帶尖銳物品(老師出示隨身帶的鑰匙串等)進入“步行球”,否則會怎樣?
(順勢從漂浮過渡到下沉情況這一疑難問題探究。)
問題追問:落水下沉的物體是否還受浮力呢?你能設(shè)計實驗驗證自己的猜想嗎?
通過水上步行球這一學(xué)生常見的游樂項目創(chuàng)設(shè)情境,借助這一游樂項目的注意事項,融入安全教育的同時順利過渡到本節(jié)教學(xué)的重難點內(nèi)容:下沉物體是否受浮力的驗證。學(xué)生始終置身于真實的生活情境中,激趣的同時又很好地激發(fā)了學(xué)生新的思考,這使教學(xué)更顯自然順暢。
1.2 用生活用品設(shè)計演示實驗創(chuàng)設(shè)趣味情境
用生活日常用品自制教具完成趣味演示實驗,能增進學(xué)生與科學(xué)的親近感。筆者曾在“大氣壓強”的新課導(dǎo)入時,用澆花灑水壺自制了一個具有“神奇”功能的“兩心壺”(如圖2)[1],從第一次什么都倒不出來,第二次卻倒出的白色的“奶茶”,第三次居然還倒出了“紅茶”。魔幻般的演示效果吸引了大家的眼球,驚訝和疑惑的神情洋溢在孩子們的臉上。老師用“這就是空氣的‘力量——大氣壓強幫了我們的忙”一句話順利進入新課教學(xué),激發(fā)了學(xué)生對大氣壓強濃厚的興趣,使學(xué)生想盡早揭開神奇茶壺的愿望轉(zhuǎn)化為對大氣壓的探究動力。一個精彩的開頭,成功了不僅僅一半。
1.3 通過解決現(xiàn)實問題逐步強化物理觀念
準(zhǔn)確的物理觀念是否真正形成,需要在新情境問題的解決過程中得到檢驗。在學(xué)完了電磁感應(yīng)相關(guān)知識后,筆者布置了一個實踐性作業(yè):設(shè)計一個“搖繩發(fā)電”實驗方案并進行現(xiàn)場實驗展示,看看誰能讓靈敏電流計偏轉(zhuǎn)角度更大。學(xué)生在設(shè)計具體活動、制訂計劃時,會分析影響靈敏電流計偏轉(zhuǎn)角度的主要因素和次要因素、理論原因和現(xiàn)實影響因素;會把一個復(fù)雜的問題分解為若干個簡單的問題;會控制相關(guān)條件;會思考事物間的因果關(guān)系等。這樣就把物理課中所形成的物理觀念和科學(xué)思維用于分析、解決現(xiàn)實問題,在解決問題中進一步提高探究能力、增強實踐意識。
通過創(chuàng)設(shè)真實、逼真的生活問題情境,為學(xué)生提供觀察、思考的機會,讓學(xué)生親切地感受到物理就在身邊,在真實的體驗感悟和探究實踐中獲取知識,培養(yǎng)能力,發(fā)展多元智能,自覺將所學(xué)所悟運用于生活實踐中,為真正提高學(xué)生的物理觀念奠定堅實基礎(chǔ)。
2 重視物理概念與規(guī)律的過程教學(xué),強化關(guān)鍵能力的培養(yǎng)
物理概念和規(guī)律是“課程內(nèi)容”中科學(xué)內(nèi)容的重要部分。課程標(biāo)準(zhǔn)要求重視物理概念和規(guī)律的教學(xué)設(shè)計,不僅應(yīng)重視物理概念和規(guī)律的具體內(nèi)容、意義、適用條件等,而且還應(yīng)重視學(xué)生建立物理概念、學(xué)習(xí)物理規(guī)律的過程[2]。通過概念和規(guī)律的過程教學(xué),讓學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究等關(guān)鍵能力得到培養(yǎng)。
2.1 通過物理概念的過程教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力
物理概念的建立往往是人們在豐富的情境感知的基礎(chǔ)上,通過思維加工形成的。重視物理概念教學(xué)的思維加工過程設(shè)計,可以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。
我們在概念教學(xué)的思維加工環(huán)節(jié),是否能設(shè)計直接指向物理屬性和本質(zhì)特征的靶向問題,是概念是否能順利形成的關(guān)鍵。例如,在密度的概念教學(xué)中,學(xué)生通過實驗數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn),同種物質(zhì)的質(zhì)量隨體積成正比變化的,在此基礎(chǔ)上老師適時提出:在這一系列質(zhì)量隨體積變化的數(shù)據(jù)中,有無相同的數(shù)據(jù)特征呢?通過有針對性的小組研討,發(fā)現(xiàn)每組數(shù)據(jù)的質(zhì)量和體積的比值總是相同的,這樣,密度概念的比值定義法就水到渠成了。
通過概念教學(xué)的過程設(shè)計,有針對性地對學(xué)生進行科學(xué)思維能力培養(yǎng),讓學(xué)生從物理學(xué)視角對客觀事物本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認識過程中,實現(xiàn)分析綜合、推理論證等科學(xué)思維方法的內(nèi)化??梢?,物理概念教學(xué)肩負著對學(xué)生進行科學(xué)思維培養(yǎng)的重要職責(zé)。
2.2 通過物理規(guī)律的過程教學(xué),提高學(xué)生的科學(xué)探究能力
新課程倡導(dǎo)物理規(guī)律的教學(xué)設(shè)計,需要遵從科學(xué)發(fā)現(xiàn)之旅。筆者曾在“阿基米德原理”的教學(xué)中,通過如下教學(xué)環(huán)節(jié)讓孩子們經(jīng)歷了完整的科學(xué)探究過程。endprint
演示實驗:物體逐漸浸入液體中,浮力增大的同時,引導(dǎo)學(xué)生觀察液面變化情況。(注:教師演示用的“拉力-浮力稱”,如圖3所示,能一次性讀出物體受到浮力的大小。)
引發(fā)思考:液面為什么會上升?上升那部分液體跟浮力可能存在什么關(guān)系呢?如何驗證我們的猜想呢?
方案設(shè)計:如何收集物體排開的液體?如何簡化測量方案?
教師在啟發(fā)學(xué)生思考溢水杯結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要性,為了簡化G因不同小組所用的重物、液體種類和部分浸入狀態(tài)有別,各小組的測量數(shù)據(jù)組盡管不同,但是,在誤差范圍內(nèi),總是相等的。
活動反思:在整個探究活動中,是否存在影響測量結(jié)果的因素?是否有應(yīng)對策略?
本規(guī)律的探究過程設(shè)計,首先通過一個演示實驗創(chuàng)設(shè)問題情境,啟發(fā)學(xué)生從情境中發(fā)現(xiàn)和提煉問題;并運用已有知識和實踐經(jīng)驗制訂計劃;設(shè)計簡化符合情境要求的實驗裝置進行實驗,獲取客觀、真實的數(shù)據(jù),盡可能通過數(shù)據(jù)分析形成具有普遍意義的物理規(guī)律。通過這樣的規(guī)律教學(xué)過程設(shè)計,在充分尊重學(xué)生認知水平的基礎(chǔ)上,發(fā)展了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題以及自我反思等科學(xué)探究能力。
3 重視正確科學(xué)情感導(dǎo)向,樹立科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
物理作為科學(xué)教育的基礎(chǔ)學(xué)科,肩負著培養(yǎng)人的科學(xué)素養(yǎng)的職責(zé),學(xué)生對科學(xué)的熱愛是培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的基礎(chǔ)。我們應(yīng)該站在一定的教育高度,深挖物理教學(xué)資源中的教育功能,用科學(xué)之美、物理學(xué)史價值和現(xiàn)代科技前景等正能量,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、專研科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任感。
3.1 科學(xué)之美的情操陶冶
物理學(xué)之美無處不在,需要我們用心挖掘。在聲現(xiàn)象學(xué)習(xí)中,師生一起用日常用品自制的樂器開一場別開生面的音樂會;在光學(xué)課堂上,絢麗多彩的螢光舞蹈、激光表演、多面鏡成像等展示;自然界中力與美的圖片的呈現(xiàn)......處處展現(xiàn)著科學(xué)之美。把對美的追求作為我們教學(xué)設(shè)計的一條重要旋律,讓學(xué)生在感受物理世界的精彩與奇妙,領(lǐng)悟物理科學(xué)思想方法的過程中,激發(fā)學(xué)生的求知欲,調(diào)動學(xué)生探索物理世界奧秘的積極性,學(xué)生一旦有了美的體驗,必然會形成濃厚的興趣和積極的情感。
3.2 學(xué)史與科技的情感激發(fā)
物理學(xué)是一門既古老又現(xiàn)代的科學(xué)。在人類追求真理、探索未知世界的過程中,物理學(xué)在積累豐富的技術(shù)成果的同時,也積淀了豐碩的思想文化和科學(xué)研究方法。我國物理學(xué)家在各領(lǐng)域的貢獻更是不容忽視,英國科學(xué)史學(xué)家李約瑟研究表明,在宋代,中國的科技發(fā)明就占全世界科技發(fā)明的70%。這充分體現(xiàn)了我們祖先的聰明才智,值得我們每一位炎黃子孫感到驕傲和自豪。辛棄疾(1140—1207)在《木蘭花慢·可憐今夕月》中提出的“飛鏡無根誰系?嫦娥不嫁誰留?”的疑問,比牛頓(1643—1727)對蘋果和月球的思考早了500多年?,F(xiàn)代我國物理學(xué)家在高溫超導(dǎo)、中微子物理、量子反常霍爾效應(yīng)、納米科技等基礎(chǔ)科學(xué)突破中,在量子通訊、高速鐵路、載人航天、探月工程、北斗導(dǎo)航等工程技術(shù)中都取得世界領(lǐng)先的成就[3]。這些成就的取得都離不開物理學(xué)家的努力。在物理教學(xué)中,我們要充分重視挖掘和利用這些豐富的素材,讓智慧和現(xiàn)實的光芒指引孩子們形成正確的價值觀。
德國教育家第斯多惠說:“教育藝術(shù)的本質(zhì)不在于傳授本領(lǐng),而在于激勵、喚醒和鼓舞”。作為物理教師,應(yīng)該在深挖物理教育功能,充分利用生活化、趣味性和哲理性的情境中,通過深度教學(xué),激勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、大膽實踐;喚醒學(xué)生對自然界的敬畏、對科學(xué)美的嘆服;折服于科學(xué)精神和態(tài)度;關(guān)注人類與社會、技術(shù)和環(huán)境的相互關(guān)系;啟迪對生命的深度思考。由此真正實現(xiàn)從單純的物理教學(xué)走向物理教育,從知識教授轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生健全人格的培養(yǎng)。
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(欄目編輯 趙保鋼)endprint
物理教學(xué)探討2017年11期