吳志明

(江蘇省太倉市實驗中學，江蘇 太倉 215400)

當今基礎教育改革已進入核心素養(yǎng)時代,提升學生核心素養(yǎng)成為教育的根本目標．在核心素養(yǎng)視域下審視并研究課堂教學,蘊含著現(xiàn)有教與學的方式必須發(fā)生變革以適應新的要求．基于問題驅動或項目引領的學習方式,能夠讓學生經(jīng)歷體驗、合作、探究、實踐應用等學習過程,實現(xiàn)有意義、有深度的建構式物理學習,是提升學生物理核心素養(yǎng)行之有效的學習方式．

1 概念內涵與教學架構

1.1 核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)是對教育總體目標的具體化．落實在物理學科教育中,物理核心素養(yǎng)是指學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力,是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質,是學生科學素養(yǎng)的關鍵成分．物理核心素養(yǎng)主要由物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面要素構成．[1]

核心素養(yǎng)視域下研究物理教育教學問題,就是以物理核心素養(yǎng)為導向,培養(yǎng)學生具有良好的科學態(tài)度和情感,掌握物理的基本概念和原理,具有基本的科學探究能力和科學思維能力,以及對事物所做出的各種解釋的能力和相關決策的能力等．[2]

1.2 問題驅動學習

問題驅動學習是以問題為核心規(guī)劃學習內容,讓學生圍繞問題尋求解決方案的一種學科活動方式．它通過一個核心問題,一個研究項目,或一個問題系列,來引導和推動持續(xù)性的學科學習活動．它的特點是:讓學生深度參與教學的全過程,以學生的學習為中心,以學生的問題為線索,以學科的問題為載體,以教師的問題為引導,通過有層次、有內在邏輯、可擴展、可遷移的問題系統(tǒng)來貫穿并優(yōu)化學習過程,幫助學生建構合理的知識體系,實現(xiàn)有質量的學習,從而提升學生的能力及品格．[3]

問題驅動學習遵循了學生思維的發(fā)展規(guī)律．因為學生的思維活動總是由問題引起,又在不斷分析問題、解決問題的過程中得到發(fā)展．物理課堂教學應該把學生的學習設置到真實的、有意義的問題情境中,讓學生直面問題、獨立思考、協(xié)助學習,在教師恰當而有效地輔導幫助下,運用物理學的思想方法和學科知識,去分析和解決問題．伴隨著這一過程,逐步形成終身發(fā)展所需的關鍵能力與必備品格．

1.3 課堂教學架構

物理核心素養(yǎng)具有高度的概括性和指導性,落實到日常的物理教學之中,必須將其具體化,實現(xiàn)可操作性的轉化．核心素養(yǎng)視域下的問題驅動學習,其課堂教學的實施,由3個層面融合而成,整體推進:一是思想、理念和目標層面,就是以學科核心素養(yǎng)為統(tǒng)領,起目標導向與引領作用;二是教師學生教與學的活動層面,以學生的學習為中心,將培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)落實在教與學的各個環(huán)節(jié)之中;三是學習的載體——問題,伴隨著問題的提出、分析、執(zhí)行與解決過程,培育學生相關品格和關鍵能力,實現(xiàn)既定的教學目標．課堂教學架構如圖1所示．

圖1 課堂教學架構

2 教學案例與實施策略

以蘇科版物理8年級下冊“綜合實踐活動:制作簡易的密度計”的教學為例．

2.1 創(chuàng)設情境,提出物理問題

圖2

教師把一個雞蛋放入水中,加入一定量的鹽后,雞蛋上浮,漂浮在水面上．學生們觀察到雞蛋只露出水面很小一部分．繼續(xù)加鹽,雞蛋露出水面部分的體積逐漸增大,排開水的體積逐漸減小,如圖2所示．

師:加鹽過程中雞蛋排開鹽水的體積逐漸減小,由此可以推測:對于同一個物體而言,它漂浮時排開液體體積的多少,由什么因素決定的?

生:液體密度．

師:根據(jù)漂浮物體排開液體體積的多少,如何計算或測定液體密度?

2.2 啟發(fā)思維,形成物理觀念

教師啟發(fā)學生對圖3雞蛋漂浮情況進行受力分析．根據(jù)二力平衡條件,漂浮時有F浮=G,代入阿基米德原理,得G=ρ水V排g．

圖3 圖4

2.3 合作學習,經(jīng)歷實驗探究

設計問題解決方案:制作簡易密度計,用以測定液體密度．

教師提供實驗器材:飲料吸管,水筆芯(圓珠筆芯),2B鉛筆,長試管,細鐵絲,細沙,蠟燭,火柴,燒杯,水,天平,砝碼,量筒,刻度尺等．

(1) 如何使吸管在水中豎直漂浮?

實驗:學生小組協(xié)助,選用不同的材料制作密度計．有的點燃蠟燭,用蠟燭油把吸管的一端密封好,在吸管內放入細沙,使吸管能豎直漂浮在燒杯的水面上;有的嘗試用細鐵絲繞在鉛筆一端;有的在長試管中加入細沙．

(2) 如何給自制密度計標上刻度?

實驗:細管豎直漂浮在水面上,標出水面所在位置,用刻度尺測量浸入水中的深度H,根據(jù)以上推導出的公式計算出液體密度與表1中的密度值相等時,簡易密度計浸入的深度h．

表1 標注刻度

在細管相應位置處標注密度值:0.8;0.9;1.0;1.1;1.2(g·cm-3).

(3) 如何檢驗刻度的誤差?

實驗:取適量飽和食鹽水,用天平、量筒測量這些鹽水的密度．再用自制簡易密度計進行測量，比較兩次測量的誤差值．

2.4 實踐應用,檢驗學習成果

教師拿出準備好的幾種常見液體,各學習小組同學用自制的密度計測量多種液體密度,記錄在表2中，同時發(fā)現(xiàn)并搜集測量過程中存在的問題．

表2 測量常見液體的密度

2.5 交流評價,培養(yǎng)科學態(tài)度

學生進行展示與交流:有的小組制作的密度計在測量密度較小的液體時沉底了;有的在測量密度較大液體時不能保持豎直漂浮,發(fā)生傾倒現(xiàn)象;有的標注的刻度線較密,但能夠全部測量以上5種液體的密度．大家標注刻度的方法也各不相同,有直接用筆畫的,有小刀刻劃的,也有在管內塞長紙條的．

教師引導學生進行相互評價,分析各組制作的密度計的優(yōu)點與不足．教師拿出實驗室中的密度計,重表與輕表兩種,讓學生仔細觀察其構造,與自制的密度計進行比較,分析討論其不同構造的原因與優(yōu)點,再對以上液體密度進行實際測量．學生在教師引導下,發(fā)現(xiàn)并討論兩個新的問題:一是如何改進自制的密度計,提高它的測量精確度?二是如何增大它的量程?課后各組撰寫實驗報告,提出改進方案．

3 教學反思與展望

反思問題驅動學習,展望未來的物理教學,我們認為教學實踐中應立足3個基本點．

一是立足于創(chuàng)設真實的問題情境．問題往往產生于具體的情境之中,產生于對事物或現(xiàn)象的仔細觀察與深刻思考之中．“21世紀的工作,知識植根于情境,且分布于共同體之中,而非抽象的、孤立于個體的．”[4]倘離開真實情境,可能會有熟練的知識與技能,斷無核心素養(yǎng)的發(fā)展．問題情境作用于學生,能激發(fā)需要、引發(fā)動機、吸引注意、喚起積極思維,能讓學生感受、發(fā)現(xiàn)和提煉問題,激活已有的物理觀念、思想與方法,感知新的物理世界,體驗科學探究．問題驅動學習要求教師為學生創(chuàng)設真實的、未知的、有意義的問題情境,讓學生像科學家那樣去發(fā)現(xiàn)和研究問題,在不斷解決問題的過程中,開拓視野、獲取知識、發(fā)展能力,體驗科學探究的樂趣和科學精神,養(yǎng)成科學態(tài)度與責任．

二是立足于促進學習方式的轉變．核心素養(yǎng)本身不是知識,知識的積累不必然帶來學生核心素養(yǎng)的發(fā)展;但培育核心素養(yǎng)離不開知識,沒有知識,素養(yǎng)就成為是無源之水．怎樣讓知識學習過程成為核心素養(yǎng)形成的過程?關鍵在于學習方式的科學與有效．如果用應試的方式教學物理,把學習內容分割成許多知識點,再變成不同的題型,教師傳授解題技巧,學生死記硬背公式,那么物理教學將走進死胡同．我們倡導探究學習與協(xié)作學習,促進深度學習的發(fā)生,在知識學習的過程中,培養(yǎng)學生分析和解決問題的邏輯思維方式,用運動變化的觀點看待和分析問題的方法,以及實驗檢驗真理的哲學理念,這才是通過物理學習內化的、帶有物理學科特性的品質與能力,才是物理教育的核心．

三是立足于提高教師自身的專業(yè)素養(yǎng)．教師作為課堂教學的具體實施者,其教育理念、教學方式和課堂行為,在學生核心素養(yǎng)的發(fā)展過程中,發(fā)揮著不可替代的重要作用．因此,基于學生發(fā)展核心素養(yǎng),研制相應的教師通用能力和標準,是促進教師專業(yè)發(fā)展,提高教學轉化效率的重要舉措．[5]在學生物理學習的過程中,離不開教師的啟發(fā)、引領與示范,離不開教師的組織和幫助,這其中教師的學科素養(yǎng)、教學素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、數(shù)字化素養(yǎng),以及情感態(tài)度價值觀等,都會產生直接而顯著的影響．我們教師要加強教學研究,深刻理解核心素養(yǎng),努力提升自身專業(yè)素養(yǎng),才能擔當起學生核心素養(yǎng)發(fā)展的轉化者和促進者的重要角色．