施婷婷
摘要:初中物理學習的基本要求之一就是學生要充分活動。建立活動視域并設計教學,可以讓學生的物理學習過程更加科學。文章以“浮力”為例,在探究浮力大小與哪些因素有關的環(huán)節(jié)設計學生活動,以充分建構浮力概念與規(guī)律的理解。
關鍵詞:初中物理;活動視域;教學設計;實踐案例
活動是物理學科學習的天然屬性。課程改革以來,活動及活動視域下的教學迅速進入教師的視野。以學生的活動為中心,從而建立活動視域,應當成為初中物理教師的新選擇。作為教學的藍圖設計階段,教學設計對貫穿教學意圖、形成教學思路有著重要的作用。顯然,這里存在的挑戰(zhàn)是如何從傳統(tǒng)的教學視域走向基于活動視域的教學設計。在教學實踐中,筆者通過對多個案例的體驗、分析與總結,有如下三點認識。
一、活動視域下物理教學設計的轉變
物理教學設計的傳統(tǒng)思路是依靠知識的邏輯展開的,其中概念是基礎,規(guī)律是關鍵,應用是促進物理知識理解的升華之舉。另外,物理實驗和現代教學手段,則成為教學設計中的保障,這樣的設計思路看不出問題,但是卻忽略了一點,那就是學生的主體地位。相應的,活動視域恰恰注重的是學生主體地位的體現,這是因為活動本質上是學生的活動,而物理知識在活動中是可以得到建構與演繹的,因此活動視域下的教學設計面臨的一個轉變,就是預設學生在物理學習中可能的活動,并為此提供教學保障。
例如,“浮力”教學探究式的設計思路大概是這樣的:通過實驗或事實讓學生認識到浮力的存在。此過程常常還會輔以反例,如讓學生判斷沉在水底的石頭是否受到浮力?總之,這個環(huán)節(jié)是為了幫助學生建立浮力表象,形成浮力概念。然后,學習并通過稱重法去探究浮力大小與哪些因素有關,這是本節(jié)課的關鍵。通常情況下是先讓學生猜想浮力大小與哪些因素有關,然后再分別去證實或證偽,最后得出阿基米德原理。
這種教學設計方式其實已經不是過去的傳統(tǒng)設計思路,其已經滲透了課程改革所強調的探究式教學思路。但是,在活動視域下,我們認為這樣的設計仍然不能體現學生的活動性。這是因為此探究過程中最關鍵的不是后面的證實或證偽環(huán)節(jié),而是前面的猜想環(huán)節(jié)。實驗表明,只要給學生一點思維的空間,學生猜想的答案就是多種多樣的,這才是學生活動最為豐富的時段。如果害怕麻煩,怕學生的猜想超出預設而讓課堂無法進行,那實際上就是剝奪了學生活動的機會,不能算是以活動為主線的教學設計。
因此,活動視域下的初中物理教學設計,需要的是真正建立起以學生活動為主線的教學思路,如此設計出來的教學,才符合活動教學的真正意義。
二、活動視域下物理教學設計的分析
基于上述分析,筆者在設計探究浮力大小與哪些因素有關時,在猜想環(huán)節(jié)重點進行了這樣的設計。
1.演示不同實驗
通過演示不同情形下浮力大小不同的實驗,讓學生認識到浮力大小是有所不同的。這個演示可以先將液體密度不同隱含其中,讓學生猜想到浮力大小與液體密度有關,同時讓學生認識到驗證與哪些因素有關,就是改變自己所猜想的因素,然后通過稱重法去驗證。
2.引發(fā)學生猜想
猜想強調必須有依據,實在說不出依據的時候才可以判定為直覺。這個過程是體現活動性的過程,時間和空間要充分,學生的任意一個猜想都不能隨意否定。筆者和同組其他教師的多次實踐均表明,只要滿足上述條件,學生的猜想活動是多彩的,猜想結果亦是豐富的。
3.證實與證偽
這是初中物理教學中難得的一個證實與證偽并存的探究活動。如果說在其他探究活動中多是證實的話,那么這里的證偽活動就顯得更有價值,因此在教學中應當充分讓學生活動。例如,學生在控制變量的時候就會遇到一個問題:先研究哪個變量?如何控制其他變量相同?一陣熱烈的討論之后,學生達成一致意見:先研究最不可能的猜想,最后研究最有可能的猜想;而在控制變量的時候,如果遇到有矛盾的,就要看清楚有些變量實際上是同一個變量的本質,如質量與重力。
然后就是開始證實與證偽活動。這個過程中其實活動元素非常豐富。例如,有的學生基于輪船吃水越深而浮力越大,就認為浮力的大小與船和水的接觸面積有關,于是猜想的因素就是物體與水的接觸面積。那么,如何證偽呢?學生的思路是:如果有關,那應該是接觸面積越大,受到的浮力就越大。于是學生在經過深入的思考之后,有的學生突發(fā)奇想:如果把船沉到水里,那接觸面積不是更大了,但這時候的浮力應該是變小了,這就說明這個因素不是真因素……然后問題又來了,因為輪船吃水越深浮力就越大,這是怎么回事呢?學生經過熱烈的討論之后發(fā)現:原來這是物體排開液體的體積,這才是真正的影響因素。
三、活動視域下物理教學設計的反思
活動視域下的初中物理教學設計,本質上是要設計學生的思維活動,猜想學生在學習的過程中會有什么樣的思維,包括學生的思維脈絡、思維空間、思維困境等。
反思這樣的教學思路,筆者以為是抓住了學生在物理學習活動中最基本的規(guī)律,即在活動中建構知識。其實,這個活動是思維活動與肢體活動并存的過程,思維活動對學生的肢體提供指導,同時又在具體的肢體活動中獲得思維活動的升華,這樣就讓學生的物理學習處于高度有效的狀態(tài)。
總體來說,在初中物理教學中基于活動視域設計教學,可以更好地讓學生的物理學習過程更合理,學生所建構出來的物理知識也更牢固,從學生核心素養(yǎng)的角度來看是大有裨益的。