夏雄糾
(麻城市思源實驗學校,湖北 麻城 438300)
2014年4月24日,教育部印發(fā)的《關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》中有個詞引人關注:核心素養(yǎng)體系。2016年2月,在中國教育學會公布的《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)(征求意見稿)》中提出:“核心素養(yǎng)是學生在接受相應學段的教育過程中,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?!?020年10月13日,中共中央、國務院印發(fā)了《深化新時代教育評價改革總體方案》,要求落實立德樹人根本任務,發(fā)展素質教育,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人。教育不僅要使學生順利完成學業(yè),更要培養(yǎng)他們適應社會的本領,培養(yǎng)他們的擔當精神和社會責任感[1]。要遵循教育規(guī)律,從以知識為導向的應試教育向以素養(yǎng)為導向的素質教育轉變過來。
人的核心素養(yǎng),它是知識與技能、過程與方法、情感、態(tài)度和價值觀的綜合反映,是個體在面對復雜的、不確定的現(xiàn)實問題時,能夠綜合運用學科觀念、思維模式和探究技能等發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的綜合關鍵品質。核心素養(yǎng)從人的全面發(fā)展、適應社會角度出發(fā),是可學、可教、可測的必要素養(yǎng),解決的是“培養(yǎng)什么樣的人”的教育問題[2]?!昂诵乃仞B(yǎng)”又被稱為“21世紀素養(yǎng)”。
中學物理學科的核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學思維、科學方法、科學態(tài)度與價值觀等幾方面的要素,學生在學習階段這些關鍵的能力得到了提高,將會使他們在今后的生活和工作中獲得終身發(fā)展所需的必備品格與關鍵能力。培養(yǎng)學生物理學科的核心素養(yǎng),是物理教學之魂,是物理課程的核心價值所在。課堂是學科教學的主陣地,在物理課堂教學中培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),是學生終身發(fā)展的基礎,是發(fā)展素質教育的具體體現(xiàn)。筆者結合多年的教學實踐,就課堂教學中如何落實核心素養(yǎng)目標要求提出幾點策略,供同仁們思考。
教學活動應當是引起學生的學習興趣、維持積極的求知狀態(tài)、促進綜合能力得到發(fā)展的行為。根據(jù)中學生心理發(fā)展規(guī)律和認知理論,初中生正處于青春發(fā)育期,他們的心智尚未成熟,絕大多數(shù)學生注意力不能持久保持。因此,物理課堂教學過程中,應當不斷地設置新的物理情境,使他們不斷的發(fā)現(xiàn)問題,激發(fā)他們分析問題并解決問題的動機,引發(fā)學生積極思考,從而使他們獲取新的知識和技能,形成新的能力。例如,在“聲能傳遞能量”的教學活動中,教師以多媒體情境展示:把石頭扔進水里形成一圈圈的波紋,水面的樹葉也隨之起伏。提問:扔石頭的能量通過水波傳遞給了樹葉,聲波與水波類似,也是一種波,它可以傳遞能量嗎?這樣以問題情境入手,將學生引入學習的過程。再如,在探究照相機成像規(guī)律的教學中,教師展示下列情境:早晨父母送我們上學,汽車到達小區(qū)門口,當汽車靠近智能停車系統(tǒng)的攝像頭時,顯示屏會顯示汽車的像越來越大;當車牌的像達到一定大小時,就可以自動識別出來,從而判斷是否放行。進而引出探究照相機成像時物距、像距和像的變化規(guī)律。又如,在《流體壓強與流速關系》的教學中,教師提出問題:同學們,在生活中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn),當汽車高速駛來的時候,揚起地上的樹葉,落葉不僅沒有遠離汽車,反而飄向汽車,同學們知道為什么嗎?學生討論、匯報結果后,順利把學生引入探究活動之中。
只有讓學生作為一個獨立意識的主體置身教學活動中,而不是作為被動接受知識的“容器”,才能產(chǎn)生探究的欲望、獲取新知的熱情與責任感,從而獨立地解決問題,這樣其創(chuàng)造性思維才能得到發(fā)展,能力才能得到提高。教學情境的設置可巧妙的運用日常生活中的事例,廣泛搜集資料,采用多種教學手段等方式,恰當?shù)貙⒗碚撝R與生活實際聯(lián)系起來,這樣既能激發(fā)學習的興趣,擴展他們的視野,又能實現(xiàn)其知識能力的相互滲透、相互提高。情境的設置還可通過實驗、制造“問題”等手段引發(fā)認知沖突,引起追本求源的好奇心。也可創(chuàng)設懸念,激發(fā)欲罷不能的探究欲。還可讓學生“設身處境”地參與活動,卷入思考,引起爭論,調動自主參與的積極性。學生在學習過程中遭遇到了未能“知其所以然”的問題情境,觸發(fā)了他們欲入其境、欲求其因的強烈心理張力,這樣的學習才會變得有趣、有勁,這樣得來的知識和技能才是終身受用的本領。
物理概念是在人們頭腦中對于客觀事物的本質屬性和共有特征的反映,是對物理現(xiàn)象的思維抽象。初中物理概念的教學可歸納為以下基本環(huán)節(jié):創(chuàng)設情境,獲得感知——借助具體事例,從物理概念體系的發(fā)展過程或解決實際問題的需要引入概念;思維加工,形成定義——運用分析、比較、綜合、概括等思維手段,去粗取精,去偽存真,歸納客觀事實共有的物理特征,明確其本質屬性,給出準確的物理語言描述(文字的、符號的);基礎練習,熟悉概念——以實例為載體分析關鍵詞的含義(恰當使用反例);聯(lián)系實際,解決問題——用概念作判斷的具體事例,形成用概念作判斷的具體步驟;變通拓展,形成結構——納入概念系統(tǒng),建立與相關概念的聯(lián)系。例如,在《磁場》的教學中,教師設置以下活動:用手推動懸掛的鐵片,鐵片會運動;用磁體去靠近懸掛的鐵片,鐵片也會運動,進而得出磁體與鐵片之間有力的作用,且磁體周圍存在一種特殊的物質,這種物質的性質就是對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力作用,我們把這種物質命名為磁場。然后用自制的風力演示儀,通過布條的受力情況,知道風的存在;根據(jù)布條的排列情況,用帶箭頭的曲線表示風;將小磁針放到條形磁體的磁場中,觀察小磁針的運動狀態(tài)的變化,運用類比的方法感知到磁場的存在,且磁場也有方向,磁場的方向可用能自由轉動的小磁針N極的指向來表示。再比如,在理解“比熱容”這一物理概念時,教師設計了兩項探究活動:將質量相同的海綿和紗布浸沒在水中,使他們充分吸水,比較海綿和紗布的吸水能力;加熱質量相同的水和食用油,使它們升高相同的溫度,比較它們的吸熱能力。歸納總結,大量的研究數(shù)據(jù)表明,物質的種類不同,吸熱能力不同,它反映了物質的一種特性,物理學中用“比熱容”來表示物質的這種特性。這樣既理解了物理概念,又發(fā)展了學生的思維能力。
研究表明:初中生存在大量前概念,在遇到問題時,習慣用日常概念代替科學概念。由于他們在建立科學概念的過程中經(jīng)常受前概念的影響,他們沒有經(jīng)歷從日常概念到科學概念建構的認知發(fā)展進階過程,缺乏對物理概念意義和含義的深層理解。概念教學中創(chuàng)設物理情境、對感知進行思維加工時,應凸顯并概括、抽象出事物“本質屬性”“共有特征”;進行基礎性練習,其層次要有遞進性,不要急于拔高和拓展;實踐應用所聯(lián)系的情境應吻合概念內(nèi)容,注重學生的體驗,應避免過度開放和綜合。
核心素養(yǎng)中物理觀念的建構,要求學生對物理學科中一些核心概念與重要規(guī)律應當掌握和理解,這些原理和規(guī)律是人們認識世界過程中對事物本質屬性和本質特征的抽象和概括。在目前的初中物理教學中,許多教師以考試為目標導向,教學中只注重“關鍵考點”,通過“刷題”“補課”等手段進行大量的強化練習,學生不斷地承受機械的重復,長期經(jīng)歷碎片化的訓練,難以形成有意義有組織的物理概念體系,他們往往只觸及到“關鍵考點”之外的一些表面性的事實和結論。學生不能準確理解物理概念所包含的物理意義,運用物理規(guī)律解決實際問題的能力就會有欠缺,一離開學校學生將其所學“全都還給老師了”,這樣的教學何談形成學生終身受益的能力和習慣。
在物理課堂教學中教師應根據(jù)教學目標、知識結構、學生的認知規(guī)律、心理特點等,設計一系列由淺入深的問題,將多種教學手段并用,強化學生的學習興趣,樹立自信心,充分發(fā)揮學生的自主意識,讓他們在自主探究過程中提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,并通過老師的啟發(fā)誘導,逐漸經(jīng)歷概念建構的過程,從而使學生頭腦中形成新的物理概念,并掌握物理概念所表示的物理意義、定義、字母表示、單位、公式等這些基本要素,達到剖析、理解、運用的程度。還可通過思維導圖等手段把相關的一些概念有機地聯(lián)系起來,結合所學的基本規(guī)律,清晰明了地呈現(xiàn)出整個知識體系。
《義務教育物理課程標準》指出:“科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式。”[3]科學探究是人們采用一定的科學方法對客觀事物或現(xiàn)象進行探索、質疑和研究的過程??茖W探究活動包括科學工作者的科研活動以及學生所從事的科學探究行為??茖W家的科學探究活動,研究人類未知的領域,科研方法上既嚴謹規(guī)范又富于創(chuàng)新,研究的成果往往能夠深化人類對客觀現(xiàn)實的認知并對人類的生活產(chǎn)生深遠影響。初中物理教學的科學探究指的是學生在獲取知識和技能、領悟科學觀念、領悟科學方法、促進能力發(fā)展的過程中所進行的各種研究性活動。探究的對象通常是學生自己未知的,方法比較簡單,往往需要教師的指導,結果一般是學生對某個事物、某種現(xiàn)象的認識。教材上很多探究活動,其結果對學生而言是新穎的,其目的是通過模擬科學家的探究活動獲取新知,領悟方法,發(fā)展思維,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。科學方法是物理研究中的基本思想和方法。初中物理探究過程中常用的科學方法有控制變量法、轉換法、推理法、模型法、類比法等。科學方法比科學知識對學生的發(fā)展更有價值,學生一旦掌握了思考和處理身邊問題的方法,就獲得了研究問題和解決問題的本領,就擁有了打開未知世界大門的鑰匙,學生的實踐能力和創(chuàng)造潛能會得到發(fā)展??茖W態(tài)度與責任感具體表現(xiàn)為對科學研究的熱情和實事求是的科學態(tài)度。學生在接觸和理解科學、技術、社會和環(huán)境(STSE)的過程中,逐漸形成尊重事實、實事求是的研究態(tài)度和熱愛科學、追求真理的科學精神,一定能長久地支持他們的學習、生活和工作,并能促進他們在以后的發(fā)展成長中作出成就。
中學生有著強烈的好奇心和求知欲,物理探究活動具有真實、直觀、形象和生動的特點,容易激發(fā)學生主動參與、親身實踐的興趣。看到實際的物理現(xiàn)象,置身于真實的物理情境,觀察老師做實驗,學生會產(chǎn)生探其究竟、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象背后規(guī)律的求知欲望。在科學探究活動中,通過讓學生經(jīng)歷提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等過程,通過手、眼、耳、腦、身等多個感官的充分調動,使學生逐步掌握和運用各種科學探究方法和手段,加深對所學物理知識的理解和運用,培養(yǎng)學生科學的觀察習慣、正確的操作方法和實事求是的科學態(tài)度,以及熱愛科學、尊重科學規(guī)律、勇于克服困難的探索精神。
在以知識積累為目標導向的初中物理教學中,課堂上熱衷于“表演”表面化的探究或進行虛擬探究,而對于以真實情境和客觀事實為基礎的科學探究被弱化了,這樣的“探究”失去了科學探究的價值,學生的能力得不到發(fā)展,素養(yǎng)得不到提升。江蘇省特級教師湯金波老師說過:“聰明的物理老師習慣通過題目變化讓學生取一時的高分,智慧的物理老師是讓學生全體動手實驗,培養(yǎng)興趣,甚至熱愛上物理?!睖蠋煹恼n堂善于利用學生進行創(chuàng)新實驗來組織教學活動,通過自己巧妙的問題設計,配上精致的追問藝術,學生的求知欲頓時被強烈地激發(fā)。筆者在日常的授課過程中,也經(jīng)常就地取材利用身邊的器材開展探究活動。如在進行光的直線傳播規(guī)律教學時,用激光筆沿黑板邊沿照射,非常清晰地呈現(xiàn)一條紅色的光痕。再如利用大屏幕電視的玻璃外屏現(xiàn)場演示平面鏡成像實驗,操作非常方便:電源關掉可當平面鏡用,電源打開可繼續(xù)播放課件,互動性非常強。2020年疫情防控形勢下,學生在家上網(wǎng)課,筆者要求學生挖掘教材上的實驗題材,在家動手開展創(chuàng)新實驗,并拍攝視頻解說,收集到200多件作品,學生參與度高,探究興趣濃厚,收獲了意想不到的效果。
物理學家帕格爾斯說:“沒有實驗的物理理論是空洞的,沒有理論的實驗是盲目的?!闭菍嶒灱沂估碚摷冶3掷侠蠈崒嵉膽B(tài)度。美籍華裔物理學家丁肇中說過:“實驗可以推翻理論,而理論永遠無法推翻實驗?!盵4]
筆者從多年的教學實踐中感受到,要更扎實有效地開展科學探究活動,教師要合理開發(fā)物理實驗資源,如充分發(fā)揮學校實驗室資源效益,用日常器具開展實驗探究,開展自制教具活動,開發(fā)和利用社會資源,引進信息技術手段彌補傳統(tǒng)實驗教學不足等等。湯金波老師的成功經(jīng)驗是:讓全體學生真正參與,開展自主創(chuàng)新實驗。大量的教學實踐證明,注重科學探究,是使核心素養(yǎng)在物理課堂教學中落地生根的法寶。
思維是人類特有的認識形式,是客觀事物在人腦中的反映??茖W思維是人類認識世界、改造世界的過程中對感官所得到的信息與材料進行加工處理的方式與途徑。學生在學習、生活的過程中,對獲取的物理事實進行分析和綜合,通過概念、判斷、推理這些形式,用歸納和演繹等方法,對感性材料進行再加工、再認識,經(jīng)歷從具體到抽象,再從抽象到具體的過程,再現(xiàn)客觀事物的本質,形成對客觀事物的具體認識,這就是科學思維形成的過程。許多老師急功近利,唯考試馬首是瞻,將豐富的教學內(nèi)容簡單化為單一的題目訓練,將豐富的素質要求簡化為解題技術,學生成了應付考試的機器。一些老師在公開課教學中刻意“表演”,出現(xiàn)“虛假探究”“虛假自主”“虛假合作”現(xiàn)象,雖然按部就班“成功”地完成了一節(jié)看似完整的課堂教學,其實卻缺少了真實性。在教學中應追求真實的教學,教師為學生創(chuàng)造廣闊的思維空間,使學生暴露思維的真實。課堂上學生暢所欲言,凸顯個性的真實,整個課堂氛圍才輕松、愉悅,學生才能在享受中學習。
楊振寧教授談到他成功的奧秘時曾說:“要站在問題開始的地方,要面對原始的問題……”。教師在課堂教學中,要善于通過具體事例的歸納概括,特別是讓學生自主、探究、交流,給學生表達的機會,從表達中把握學生的思維過程,捕捉生成性教學資源,并用“你是怎么想的?”“你是怎么想到的?”“能把你的想法說得更清楚一些嗎?”等溝通語言促進思考,逐步培養(yǎng)學生通過物理現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律、應用物理規(guī)律解決實際問題的能力與習慣。核心素養(yǎng)理念引領下的物理教學要求教師要全面提升學生的道德修養(yǎng)、知識水平、應用能力、學科素養(yǎng)、生命品質,這才是“教書育人”的教學宗旨;要以學生的發(fā)展為中心,充分調動他們的自主意識,從他們感興趣的實際問題和真實情境入手,為他們所開展的科學探究創(chuàng)設時間和空間,解決真實的問題;要為學生創(chuàng)設真實鮮活的學習情境,力避“滿堂灌”,要能從學生的視角來觀察課堂,重視生成與預設的完美統(tǒng)一。唯有如此,才能使學生學到終身受用的知識和方法,體驗到科學探究的樂趣,獲得能促進發(fā)展的探究能力和科學素養(yǎng),培養(yǎng)良好的科學研究態(tài)度和科學精神,逐步形成適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。
教育必須培養(yǎng)全面、和諧、完整的人。北京師范大學劉恩山教授認為,“核心素養(yǎng)是一種跨學科素養(yǎng),它強調各學科都可以發(fā)展的、對學生最有用的東西”[5]。物理教學中重視核心素養(yǎng)的培養(yǎng),可以矯正過去“重知識、輕能力、忽略情感態(tài)度價值觀的教育偏失”。對核心素養(yǎng)完整的理解,應包含學科核心素養(yǎng)和跨學科的核心素養(yǎng),這兩個部分的核心素養(yǎng)構成人的完整核心素養(yǎng)。知識本身是不分學科的,人類生活是綜合體,問題解決往往需要知識整合和能力融通才能達成。學科間的知識需要整合,學科內(nèi)的知識也需要整合。老師在課堂教學中講知識在精不在多,它需要加工和整合。當前,在國內(nèi)外比較活躍的STEAM教育,就是把科學、技術、工程和數(shù)學融合在一起[6]。
在物理學科教學中要培養(yǎng)學生全面、完整的核心素養(yǎng),應當整合跨學科課程資源。綜合實踐活動和研究性課程是整合跨學科資源的有效途徑。跨學科課程是基于學生的直接經(jīng)驗,以獲取探究學習的直接經(jīng)驗、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和解決問題能力為直接目的??鐚W科課程(綜合實踐活動)的學習內(nèi)容是生活世界,解決的問題是學生的心理經(jīng)驗和生活的關系。這就要求教師在物理課堂教學中要注重跨學科知識的滲透,在學生的文化學習過程中要關注智力發(fā)展和道德成長相統(tǒng)一,教學組織形式應該潛移默化地促進學生形成合作、包容的心理品質,教學過程應該營造一種自由、民主、平等的氛圍,應該有利于形成創(chuàng)新精神和追求真理與正義的品性。
教育無論怎么變革,核心仍然是老師。在迎接新時代、新改革、新浪潮的實踐中,教師要不斷提高認識,把握教育方向,創(chuàng)意每一節(jié)課堂,關注每一位學生,用核心素養(yǎng)理念引領自己的專業(yè)成長。核心素養(yǎng)對教師的要求是:要建立專業(yè)理想,在幫助學生健康快樂成長的同時成長自我;要拓展專業(yè)知識,不僅要有深刻的學科知識,而且還要有寬廣的學科教學知識;要提升專業(yè)能力,包括課堂教學能力、教學評價能力、教育科研能力、課程資源開發(fā)與利用能力、學術交流能力、管理能力等等;要做到觀念轉型,要從“學科教學”轉向“學科教育”,要清楚作為“人”的“核心素養(yǎng)”有哪些、物理學科本質是什么,才會明白教學究竟要把學生帶向何方;要形成自我風格,“給學生一杯水,教師要有一桶水?!苯處煵粌H僅要有一桶水,而且要有源源不斷的新鮮的活水,教師還應該引導學生去尋找自己生命的活水。教學風格的形成是一個教師在教學藝術上趨于成熟的標志。
為了促進核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落地生根,教師需要持之以恒不斷充電,用廣博的知識和先進的理念武裝自己,以確保教師能夠成為學生形成和發(fā)展核心素養(yǎng)的得力的引導者、輔導者、咨詢者以及合作者,并最終實現(xiàn)師生核心素養(yǎng)的共同提高。教師在教學中嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和敬業(yè)精神,在學校生活中體現(xiàn)的人生準則和處事規(guī)范應該成為學生的示范和榜樣。
總之,核心素養(yǎng)理念引領下的初中物理課堂教學是促進學生成長的必由之路,是體現(xiàn)物理課程價值的必然選擇,是促進教師專業(yè)發(fā)展的有效途徑,是實現(xiàn)育人目標和人才戰(zhàn)略的形勢要求。教師應該用正確的教育觀、學生觀和發(fā)展觀引領自己的教學,以身作則培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。