◎ 程 會
《普通高中物理課程標準(2017年版)》將物理學科的核心素養(yǎng)界定為:學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力,主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”四個方面[1]。雖然初中物理學科核心素養(yǎng)并沒有被明確提出來,但是高中物理學科核心素養(yǎng)為我們指明了方向。2018年,上海市教育委員會教學研究室推出的《中學單元教學設(shè)計指南》,也為一線教師提供了單元教學設(shè)計案例,揭示單元教學設(shè)計的過程,形成結(jié)果,為廣大教師開展單元教學設(shè)計提供可資借鑒的技術(shù)路徑與方法[2]?;趩卧虒W設(shè)計是為了創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教學,從而更好地落實學科核心素養(yǎng)。
單元復(fù)習課不同于新授課、習題課和實驗課,若物理單元復(fù)習課中只關(guān)注物理概念、規(guī)律和公式,讓學生死記硬背硬套公式,就很難促進學生物理思維的提高,更難以促進知識遷移能力的升華,復(fù)習課也會變得枯燥低效。單元復(fù)習課一個典型的特點是模塊化的組織與構(gòu)成,針對某一個單元選擇合適的主線,在教學過程中通過一系列的教學活動,讓學生循序漸進地完成,從而提升學生的科學思維、科學探究等核心素養(yǎng)。
依托在線教學平臺和一些辦公軟件,筆者針對不同的單元特點,學習實踐并搜集整理了一些教學案例。通過這些案例,本文對提升單元復(fù)習課教學的有效性進行了思考和總結(jié)。
單元教學設(shè)計在努力學習以事實性知識和技能為主的課程時,那些被引導(dǎo)進行獨立概念性思維的學生需要在大腦中更深層次上加工這些內(nèi)容,這種深層次的認知過程幫助學生們更長時間地記憶信息[3]。聚焦核心概念,所有的問題或者應(yīng)用都是由核心概念鋪設(shè)開來的,那么聚焦核心概念是關(guān)鍵,找準主線是方法,這樣才能讓學生把整個單元的知識清晰地聯(lián)系起來。
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學,作為電學單元復(fù)習課,本身比較抽象且是教學難點。由于時間和空間的限制,教師直接進行傳統(tǒng)的線下實驗來講解已行不通。此時,在線實驗的優(yōu)勢就凸顯出來。在線實驗可以打破時間和空間的局限,只要有網(wǎng)絡(luò)和平臺,隨時隨地都可以開展在線實驗的學習;在線實驗可以借助平臺進行活動的記錄、展示和評價,憑借數(shù)據(jù)的支撐,實現(xiàn)教學的有的放矢;在線實驗可以讓師生間、生生間增強聯(lián)系,讓教師能夠?qū)W生實驗精準了解并及時給予指導(dǎo)和幫助,學生之間可以進行小組合作,小組間也可以進行評比;在線實驗還可以有效地轉(zhuǎn)化為數(shù)字資源,共享能力強,滿足個性化需求。然而,并不是說在線實驗直接可以替代線下實驗,兩者是相輔相成、相得益彰、相互補充的,共同提升學生實驗操作能力和物理實驗探究能力。
在“電路”單元的復(fù)習中,教師將“歐姆定律”作為核心概念,以“探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系”和“用電流表、電壓表測電阻”兩個重要實驗作為復(fù)習主線,課前給學生布置好任務(wù):對本單元兩個重要實驗提前復(fù)習,并要求每個實驗小組利用在線實驗軟件,由學生代表上交一個實驗過程的錄屏視頻文件。此時,教師并不要求學生操作必須完全正確,甚至希望他們出點“意外”,為后續(xù)在線教學中提供“問題原型”,找到解決方法,加深對核心概念的理解和提高實驗操作過程的熟練度。
根據(jù)前期學生提交的實驗視頻,教師在在線教學中進行重現(xiàn),并引發(fā)學生的思考,找到兩個實驗的相同點,如實驗需要測量的物理量、實驗器材等,再找到兩個實驗的不同點(如實驗類型不同、多次測量的意義不同等)。有些學生看到自己的作品被作為范本還是非常有成就感的,也對問題的深入思考有了動力。同時,教師也會把有些學生的典型錯誤展示出來供大家討論和修正。這一對比過程不知不覺地加深了學生對歐姆定律的理解。以物理實驗為主線,根據(jù)學生的學習水平,創(chuàng)造真實的實驗情境,這一節(jié)復(fù)習課就能做到有的放矢,既復(fù)習了關(guān)鍵知識和關(guān)鍵技能,又提高了學生的科學探究能力。
“壓強”單元的內(nèi)容,本身與學生的生活聯(lián)系非常緊密,但是涉及的內(nèi)容較多,如固體壓強、液體內(nèi)部壓強、大氣壓強、浮力等。如果一節(jié)課中沒有合適的主線,教師很難將這些內(nèi)容貫穿起來,對學生科學思維的培養(yǎng)也收效甚微。這就需要教師借助在線教學平臺進行在線測試,對學情進行深入了解。
在線教學平臺有較為完備的題庫,教師從中精心挑選了30道題目。這些題目分別有基礎(chǔ)題、提高題和拓展題,題型以選擇題為主。除此之外,在線教學平臺還能將后臺所有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行精細處理,不僅有學生個人的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,還有每道題的得分率,以及具體到分別有哪些學生選了A、B、C、D,大大減輕了教師的負擔,而且學生對自己的錯誤點也一目了然。通過前期的在線測試,教師發(fā)現(xiàn)學生對于基本的概念和公式還是比較清晰的,但是對于本單元多次運用的物理理想模型的建立還是比較模糊的。
因此,教師確定從科學方法建立理想模型的角度貫穿整章節(jié)的知識點,首先分析課本中液體內(nèi)部壓強的大小(圓柱體液柱模型),再用建立模型方法分析浮力產(chǎn)生的本質(zhì)(立方體液柱模型),加深學生對浮力產(chǎn)生原因的理解,實現(xiàn)思維能力的提升,最后再引導(dǎo)學生用建立模型的方法分析大氣壓的值(忽略其質(zhì)量的理想小液片)。通過師生互動,學生能更加深入了解建立模型方法,強化科學思維。
建構(gòu)主義認為,知識不是由教師傳授得到的,而是學習者在一定的情境(即情境性),借助他人的幫助(即社會性),利用必要的學習資料和信息,通過有意義的建構(gòu)方式而獲得即主動性,其核心思想是“通過問題的解決來學習”。[3]“機械和功”作為物理單元復(fù)習課內(nèi)容,本身比較抽象且是教學難點。如何為學生創(chuàng)設(shè)情境,讓學生主動思考是物理單元教學設(shè)計中的重點之一。
當下比較熱門的“云欣賞”“云逛街”“云購物”等,也給我們提供了新的思路。充分考慮到學生的身心發(fā)展和內(nèi)心需求,教師巧妙地設(shè)計了 “云踏青”一課,深受學生的喜愛。在這一過程中,教師借助了上海市八年級空中課堂“機械和功”的視頻資源,首先引出“小麗準備去踏青,乘坐出租車的故事”。故事一共有四個場景:場景一,出租車司機接到公司的電調(diào)通知;場景二,小麗拖著拉桿箱上車;場景三,為了盡快將小麗送達目的地出租車司機在加速行駛;場景四,當接近目的地時,汽車駛?cè)胨铰访?。每個精心設(shè)計的場景把二力平衡、慣性、牛頓第一定律、杠桿、滑輪、機械功、功率等物理知識很巧妙地聯(lián)系在一起。學生利用所學的知識,解釋生活中常見的現(xiàn)象,再一次深刻理解到牛頓第一定律的重要地位和人們利用機械達到省力和提高工作效率的目的。
針對“電功率”單元的知識點,教師設(shè)計一系列問題,由簡單到復(fù)雜逐步地鋪設(shè)開來,整個過程層層遞進、不斷深入、環(huán)環(huán)相扣,師生間、生生間碰撞出思維火花?!半姽β省眴卧獜?fù)習課的教學過程如圖1所示。
根據(jù)一段時間的教學實踐,對于提升單元復(fù)習課的有效性,筆者梳理出以下三種方法。
在單元復(fù)習課中,形成知識體系和知識結(jié)構(gòu),讓學生腦海里不再是零散的知識點是關(guān)鍵。不同的物理單元,所涉及的知識內(nèi)容不同,因此主線不盡相同。如上文列舉了四條不同的主線,是根據(jù)教學內(nèi)容和學情來設(shè)計的,并不是固定不變的。教師應(yīng)胸中有全局,對整個單元的知識結(jié)構(gòu)了然于心,這樣才能把單元的教學重點置于整個相關(guān)的知識體系的核心位置來理解。學生也能夠體會到物理知識間的內(nèi)在邏輯,并在提出物理問題、構(gòu)建物理模型、解釋物理現(xiàn)象等科學實踐中,習得科學思維和科學方法,逐步發(fā)展科學探究、解決實際問題的能力。
在線教學中,因為其特殊性,學生的生成性資料(如課堂練習的結(jié)果)、作業(yè)的上傳,以及課堂視頻及時錄制(可回放)等資源,相較于平時而言,這些信息量是比較大而且是相對完整的。教師對全班每個學生在學習過程中出現(xiàn)的一些問題,要做到心中有數(shù)。這些都為單元復(fù)習課的活動設(shè)計提供了很好的資源。單元復(fù)習課中,教師要針對學生的困難點和痛點做到精準到位的“治療”,喚醒學生遺忘的知識點,糾正學生錯誤的認知,提升學生對本單元知識的深入理解。
圖1 “電功率”單元復(fù)習課的教學過程
在單元復(fù)習課中,教師以自己不能熟練使用錄屏軟件為由,請學生幫忙錄制微課,巧妙地向?qū)W生尋求幫助,學生也為自己能解決問題而充滿成就感。當學生成為“小老師”的時候,他不僅能講出相關(guān)的物理方法和規(guī)律,而且理解能力和自信心也得到明顯的加強。學生在講解的過程中,已經(jīng)從個人理解的層次提升到掌握并清晰表達的層次。因此,在單元復(fù)習課中,如果學生能解決一個個小問題,并且教師能夠合理地“串”起來,師生共同努力,就能形成單元復(fù)習課的數(shù)字資源。
筆者發(fā)現(xiàn),經(jīng)過這段時間的單元復(fù)習課的實施,學生對物理學習的興趣有了明顯提升。之前在線教學中,大多數(shù)學生沉默不語,現(xiàn)在只要提問,學生爭著回答問題,還有學生沒等教師說完,直接提出自己的見解,課堂的參與度明顯提升。學生不再簡單地認為復(fù)習課就是刷題,講錯題,羅列碎片化的知識,他們不再被動地接受知識,而是主動獲取知識。學生根據(jù)教師提供的主線,一個個單元的知識結(jié)構(gòu)被構(gòu)建,錄實驗視頻、講題微課、查漏補缺等,在這個過程中科學思維得到明顯提升。總之,一節(jié)有效的單元復(fù)習課,能引發(fā)學生的積極協(xié)同思考以及對概念的深度理解。