楊世嘉 肖永琴
(1.福建省福州第十二中學(xué);2.福州教育研究院)
隨著新課程的實(shí)施和深度學(xué)習(xí)理論的提出,傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)已不能適應(yīng)現(xiàn)階段的需求,在物理課程中如何改變現(xiàn)有教學(xué)流程實(shí)現(xiàn)深度教學(xué)成為擺在物理教師面前的一個(gè)難題。本文以市級(jí)優(yōu)質(zhì)課“空氣的力量”為例,談一談如何在物理教學(xué)中重構(gòu)教學(xué)流程,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效的思考、理解、應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。
在課堂教學(xué)改革不斷進(jìn)行的今天,在課標(biāo)的基礎(chǔ)上教師可對(duì)教學(xué)流程進(jìn)行重構(gòu),選擇一個(gè)問題作為主題,設(shè)計(jì)一系列具有針對(duì)性的問題,打破傳統(tǒng)的教學(xué)次序,將知識(shí)結(jié)構(gòu)化,建立連接,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。
“空氣的力量”是滬科版八年級(jí)物理第八章“壓強(qiáng)”第三節(jié)的內(nèi)容,原有的安排是一個(gè)課時(shí)。在教學(xué)結(jié)束后學(xué)生能利用大氣壓知識(shí)解題,但不能深刻理解大氣壓的相關(guān)知識(shí),同時(shí)學(xué)生對(duì)前面固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)應(yīng)用還存在問題,因此有必要對(duì)本節(jié)課進(jìn)行重構(gòu),達(dá)到復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)新知識(shí)的目的。本節(jié)課可安排2課時(shí),為0.5課時(shí)+1課時(shí)+0.5課時(shí)。
1.前0.5課時(shí)
內(nèi)容為大氣壓的存在(之前的0.5課時(shí)講評(píng)作業(yè)),在課堂中演示多個(gè)實(shí)驗(yàn)并布置相應(yīng)實(shí)踐性作業(yè),為主課時(shí)提供實(shí)驗(yàn)素材并在一定程度上指引學(xué)生思考的方向。這節(jié)課應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析好每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),建立好大氣壓的概念。
2.主課時(shí)
核心內(nèi)容為大氣壓的測(cè)量,通過“如何測(cè)量海拔高度”這一問題貫穿本節(jié)課。
3.后0.5課時(shí)
內(nèi)容為課后作業(yè)(含實(shí)踐作業(yè))的交流、點(diǎn)評(píng)等,剩余的課時(shí)進(jìn)行流體壓強(qiáng)的教學(xué)。
4.其他方案
若課時(shí)寬?;蛴姓n外活動(dòng)時(shí)間,且學(xué)校有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,可改為校內(nèi)多課時(shí)。開放實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生在校內(nèi)合作共同實(shí)驗(yàn),使其在交流互動(dòng)中學(xué)習(xí)物理知識(shí),將知識(shí)深化內(nèi)化,更好地實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。
主課時(shí)“氣壓計(jì)與大氣壓的變化”中,三個(gè)知識(shí)點(diǎn)(測(cè)量、氣壓計(jì)、變化)較為分散,如何建立知識(shí)間的聯(lián)系,構(gòu)建框架體系,使一堂課讓學(xué)生覺得有趣、值得思考,成為首要問題。在本節(jié)課中,筆者嘗試?yán)靡还?jié)課解決一個(gè)生活問題,在解決問題的過程中能夠激發(fā)學(xué)生興趣,能夠充分應(yīng)用學(xué)生已學(xué)知識(shí),同時(shí)讓學(xué)生感受到物理和生活的聯(lián)系。
筆者在“氣壓計(jì)與大氣壓的變化”這節(jié)課中利用了福州具有人文氣息的鼓山摩崖石刻設(shè)計(jì)了一個(gè)問題:“登鼓山到‘忘歸石’處,駐足于亭子,利用生活中的簡(jiǎn)單器材估計(jì)‘忘歸石’的海拔高度”,引導(dǎo)學(xué)生思考估計(jì)海拔高度就是測(cè)量氣壓差,也就是“忘歸石”處和海平面間的氣壓差,這樣就可以讓學(xué)生回顧剛學(xué)習(xí)的知識(shí),理解剛講過的海拔高度的概念和大氣壓如何變化。在學(xué)習(xí)完如何測(cè)量氣壓后還要回到這個(gè)問題,可讓學(xué)生思考:“假如手表顯示此時(shí)氣壓為941.7hPa,那你所處的海拔高度大約是多少(不考慮天氣、季節(jié)的影響)”,讓學(xué)生利用比值法最終回到問題,解決問題,這些思考的過程都在促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。
這節(jié)課有較多的實(shí)驗(yàn),如何對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化利用,厘清實(shí)驗(yàn)的區(qū)別,利用已有知識(shí)(測(cè)量器材和公式)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系,設(shè)計(jì)出符合學(xué)生思維的實(shí)驗(yàn)串,實(shí)現(xiàn)思維層次的躍進(jìn),成為這節(jié)課最大的難點(diǎn)。
1.實(shí)驗(yàn)分類
在“氣壓計(jì)與大氣壓的變化”這節(jié)課中,首先對(duì)已做過的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類,而這也是許多創(chuàng)新的第一步。分類是開放式問題,無對(duì)錯(cuò)之分,能夠培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)情感技能,因此教師對(duì)學(xué)生的回答應(yīng)及時(shí)簡(jiǎn)要點(diǎn)評(píng)表揚(yáng)。其次要引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)分類,一類是“紙杯托水”“吸盤”“注射器”實(shí)驗(yàn),屬于“易測(cè)量”,其中又可分為長(zhǎng)度可測(cè)量和力可測(cè)量;另一類是“雞蛋入瓶”“吸牛奶紙盒變扁”實(shí)驗(yàn),屬于“形變類”(不易測(cè)量)。
2.引導(dǎo)測(cè)量
3.聯(lián)系實(shí)際
學(xué)習(xí)物理很重要的一個(gè)目的是學(xué)以致用,這些測(cè)量方法在現(xiàn)實(shí)生活中有何應(yīng)用,因此應(yīng)將現(xiàn)實(shí)中的氣壓計(jì)與實(shí)驗(yàn)原理聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)課堂實(shí)驗(yàn)落地。
首先,托里拆利實(shí)驗(yàn)經(jīng)過完善制成了汞氣壓計(jì),精確但攜帶不方便;其次,“吸盤”和“注射器”實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以利用身邊的實(shí)驗(yàn)來測(cè)量(比較)大氣壓;最后,不易測(cè)量的“形變類”實(shí)驗(yàn),是現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用最多的氣壓計(jì)原理(多是利用“轉(zhuǎn)換法”),這些無液氣壓計(jì)(空盒氣壓計(jì)和管式彈簧壓強(qiáng)計(jì))攜帶方便但精確度相對(duì)不足。之后教師可介紹現(xiàn)在市面上的多功能手表、手機(jī)上都有氣壓計(jì),讓學(xué)生思考它們的原理是什么,這是和學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系最緊密的,可引導(dǎo)學(xué)生思考到電信號(hào)。手機(jī)中有個(gè)氣壓傳感器,其內(nèi)有壓強(qiáng)很敏感的薄膜元件(氣壓變化時(shí)形變變化),將氣壓的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào),之后對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行處理后輸出呈現(xiàn)。氣壓傳感器主要應(yīng)用于檢測(cè)大氣壓、當(dāng)前高度以及輔助GPS定位。
4.思維導(dǎo)圖
本節(jié)課圍繞高度計(jì)(氣壓計(jì))的設(shè)計(jì)過程,從最開始的實(shí)驗(yàn)(形變)到最終的氣壓傳感器,建構(gòu)了實(shí)驗(yàn)—理論—實(shí)驗(yàn)—產(chǎn)品的過程。在現(xiàn)有知識(shí)的基礎(chǔ)上,重新設(shè)計(jì)課堂教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,內(nèi)化知識(shí)實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí),思維導(dǎo)圖如左下。
物理由于受中考影響,重視習(xí)題練習(xí),過多地實(shí)施“題海戰(zhàn)術(shù)”,使學(xué)生失去了學(xué)習(xí)物理的興趣。在課后布置課外實(shí)踐作業(yè)不僅可以起到復(fù)習(xí)鞏固課堂所學(xué)的目的,還能提高一部分學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。
1.作業(yè)安排
(1)戶內(nèi)作業(yè):請(qǐng)完善利用吸盤(或注射器)測(cè)量大氣壓值的實(shí)驗(yàn)方案,并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案和測(cè)量值進(jìn)行誤差分析。作業(yè)的目的是讓學(xué)生在將實(shí)驗(yàn)得出的大氣壓值與實(shí)際大氣壓比較的基礎(chǔ)上,利用已有知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題(錯(cuò)誤或誤差)進(jìn)行分析改進(jìn)。在實(shí)驗(yàn)不斷往復(fù)的過程中,學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合,自身實(shí)現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)。當(dāng)然,在實(shí)踐中應(yīng)成立小組,讓動(dòng)手能力強(qiáng)的同學(xué)帶動(dòng)一組同學(xué),實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。
(2)戶外作業(yè):請(qǐng)利用氣壓的測(cè)量來估測(cè)你家樓層(住高樓)與地面的高度差,或疫情結(jié)束后去登山時(shí)實(shí)地估測(cè)“忘歸石”的海拔高度,在戶內(nèi)實(shí)踐作業(yè)的基礎(chǔ)上對(duì)已有知識(shí)再進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固。
(3)鋪墊型作業(yè):將一張撲克牌對(duì)折立起,請(qǐng)你用嘴吹,試試朝哪個(gè)位置吹時(shí),無論你怎么用力吹都不會(huì)掀翻撲克牌。為下節(jié)課后半課時(shí)教學(xué)做準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單但其原理也考驗(yàn)學(xué)生的物理思維。
2.作業(yè)評(píng)價(jià)
學(xué)生以小組方式在課前提供視頻、照片、數(shù)據(jù)等,教師在課前讓學(xué)生展示或教師點(diǎn)評(píng),最后集中進(jìn)行成果展示。教學(xué)設(shè)計(jì)所涉及的知識(shí)源于課本,不高于中考難度,設(shè)計(jì)靈感首先可以來源于學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),這個(gè)是最好的,也是學(xué)生最感興趣的;其次可以是一些雜志和書籍上的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),因?yàn)閷W(xué)情不同需慎用;最后,最重要的來源是每年的中考試題,中考試題中有很多創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),可以從中考考題中吸取營(yíng)養(yǎng)。
重構(gòu)教學(xué)流程對(duì)教師提出了較高的教學(xué)要求,教師需要有較廣的知識(shí)儲(chǔ)備,能夠不局限于各個(gè)知識(shí)點(diǎn),思考建立知識(shí)之間的聯(lián)系,做出促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)。