莊益君
(江陰市禮延實(shí)驗(yàn)學(xué)校,江蘇無(wú)錫 214431)
2022年版《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的重要變化從關(guān)注學(xué)科滲透轉(zhuǎn)為提升學(xué)生物理課程核心素養(yǎng),注重物理課程的基礎(chǔ)性、實(shí)踐性與發(fā)展性.物理課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu)設(shè)置為物理內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)探究和綜合實(shí)踐三大類一級(jí)主題.本文將“電路初探”的復(fù)習(xí)課以綜合實(shí)踐活動(dòng)形式展開,是在嘗試新課標(biāo)背景的復(fù)習(xí)課新樣態(tài).
筆者在與眾多物理教師交流時(shí),多數(shù)教師都對(duì)復(fù)習(xí)課的教學(xué)效能提出疑問(wèn).大家較多信奉“熟能生巧”的策略.尤其對(duì)電學(xué)復(fù)習(xí)課,教師們基本都是采取“知識(shí)點(diǎn)回顧+典型例題講解+習(xí)題鞏固”的強(qiáng)化應(yīng)試訓(xùn)練方式,正如行為主義學(xué)派斯金納提出的“操作強(qiáng)化原理”,多次強(qiáng)化模仿、記憶,不斷重復(fù)機(jī)械化訓(xùn)練.這種復(fù)習(xí)方式應(yīng)付常規(guī)題有一定的作用,但不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)更非積極助推的,與新課標(biāo)的評(píng)價(jià)體系也不吻合.
鑒于此,復(fù)習(xí)課的課堂教學(xué)迫切需要?jiǎng)?chuàng)新.本文針對(duì)以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行思考:如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)?創(chuàng)設(shè)什么樣的真實(shí)情境,能巧妙將眾多的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)構(gòu)建模塊呈現(xiàn)給學(xué)生?通過(guò)什么樣的評(píng)價(jià)方式激發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)課的興趣?本文以蘇科版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書的物理九年級(jí)上冊(cè)的第13章“電路初探”復(fù)習(xí)課為例,談?wù)勛约簩?duì)新課標(biāo)背景下的復(fù)習(xí)新樣態(tài)的嘗試.
在執(zhí)教本節(jié)課時(shí),筆者依據(jù)物理觀念大概念進(jìn)階,嘗試以更高的視角,將自己對(duì)電路學(xué)習(xí)單元的生活化理解投射到本單元的知識(shí)體系中.
物理觀念大概念進(jìn)階分為3層:第1 層級(jí)是電路的結(jié)構(gòu)和連接方式;第2層級(jí)是電路工作遵循的規(guī)律;第3 層級(jí)是能量的轉(zhuǎn)化.根據(jù)這3 層內(nèi)容進(jìn)行生活化對(duì)比理解,將用電器在電路中工作類比為汽車在道路上行駛.將大單元內(nèi)容分解和對(duì)比如下:13 章“電路初探”的核心內(nèi)容為熟悉電路各元件功能,將其類比為熟悉汽車各部件功能;14章“歐姆定律”的核心任務(wù)即用電器正常工作時(shí)遵循的原則,類比為汽車行駛應(yīng)熟悉交通規(guī)則;15章“電功和電能”的核心任務(wù)即用電器以能量形式服務(wù)生活,類比為汽車行駛中的能量轉(zhuǎn)化,從而提出低碳節(jié)能意識(shí)(如圖1).從現(xiàn)象到規(guī)律,立意更高,層層遞進(jìn),為初中階段電路的學(xué)習(xí)搭建了整體框架,幫助學(xué)生將物理觀念生活化.而本節(jié)“電路初探”的復(fù)習(xí)課為大單元提供了電路學(xué)習(xí)基礎(chǔ).
圖1 電學(xué)概念層級(jí)圖
從真實(shí)的生活情境引入課題:嘗試以方艙醫(yī)院中設(shè)計(jì)病房呼救系統(tǒng)為問(wèn)題情境(如圖2).既順應(yīng)時(shí)代抗疫形勢(shì),激發(fā)學(xué)生成為抗疫戰(zhàn)士的責(zé)任擔(dān)當(dāng)又契合復(fù)習(xí)課主題,以問(wèn)題為導(dǎo)向,逐步展開“再認(rèn)識(shí)——電學(xué)元件”“再理解——電路規(guī)律”“再分析——電路故障”“新應(yīng)用——電路設(shè)計(jì)”的復(fù)習(xí)課教學(xué),最終實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的解決.
圖2 “電路初探”復(fù)習(xí)課情境圖
在梳理“電路初探”整章的知識(shí)脈絡(luò)和核心概念的基礎(chǔ)上,筆者將復(fù)習(xí)內(nèi)容設(shè)置了4個(gè)模塊,每個(gè)模塊融入概念進(jìn)階設(shè)計(jì)思想.
模塊1:再認(rèn)識(shí)——電學(xué)元件.熟悉各元件功能.為防止知識(shí)的簡(jiǎn)單堆砌,將電源、用電器、開關(guān)和導(dǎo)線等電路元件放置在電路中,賦予其能量轉(zhuǎn)化的意義.而電流、電壓表的使用又為模塊二的復(fù)習(xí)內(nèi)容做好鋪墊.
模塊2:再理解——電路特點(diǎn).理解電路特點(diǎn),要完成從對(duì)串并聯(lián)電路的認(rèn)識(shí)到串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)的了解.該模塊內(nèi)容學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)是電路的判斷及電流、電壓表使用異同點(diǎn).電流表、電壓表在電路中使用出現(xiàn)的故障,引出模塊三的復(fù)習(xí)內(nèi)容.
模塊3:再分析——電路故障.電路故障分析,是電學(xué)的難點(diǎn).筆者通過(guò)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的故障理論分析和通過(guò)小組合作檢測(cè)盲盒中的電路故障化解難點(diǎn).
模塊4:新應(yīng)用——電路設(shè)計(jì).電路設(shè)計(jì)應(yīng)用,是實(shí)踐創(chuàng)新遷移能力的體現(xiàn).借助工程思維,將物理創(chuàng)意與方案轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)有形作品.在以上3 大模塊復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)并制作病房呼救系統(tǒng)的作品.模塊4 的學(xué)習(xí)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)知識(shí)技能和方法的升華.作品不斷完善的過(guò)程,就是問(wèn)題不斷產(chǎn)生和解決的過(guò)程.
2022年版《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》從物理內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)探究和綜合實(shí)踐3個(gè)方面設(shè)計(jì)學(xué)習(xí),旨在促進(jìn)學(xué)生物理課程核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展.物理學(xué)科的綜合實(shí)踐離不開實(shí)驗(yàn)探究,它將引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)生活.第13 章“電路初探”復(fù)習(xí)課在培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)的實(shí)踐中,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究嘗試以下幾個(gè)方面的實(shí)踐.
物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與教學(xué)目標(biāo)需進(jìn)行匹配.物理觀念是從認(rèn)識(shí)結(jié)果的角度描述物理核心素養(yǎng)的;科學(xué)思維是從認(rèn)識(shí)方式和過(guò)程的角度對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)中的關(guān)鍵能力進(jìn)行的說(shuō)明;科學(xué)探究更關(guān)注實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的過(guò)程與方法;科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的情感、態(tài)度和價(jià)值觀.
第13章“電路初探”復(fù)習(xí)課的知識(shí)性目標(biāo)為:說(shuō)出生產(chǎn)生活中采用簡(jiǎn)單串聯(lián)或并聯(lián)電路的實(shí)例;了解串并聯(lián)電路開路電流、電壓的特點(diǎn).技能性目標(biāo)為:會(huì)看會(huì)畫會(huì)連接串并聯(lián)電路圖.體驗(yàn)性目標(biāo)為:會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路,所有的目標(biāo)都指向?qū)嵺`體驗(yàn).
(1)“實(shí)驗(yàn)鏈”貫之.
基于以上課程教學(xué)目標(biāo),“電路初探”復(fù)習(xí)課嘗試以實(shí)驗(yàn)鏈串起4大模塊復(fù)習(xí)的綜合實(shí)踐活動(dòng)實(shí)踐.
實(shí)驗(yàn)1:再認(rèn)識(shí)——電學(xué)元件.
器材1:實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有電源、一個(gè)開關(guān)、一盞燈和一個(gè)電鈴,如圖3.
圖3 器材1
任務(wù)1:(1)開關(guān)S1閉合,燈亮,鈴響;(2)若S1斷開,燈和電鈴?fù)瑫r(shí)停止工作;請(qǐng)按照以上要求設(shè)計(jì)電路圖,并連接實(shí)物圖.
思維訓(xùn)練1:(1)借助串聯(lián)電路,認(rèn)識(shí)各元件的功能,尤其是對(duì)能量轉(zhuǎn)化的意義;(2)啟發(fā)學(xué)生除了串聯(lián)外,并聯(lián)電路也符合以上條件.培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,同時(shí)完成會(huì)看、會(huì)畫、會(huì)連接簡(jiǎn)單串聯(lián)電路的能力目標(biāo).
實(shí)驗(yàn)2:再理解——電路特點(diǎn).
器材2:在器材1的基礎(chǔ)上增加電流表、電壓表,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一盞燈和一個(gè)電鈴,如圖4.
圖4 器材2
任務(wù)2:(1)用電壓表測(cè)出串聯(lián)電路中電鈴和電燈兩端的電壓;(2)用電流表測(cè)出并聯(lián)電路中電鈴和電燈兩支路和干路中的電流.
思維訓(xùn)練2:(1)正確使用電流、電壓表,尤其是讓學(xué)生嘗試挑戰(zhàn)并聯(lián)電路連接的難點(diǎn);(2)了解串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn),借助串聯(lián)電路,認(rèn)識(shí)各元件的功能,尤其是對(duì)能量轉(zhuǎn)化的意義.
實(shí)驗(yàn)3:再分析——電路故障.
器材3:模擬器材2,每組再派發(fā)一個(gè)存在電路故障的盲盒,如圖5.
圖5 器材3
實(shí)驗(yàn)4:新應(yīng)用——電路設(shè)計(jì).
器材4:器材1的基礎(chǔ)上增加開關(guān)S2和燈泡L2,如圖6.
圖6 器材4
任務(wù)4:電路正確連接后,閉合開關(guān)S1,發(fā)現(xiàn)燈L1亮;閉合開關(guān)S2,發(fā)現(xiàn)燈L2亮;無(wú)論燈如何亮,鈴都響.
思維訓(xùn)練4:通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力.
(2)“問(wèn)題鏈”貫之.
本課的模塊4 是教學(xué)的難點(diǎn),是學(xué)生關(guān)鍵能力中創(chuàng)新遷移能力的綜合體現(xiàn),也是課堂的升華和精華所在.筆者嘗試以問(wèn)題鏈作為錨點(diǎn),逐層進(jìn)階.
問(wèn)題1:如果只有一張病床的病人呼叫,指示燈和開關(guān)、電鈴如何連接?
學(xué)生1:將所有元件進(jìn)行串聯(lián).
學(xué)生2:指示燈和電鈴能否并聯(lián)后再和開關(guān)連接?
兩種觀點(diǎn)引發(fā)學(xué)生的思辨,從而進(jìn)行科學(xué)選擇.
問(wèn)題2:系統(tǒng)中如果有兩張病床的病人呼叫,指示燈和開關(guān)、電鈴如何連接?
學(xué)生1:可以一床的燈和電鈴先并聯(lián),再和該床的開關(guān)串聯(lián),另一床也如此連接.
學(xué)生2:鈴太多了,可以每個(gè)指示燈和床的開關(guān)串聯(lián)組成一條支路,兩條支路并聯(lián)后與電鈴連接,這樣可以節(jié)省電鈴.
問(wèn)題3:情境代入.護(hù)士知道是哪個(gè)病床呼叫后,如何對(duì)電路操作?
學(xué)生1:思維創(chuàng)想1.能不能在干路上裝個(gè)總開關(guān),直接斷開?
學(xué)生2:思維創(chuàng)想2.不行,斷開干路后,別的病床無(wú)法呼叫.可否用遠(yuǎn)程控制技術(shù)?
問(wèn)題4:情境代入.病人如何知道自己呼叫成功,護(hù)士能否對(duì)電路進(jìn)行應(yīng)答操作?
學(xué)生3:思維創(chuàng)想3.病房再裝一個(gè)指示燈……
問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)不斷培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)思維”,讓學(xué)生依托事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理,對(duì)不同信息、觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判,進(jìn)行檢驗(yàn)和修正,進(jìn)而培養(yǎng)提出創(chuàng)造性見解的能力與品格.
評(píng)價(jià)不僅是對(duì)預(yù)期目標(biāo)的檢測(cè),更是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的促進(jìn).目標(biāo)明確、主體多元、方式多樣的評(píng)價(jià)體系,尊重學(xué)生的個(gè)體差異,幫助學(xué)生建立自信,激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)物理的熱情.綜合實(shí)踐活動(dòng)的評(píng)價(jià)主要是形成性評(píng)價(jià),通過(guò)合作、探究、表達(dá)等過(guò)程成功展示作品,更重視對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的測(cè)評(píng).筆者借助一些方法嘗試更全面地進(jìn)行評(píng)價(jià).
點(diǎn)亮一盞燈:本課教學(xué)前,由學(xué)生推選一名綜合素質(zhì)優(yōu)秀的科學(xué)助理,旨在在學(xué)生中樹立一個(gè)榜樣.他像探照燈一樣照亮整個(gè)教室的每個(gè)角落.他更是老師的助手,記錄著課堂的每個(gè)精彩的表現(xiàn),并進(jìn)行量化.
組建一團(tuán)隊(duì):綜合實(shí)踐活動(dòng)除了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力外,更重要的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)生活,為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ).根據(jù)學(xué)生的特質(zhì)、性別進(jìn)行小組分工,對(duì)小組進(jìn)行團(tuán)隊(duì)考核,最后評(píng)出魯班團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)、創(chuàng)意團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)、工程師團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)、排雷小專家獎(jiǎng)、最佳辯手團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)等,每個(gè)小組都有自己的高光時(shí)刻和對(duì)應(yīng)榮譽(yù).
樹立一把尺:為了讓學(xué)生的項(xiàng)目學(xué)習(xí)得到及時(shí)、客觀的評(píng)價(jià),從低階學(xué)習(xí)走向高階學(xué)習(xí).本課采取了每小組選取一名評(píng)審團(tuán)成員進(jìn)駐其他小組.尤其在模塊3實(shí)驗(yàn)電路故障分析、檢修環(huán)節(jié)中,教師預(yù)先設(shè)計(jì)了6個(gè)盲盒,每個(gè)盲盒中設(shè)置了不同的電路故障.全班學(xué)生分成6個(gè)小組,每個(gè)小組都由其他組的一名評(píng)審團(tuán)成員現(xiàn)場(chǎng)參與和評(píng)審任務(wù)完成情況.在設(shè)定的時(shí)間內(nèi),除了一個(gè)小組沒(méi)有完成任務(wù)外,其他5個(gè)小組都順利檢測(cè)出故障并進(jìn)行了電路修復(fù),評(píng)審團(tuán)第一時(shí)間將評(píng)審結(jié)果公布于眾,為各個(gè)小組獲得過(guò)程性評(píng)價(jià)提供了保障.
2022年版《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提出更高的要求.綜合實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的重要利器,能促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面提高.我們還會(huì)繼續(xù)探索以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo),創(chuàng)設(shè)真實(shí)生活為教學(xué)情境,構(gòu)建模塊化教學(xué),滲透多元評(píng)價(jià)的復(fù)習(xí)教學(xué)新樣態(tài).