《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》明確提出:“課堂教學(xué)的重要目標(biāo)之一是激活學(xué)生思維,要注重培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的能力。”在“雙減”“學(xué)本理念”的背景下,如何在初中物理導(dǎo)學(xué)過程中優(yōu)化問題設(shè)計,激活學(xué)生思維,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展,提升學(xué)科素養(yǎng),這是擺在老師面前的一個重要課題。關(guān)注學(xué)生物理視野、物理思維、物理語言能力的培養(yǎng),對于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。
(一)科學(xué)制定學(xué)習(xí)目標(biāo),積極探索新形態(tài)課堂
2014年教育部頒布的《關(guān)于深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》,明確了培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是育人的重要目標(biāo),是推進(jìn)課程改革深化發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要由物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面構(gòu)成?!读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)注重以基礎(chǔ)知識為主的科學(xué)素養(yǎng),注重學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)。 一節(jié)優(yōu)質(zhì)的物理課,學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定是關(guān)鍵,學(xué)習(xí)目標(biāo)是一切教學(xué)活動的出發(fā)點和落腳點,是教學(xué)活動的源頭、核心、方向和動力。
下面以滬科粵教版初中物理九年級上冊 “電能與電功”為例,依照物理核心素養(yǎng)要求,積極探索立足物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂教學(xué)嘗試。
在設(shè)計“電能與電功”的學(xué)習(xí)目標(biāo)時,分別從物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任三個方面進(jìn)行了制定。
1.了解家鄉(xiāng)的電能,學(xué)會電能表的使用方法,學(xué)會計算家庭的電費。(物理觀念)
2.通過分析實例,從能量轉(zhuǎn)化角度建立并理解電功的概念。(科學(xué)思維)
3.認(rèn)識電能的應(yīng)用價值,形成節(jié)約電能的意識。(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)
這樣的目標(biāo)制定使學(xué)生能快速了解課堂應(yīng)該掌握的基礎(chǔ)知識、基本技能,能緊緊圍繞目標(biāo)進(jìn)行探究,保證在學(xué)習(xí)過程中做到有的放矢。同時,學(xué)生也養(yǎng)成了科學(xué)的思維習(xí)慣,進(jìn)而學(xué)會學(xué)習(xí),形成科學(xué)態(tài)度和正確的價值觀,增強(qiáng)社會責(zé)任感、民族自豪感。
(二)發(fā)揮物理學(xué)科優(yōu)勢,讓核心素養(yǎng)落地生根
義務(wù)教育物理課程旨在促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展,這是物理課程發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢、落實立德樹人根本任務(wù)的價值表現(xiàn)。在物理學(xué)科教學(xué)設(shè)計的各個環(huán)節(jié),我基于學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向,注重學(xué)習(xí)目標(biāo)的落實,真正讓核心素養(yǎng)在課堂上落地生根。
例如,從家鄉(xiāng)熟悉的電能著手,筆者采集了陽城電廠(亞洲最大的火力發(fā)電站)、陽城城鄉(xiāng)街道的太陽能路燈、陽城陶瓷工業(yè)園區(qū)的風(fēng)力路燈等圖片和視頻,創(chuàng)設(shè)問題情境,巧妙設(shè)問,激發(fā)學(xué)生思維。如:我們生活中的電源都有哪些?這些電源都是怎么工作的?這些電能對于我們有什么利用價值?我們的家鄉(xiāng)電能比較匱乏,我們應(yīng)該怎樣辦?面對這些生活中的實際問題,學(xué)生主動思考、積極交流,對物理產(chǎn)生了濃厚的興趣。
在教學(xué)中,還可以把物理知識與生活哲理結(jié)合起來,例如,在講解到“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”時,我告訴學(xué)生:“我們一個人可以走多遠(yuǎn),其實是由自身的能量決定的,因此我們在平時一定要多讀書、讀好書,豐富自己的精神世界,使自己的生活多姿多彩……”這些富有哲理的知識,引發(fā)了學(xué)生的思考,注入了情感價值觀,學(xué)生明白了物理來源于生活、應(yīng)用于生活,物理讓生活更加豐富的道理。
此外,還應(yīng)該把跨學(xué)科實踐落實到個人行為規(guī)范上。本節(jié)課中,電能與日常生活、社會發(fā)展聯(lián)系緊密,我們可以結(jié)合低碳生活理念、培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能環(huán)保的意識等設(shè)計問題,如:我們在生活中如何節(jié)約用電?請同學(xué)們制定家庭用電節(jié)能計劃表,優(yōu)化家庭用電行為。通過這樣的問題引導(dǎo)學(xué)生把個人的低碳生活和國家的節(jié)能環(huán)保政策結(jié)合起來,增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展意識。
在課堂教學(xué)中,教師要抓住物理學(xué)科與生活、生產(chǎn)和科技聯(lián)系緊密的特點,注重物理與生活哲理之間的聯(lián)通,注重物理與科技發(fā)展的遷移,注重物理在社會生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用,讓物理課堂真正實現(xiàn)有料、有趣、有味、有光。讓新課改下的物理課堂具有良好的價值取向,讓學(xué)生在每一節(jié)課中都有收獲、有進(jìn)步、有發(fā)展。
(一)以問題情境為導(dǎo)向,為學(xué)生搭建探究學(xué)習(xí)平臺
課堂教學(xué)中最核心的就是導(dǎo)和學(xué)的問題,如何優(yōu)化導(dǎo)學(xué)問題,激活學(xué)生的思維,提升學(xué)生核心素養(yǎng),這是擺在教育工作者面前的一個重要課題。自從參加課題研究以來,我對工作期間的一些經(jīng)驗、做法進(jìn)行了復(fù)盤總結(jié),根據(jù)新時代教育教學(xué)的要求進(jìn)行了對接和跟進(jìn),并在教學(xué)中進(jìn)行了有益的嘗試。
在教學(xué)設(shè)計時,我曾經(jīng)采用三案教學(xué)法(包含自學(xué)案、探究案、鞏固案),學(xué)生在自學(xué)、探究、鞏固時都是以問題為線索展開教學(xué),學(xué)生在自學(xué)、探究、實驗、練習(xí)中進(jìn)行同伴互助、合作共學(xué),一系列的問題引發(fā)學(xué)生深入思考、深度學(xué)習(xí)。下面以滬粵版初中物理九年級上冊“怎樣認(rèn)識和測量電壓”為例,談一談我在優(yōu)化導(dǎo)學(xué)問題,激活學(xué)生思維方面的一些教學(xué)嘗試。
在導(dǎo)入環(huán)節(jié),我這樣說:“問渠那得清如許,為有源頭活水來,學(xué)習(xí)如此,電路也是如此!要想讓電路中的小燈泡亮起來,必須有源源不斷的電流通過小燈泡?!苯酉聛砦矣靡粋€簡單電路進(jìn)行實驗演示,通過閉合、斷開開關(guān),觀察小燈泡的發(fā)光情況;取下電源,閉合開關(guān),觀察小燈泡的發(fā)光情況。學(xué)生因為實驗觀察到的現(xiàn)象,陷入了迷茫。此時我進(jìn)行設(shè)問,電源在電路中起什么作用呢?這個問題引發(fā)了學(xué)生的思考,由此導(dǎo)入課題。該環(huán)節(jié)通過物理與哲理結(jié)合,物理與實驗結(jié)合,豐富了學(xué)生的精神世界,潤物無聲卻激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在自學(xué)環(huán)節(jié),可以設(shè)計一些基礎(chǔ)性、生活性的問題,讓學(xué)生帶著問題自學(xué)課本。例如,生活中常見的電源有哪些?電源是給用電器提供什么的裝置?電路中形成電流的原因是什么?電壓的物理量名稱和符號都用什么表示?電壓的國際單位和名稱都用什么表示?如何用電壓表測量電壓?電壓的物理學(xué)史是怎樣的?該環(huán)節(jié)通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)、同伴互助、歸納比較等,學(xué)生的能力得到了提高。
在探究環(huán)節(jié),可以設(shè)計一些思考性、探究性問題,讓學(xué)生帶著問題通過實驗進(jìn)行探究。例如,關(guān)于電源和電壓:存在電流就一定存在電壓嗎?存在電壓就一定存在電流嗎?關(guān)于測量電壓的方法:在不能估測被測電壓大小的情況下,為什么要選用最大的量程?為什么用試觸法判斷電壓的大小,然后再根據(jù)判斷結(jié)果,選用合適的量程?為什么電壓表必須并聯(lián)在電路中,而不能串聯(lián)在電路中?為什么連接電路時,電流必須從電壓表的正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出?學(xué)生通過教師設(shè)計的比較電壓表和電流表使用方法區(qū)分表格進(jìn)行對比學(xué)習(xí)……學(xué)生在真實任務(wù)情境下進(jìn)行科學(xué)探究,學(xué)生在思考、實驗中提高了認(rèn)知,增強(qiáng)了動手操作能力,也提高了解決實際問題的能力。
在鞏固環(huán)節(jié),可以設(shè)計一些具有基礎(chǔ)性、生活性、地方性、科技性的問題,開辟了解中考、走近中考等欄目,讓學(xué)生通過豐富多彩的鞏固訓(xùn)練打牢基礎(chǔ)、拓展思維、提高認(rèn)知。
通過訓(xùn)練學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”為抓手的“學(xué)本理念下初中物理導(dǎo)學(xué)問題優(yōu)化設(shè)計的研究”教學(xué)模式,可以提高課堂教學(xué)藝術(shù)、發(fā)揮教師智慧,引導(dǎo)學(xué)生由淺表性學(xué)習(xí)向深度學(xué)習(xí)遞進(jìn),把物理教學(xué)的過程變成學(xué)生探索大自然奧秘、了解社會生活的過程,把課堂變成學(xué)生探索世界的窗口。
(二)運用活動探究、自我評價與作業(yè)、課外活動等板塊強(qiáng)化所學(xué)知識,學(xué)以致用
1.物理課堂離不開生活、離不開實驗,在活動探究板塊,教師應(yīng)該精心設(shè)計問題,學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計的問題運用科學(xué)的方法進(jìn)行實驗探究,達(dá)到最終解決問題的目的,同時也鍛煉了學(xué)生解決問題的能力。
例如,在探究“水在沸騰前后溫度變化的特點”這個實驗時,設(shè)計了一系列問題:你在生活中見過水的沸騰嗎?水為什么會沸騰?水在沸騰前后溫度分別如何變化?如何觀察水沸騰時氣泡的變化情況?在活動中,可以給學(xué)生較大的空間,為學(xué)生提供鐵架臺、溫度計、隔板、燒杯、石棉網(wǎng)、酒精燈等實驗器材,讓學(xué)生小組分工進(jìn)行活動,自主分析論證,從而推理得出結(jié)論。在實驗過程中,可以有意識地引導(dǎo)學(xué)生思考:“我們在用酒精燈加熱使水沸騰的過程中,如何能夠既節(jié)約能源又節(jié)省時間?”學(xué)生經(jīng)過分析、討論,總結(jié)出了一些有效的措施:如加個蓋子,選擇溫度較高的水,減少燒杯中水的質(zhì)量等。在實驗快結(jié)束時,有意識地引導(dǎo)學(xué)生思考:“水在沸騰后移去酒精燈,沸騰是否會繼續(xù)?”師生共同探究沸騰的條件。學(xué)生在實驗探究過程中,經(jīng)過觀察、思考、分析、論證等明白了水在沸騰前后溫度變化的特點。在經(jīng)歷科學(xué)探究的過程中,學(xué)生形成了嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度,在貼近學(xué)生生活情境中解決問題也可以培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。
2.自我評價、作業(yè)和課后活動其實是問題的延續(xù)和落實、理論聯(lián)系實際的應(yīng)用。這些情境化問題的設(shè)計讓學(xué)生在交流解惑的過程中調(diào)動了探究積極性,幫助學(xué)生解決日常生活中的問題。
例如,在教學(xué)滬粵版初中物理九年級 “怎樣用電才安全”一課時,在自我評價與作業(yè)設(shè)計板塊,筆者設(shè)計了這樣的問題:電路中電流過大的原因有兩個,一是短路,二是用電器總功率過大。為了用電安全,你應(yīng)該怎么做?帶有金屬外殼的家用電器要有接地線,你知道為什么要有這樣的規(guī)定嗎?在課外活動板塊,讓學(xué)生利用周末時間,觀察并了解自己家里的電路分布情況,查找出不安全的因素,提出改進(jìn)建議,并與同學(xué)交流。學(xué)生在思考、分析、實踐、歸納等過程中,強(qiáng)化了安全用電的常識、養(yǎng)成了安全用電的意識、形成了安全用電的良好習(xí)慣。
新課標(biāo)指出,應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生具有以下素養(yǎng):會用物理的眼光觀察現(xiàn)實世界、會用物理的思維思考現(xiàn)實世界、會用物理的語言表達(dá)現(xiàn)實世界。如何才算具有物理的“眼光”“思維”“語言”,這就要求我們物理教師在實驗探究過程中,創(chuàng)設(shè)真實任務(wù)情境,突出問題導(dǎo)向,讓學(xué)生經(jīng)歷問題解決的過程,體驗學(xué)習(xí)物理的樂趣,形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。這樣的探究過程,開闊了學(xué)生的視野、激活了學(xué)生的思維、豐富了學(xué)生的語言,讓學(xué)生在自主、交流、探究、發(fā)現(xiàn)、體驗等實踐過程中,通過動腦、動手、動筆、動口,激發(fā)并保持了學(xué)習(xí)物理的興趣,為學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。下面以滬粵版初中物理九年級上冊“認(rèn)識內(nèi)能”為例,談一談筆者在問題驅(qū)動課堂,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展方面的一些教學(xué)嘗試。
在導(dǎo)入環(huán)節(jié),筆者收集了一些交通工具圖片和視頻,如公交車、高鐵、輪船、飛機(jī)等,并設(shè)計了兩個問題:這些交通工具都有哪些相同點?驅(qū)動這些交通工具做功的能量是從哪里來的呢?這樣的問題導(dǎo)入是一個從生活、社會到物理的過程,是一個“見物思理”的過程。學(xué)生感受到了科技日新月異的發(fā)展,提升了民族自豪感,激發(fā)了學(xué)生對科技的興趣和熱情。
在導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié),筆者在導(dǎo)學(xué)任務(wù)單“怎樣改變物體的內(nèi)能”這個學(xué)程設(shè)計了幾個問題:寒冷的冬天,兩手互相搓一搓,可以取暖,這是哪一種方式改變物體的內(nèi)能?當(dāng)你從寒冷的戶外回到家時,父母用溫暖的大手握住你冰冷的小手時,你冰冷的小手也會變得暖和,這是用哪一種方式改變物體的內(nèi)能?生活中還有哪些改變物體內(nèi)能的事例?我有意識地引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識解決生活中的問題,解釋生活中的現(xiàn)象,學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,增強(qiáng)了直觀性和形象性,這是一個從物理到生活、社會的過程,是一個“知理明用”的過程,學(xué)生在解決實際問題中體會到了物理的價值。
在日常物理課堂教學(xué)中,教師要基于情境創(chuàng)設(shè)、問題導(dǎo)向、解決問題,落實“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念,讓學(xué)生把生活中的一些小實驗、小創(chuàng)新、小制作都帶進(jìn)物理課堂,學(xué)生關(guān)注生活、生產(chǎn)和科技發(fā)展的熱情進(jìn)一步提高。同時,讓學(xué)生走出課堂,關(guān)注社會現(xiàn)實問題。學(xué)生在解決現(xiàn)實問題的過程中積極思考、合作交流,體會到了物理與社會之間建立緊密聯(lián)系的過程。學(xué)生深切感受到物理的真實與親近,增強(qiáng)了主動探究的興趣,培養(yǎng)了學(xué)生的探究習(xí)慣,學(xué)生做到了“學(xué)以致用”,進(jìn)而提升了核心素養(yǎng)。
總之,學(xué)生物理核心素養(yǎng)提升是一項長期而艱巨的任務(wù),我們要基于問題導(dǎo)向,激活學(xué)生思維,以“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”為抓手,培養(yǎng)學(xué)生物理視野、物理思維、物理語言等物理學(xué)科核心素養(yǎng),逐步探索“學(xué)本理念下初中物理導(dǎo)學(xué)問題優(yōu)化設(shè)計的研究”教學(xué)模式,破解教育教學(xué)重難點問題,滿足學(xué)生個性化發(fā)展需求,助力學(xué)生成長、成人、成才,從而全面提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
【本文系山西省教育科學(xué)規(guī)劃課題“學(xué)本理念下初中物理導(dǎo)學(xué)問題優(yōu)化設(shè)計的研究”(課題編號:GH-220573)的階段性研究成果。】