中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-6148(2025)6-0023-4
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)\"中明確要求:物理教學(xué)以主題為線索,構(gòu)建課程結(jié)構(gòu),依據(jù)物理學(xué)科內(nèi)涵,遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,明確物理學(xué)習(xí)主題,注重“知行合一、學(xué)以致用”,彰顯物理學(xué)科的實(shí)踐性、應(yīng)用性等特點(diǎn)?;诖?,筆者在一線教學(xué)的實(shí)踐中努力探索主題式探究教學(xué),打破物理學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活的壁壘,通過(guò)真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè),加強(qiáng)學(xué)科知識(shí)與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)生活、社會(huì)實(shí)踐之間的聯(lián)系,提高學(xué)生認(rèn)識(shí)世界、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)科課程的綜合育人。
1主題式探究教學(xué)的實(shí)施模型與環(huán)節(jié)
1.1 框架模型
如圖1所示,“主題\"以完成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立且完整的教育實(shí)踐為目標(biāo),以“單元 + 核心素養(yǎng)”為顯著表征,即教師圍繞某一綜合意義的主題單元,從期望“學(xué)會(huì)什么\"逆向設(shè)計(jì)思路出發(fā),設(shè)計(jì)并展示“學(xué)生如何學(xué)會(huì)”的過(guò)程,并伴以適時(shí)的評(píng)價(jià),引領(lǐng)學(xué)生自主建構(gòu)有效學(xué)習(xí)的活動(dòng)方案,貫徹“教-學(xué)-評(píng)”一致性。
1.2 實(shí)施環(huán)節(jié)
環(huán)節(jié)一:明晰關(guān)鍵概念,形成核心體系。
新課標(biāo)強(qiáng)調(diào),核心概念是學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)鍵,讓學(xué)生在關(guān)鍵概念的視角下豐富對(duì)學(xué)科概念的理解,促進(jìn)他們對(duì)學(xué)科規(guī)律的深刻認(rèn)知。主題式探究教學(xué)以關(guān)鍵概念為主線,以核心知識(shí)為載體,意旨學(xué)生理解和把握物理學(xué)科思想和方法的程度,著眼于學(xué)生遷移、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際生活中的新問(wèn)題。
環(huán)節(jié)二:提煉學(xué)習(xí)主題,設(shè)計(jì)核心目標(biāo)。
學(xué)習(xí)主題是對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的高度濃縮和提煉,指向了學(xué)科的主干知識(shí)和精髓、學(xué)生的必備知識(shí)和能力,必然指向了學(xué)習(xí)內(nèi)容的核心和關(guān)鍵。因而,明晰的主題學(xué)習(xí)方向,既有利于幫助學(xué)生深度學(xué)習(xí)與思考,也有利于幫助他們尋找到探究的重點(diǎn)、問(wèn)題解決的突破點(diǎn)。學(xué)習(xí)主題同時(shí)指向的也是教育的價(jià)值點(diǎn)、育人點(diǎn),更是物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和關(guān)鍵。圍繞主題的重點(diǎn)和關(guān)鍵設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù),使知識(shí)問(wèn)題化,引領(lǐng)學(xué)生展開深度思考和探究,層層深人,步步深化。主題引領(lǐng)下的學(xué)習(xí)目標(biāo)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì),更加有利于學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、邏輯化,更有利于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)主題、學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解、遷移和創(chuàng)新。
環(huán)節(jié)三:創(chuàng)設(shè)主題情境,形成核心問(wèn)題。
結(jié)合主題情境的核心問(wèn)題(鏈)可以引領(lǐng)學(xué)生通過(guò)單元學(xué)習(xí),深刻理解學(xué)科關(guān)鍵概念,體悟內(nèi)化提升核心素養(yǎng)。主題教學(xué)中的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題(鏈)基于主題學(xué)習(xí)任務(wù)群進(jìn)行設(shè)計(jì),這類核心問(wèn)題是學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)的源動(dòng)力,通過(guò)“問(wèn)題\"驅(qū)動(dòng)“任務(wù)”,將學(xué)習(xí)置于具體問(wèn)題情境之中,充分體現(xiàn)以“學(xué)\"為中心的學(xué)習(xí)方式。因此,設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題(鏈)需體現(xiàn)核心概念與經(jīng)驗(yàn)之間的橋梁作用,將課本所學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯C合性的生活實(shí)踐的學(xué)習(xí),通過(guò)生動(dòng)的單元學(xué)習(xí)內(nèi)容巧妙地與物理學(xué)科核心素養(yǎng)有機(jī)關(guān)聯(lián)。
環(huán)節(jié)四:開展序列活動(dòng),解決核心任務(wù)。
針對(duì)核心問(wèn)題設(shè)計(jì)的問(wèn)題(鏈),首先,能夠驅(qū)動(dòng)學(xué)生圍繞任務(wù)逐步深入探究,在進(jìn)階式的解答中不斷提升思維能力;其次,通過(guò)創(chuàng)設(shè)的空間和平臺(tái),讓學(xué)生進(jìn)行充分的個(gè)性化展示,激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識(shí);最后,通過(guò)對(duì)學(xué)生核心任務(wù)完成情況的評(píng)估,作為評(píng)判學(xué)生主題學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度的重要依據(jù)。
環(huán)節(jié)五:及時(shí)評(píng)估反思,提升核心素養(yǎng)。
學(xué)生通過(guò)完整的探究過(guò)程,在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)內(nèi)化,通過(guò)學(xué)習(xí)任務(wù)的層層遞進(jìn),引領(lǐng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題抽絲剝繭、層層深入,指向深度學(xué)習(xí);運(yùn)用核心知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建實(shí)際問(wèn)題的模型,完成主題任務(wù)的學(xué)習(xí)。一是使學(xué)習(xí)者多角度、多層次地分析和思考,在對(duì)話、交流中深化對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。二是引領(lǐng)學(xué)生更好地理解學(xué)習(xí)主題的內(nèi)涵和外延,有利于學(xué)生將主題進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分解,形成結(jié)構(gòu)化的認(rèn)知,提升了實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。
總之,主題式探究教學(xué)分為“關(guān)鍵概念一學(xué)習(xí)主題一核心問(wèn)題一活動(dòng)序列一評(píng)價(jià)反思\"五步,形成教學(xué)閉環(huán)?,F(xiàn),闡述主題式探究教學(xué)的實(shí)施方法:
“探究燈的工作效率”涉及的學(xué)科核心知識(shí)主要有“額定功率”“能量轉(zhuǎn)化”“效率\"等,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電功和電能,了解了燈的發(fā)光是電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的過(guò)程,能量轉(zhuǎn)化必然涉及效率。在準(zhǔn)確把握相關(guān)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn),深度理解教材的基礎(chǔ)上,梳理出“額定功率、能量轉(zhuǎn)化、效率”三個(gè)關(guān)鍵概念?!邦~定功率、能量轉(zhuǎn)化、效率”三個(gè)關(guān)鍵概念確定后,在“探究燈的工作效率”主題的指引下進(jìn)行統(tǒng)整,并設(shè)計(jì)出以下相應(yīng)的核心目標(biāo):
(1)通過(guò)主題學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生將單元知識(shí)框架進(jìn)行整體構(gòu)建,掌握知識(shí)系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)性整合的方法。
(2)通過(guò)體驗(yàn)和探究,激發(fā)興趣,提高動(dòng)手操作能力;同時(shí)促進(jìn)思維能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
(3)通過(guò)探究學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和節(jié)約用電、合理用電的意識(shí),激發(fā)他們熱愛(ài)生活、關(guān)心科技的人文情懷。
圍繞主題情境,提煉出以下核心問(wèn)題,如圖2所示。
探究主題 問(wèn)題鏈 設(shè)計(jì)意圖問(wèn)題1:燈的亮度與實(shí)際功率有關(guān),為什么不同種類的燈功率相同時(shí)亮度會(huì)不同? 主題引入問(wèn)題2:什么是效率?如何從能量轉(zhuǎn)化的角度理解效率相關(guān)的計(jì)算方法?
探究燈的 主題探究問(wèn)題3:燈正常工作時(shí),電流做功將電能
工作效率轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能,工作效率如何測(cè)算?問(wèn)題4:燈泡的發(fā)展伴隨著科技的進(jìn)步,對(duì)主題升華此你有哪些認(rèn)識(shí)與體會(huì)?
為探究燈的工作效率,筆者進(jìn)行了如下的教學(xué)設(shè)計(jì):
思考1:將額定功率相同的白熾燈和LED燈并聯(lián)接人家庭電路中。實(shí)際功率相同時(shí),為什么LED燈比白熾燈亮?
分析:該問(wèn)題從學(xué)生熟悉的生活情境人手,在他們已經(jīng)學(xué)習(xí)了“額定功率”“實(shí)際功率”等相關(guān)概念的基礎(chǔ)上,也認(rèn)識(shí)到“燈的亮度與實(shí)際功率有關(guān)”。通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境,將學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的疑惑點(diǎn)、沖突點(diǎn)巧妙轉(zhuǎn)化為具有思辨性的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題,既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又如同一條無(wú)形的線,牽引著教師的教學(xué)指導(dǎo),牽引著學(xué)生的思維活動(dòng)。
思考2:燈泡正常工作時(shí),電流做功,電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能。從能量轉(zhuǎn)化的角度分析,效率如何計(jì)算?
分析:根據(jù)能量守恒定律,輸出的光能和內(nèi)能的總和等于消耗的電能。通常能量轉(zhuǎn)化裝置的效率可用如下公式計(jì)算:
效率=輸出的有用能量 ×100% 輸人的總能量
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)者和促進(jìn)者,“效率”的概念是難點(diǎn),關(guān)鍵時(shí)候需要教師給學(xué)生鋪設(shè)臺(tái)階,師生共同交流形成對(duì)“效率”概念的認(rèn)知,為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)提供了保障。
思考3:小明想探究?jī)芍活~定功率相同的白熾燈與LED燈的工作效率 η 的大小,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案?
(1)實(shí)驗(yàn)原理: 。(2)實(shí)驗(yàn)器材:
(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
① 主要步驟有哪些?
② 實(shí)驗(yàn)中有哪些注意點(diǎn)?
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
將兩只額定功率相同的白熾燈和LED燈分別安裝在燈座上(圖3),并讓兩燈正常工作,每隔 1min 記錄一次溫度值,通電 10min ,設(shè)計(jì)表格,將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中(表1),并描繪成圖像(圖4)。
(5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:由圖像可知,工作相同的時(shí)間,白熾燈發(fā)光時(shí),周圍溫度升高 ,電能轉(zhuǎn)化的內(nèi)能 ,電能轉(zhuǎn)化的光能 。LED燈發(fā)光時(shí),周圍溫度升高 ,電能轉(zhuǎn)化的內(nèi)能 ,電能轉(zhuǎn)化的光能
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
分析:此實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含著“控制變量\"的物理思想,除了“額定功率”必須相同外,還需控制“通電時(shí)間”“電子溫度計(jì)與燈的距離”相同,多個(gè)物理量的出現(xiàn),許多學(xué)生往往顧此失彼,需要教師適時(shí)搭建思維支架,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)才能圓滿完成相關(guān)任務(wù)。
思考4:熒光燈的發(fā)光效率通常為 25% ,圖5所示為白熾燈將電能轉(zhuǎn)化為光能的效率圖;現(xiàn)有一只白熾燈,額定功率為100W,那么它正常工作時(shí)的亮度與額定功率多大的熒光燈的亮度相當(dāng)?
分析:教師通過(guò)設(shè)計(jì)評(píng)估性學(xué)習(xí)任務(wù),來(lái)檢測(cè)學(xué)生對(duì)“電能轉(zhuǎn)化為光能的效率\"這一關(guān)鍵主題的掌握程度,從學(xué)生問(wèn)題解決的準(zhǔn)確性中了解其探究能力的強(qiáng)弱和素養(yǎng)水平的高低。綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程,不僅激發(fā)了學(xué)生思維,而且促使學(xué)科知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活和科技有機(jī)關(guān)聯(lián),大大提升了他們解決未知領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題的能力。
思考5:科技在發(fā)展,家庭照明使用的燈泡已經(jīng)經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的發(fā)展,圖6(a)是白熾燈,圖
6(b)是節(jié)能燈,圖6(c)是LED燈。請(qǐng)你上網(wǎng)查閱相關(guān)資料并自主學(xué)習(xí),以“燈泡的發(fā)展史”為主題,撰寫500字左右的科技小論文。
分析:真實(shí)情境中的問(wèn)題解決可以讓學(xué)生有深刻的經(jīng)歷與體驗(yàn),引導(dǎo)他們進(jìn)行思維進(jìn)階的深度學(xué)習(xí)。單元主題教學(xué)的總結(jié)延伸階段,教師結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和生活體驗(yàn)巧妙引出新的問(wèn)題,任務(wù)驅(qū)動(dòng),通過(guò)適切的挑戰(zhàn)充分挖掘?qū)W生的內(nèi)驅(qū)力,實(shí)現(xiàn)具有豐富意義價(jià)值的從課內(nèi)走向課外的可持續(xù)學(xué)習(xí);學(xué)生通過(guò)圍繞有生活價(jià)值的學(xué)習(xí),聚焦學(xué)科思維,幫助他們獲得解決生活中真實(shí)問(wèn)題的能力,同時(shí)激發(fā)了他們探索未知的欲望。
2 主題式探究教學(xué)的意旨與價(jià)值
主題探究式教學(xué)基于大單元教學(xué)的理念,將知識(shí)點(diǎn)目標(biāo)與學(xué)科核心素養(yǎng)巧妙關(guān)聯(lián)。一方面,有利于知識(shí)的系統(tǒng)性學(xué)習(xí),加強(qiáng)知識(shí)體系與自主學(xué)習(xí)的關(guān)系;另一方面,充分發(fā)揮知識(shí)與情境之間的紐帶作用,打通學(xué)習(xí)與應(yīng)用的“最后一公里”,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。它主要具有以下豐富的價(jià)值意蘊(yùn)。
2.1 學(xué)習(xí)目標(biāo)的“系統(tǒng)化”
學(xué)習(xí)目標(biāo)既是教學(xué)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn),又是課堂價(jià)值追求的歸宿點(diǎn),主題式探究學(xué)習(xí)關(guān)涉核心素養(yǎng)目標(biāo)中正確的價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力,通過(guò)給學(xué)生提供全面的、豐富的、進(jìn)階的學(xué)習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生在完整的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和感悟中形成完整的學(xué)習(xí)觀,從而防止學(xué)習(xí)目標(biāo)的割裂和窄化。
2.2 學(xué)習(xí)內(nèi)容的“結(jié)構(gòu)化”
學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是以學(xué)習(xí)內(nèi)容為重要載體的,伴隨著學(xué)習(xí)過(guò)程的開展和深化,動(dòng)態(tài)化的學(xué)習(xí)內(nèi)容相伴相生。主題式探究學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)就是要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)像專家一樣分析思考和解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)習(xí)內(nèi)容相互交互和綜合,學(xué)生必須學(xué)會(huì)整合和協(xié)調(diào)的方法,才能完成這些交融復(fù)雜的微單元學(xué)習(xí)任務(wù)。因此,學(xué)習(xí)內(nèi)容具有高度的整合性和融通性,將“碎片化”的學(xué)習(xí)內(nèi)容“結(jié)構(gòu)化”。
2.3 學(xué)習(xí)過(guò)程的“可視化”
主題式探究教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)基于組織理念,著眼于物理課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)科核心素養(yǎng)的總體要求,在整體把握教材的前提下圍繞一個(gè)主題組織教學(xué),通過(guò)創(chuàng)設(shè)較為適切的與主題相關(guān)的問(wèn)題情境,搭建學(xué)習(xí)支架,鋪設(shè)學(xué)習(xí)路徑,引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下逐步開展活動(dòng),對(duì)問(wèn)題、情境、活動(dòng)、評(píng)價(jià)等進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和實(shí)施,形成了“一個(gè)完整的學(xué)習(xí)事件”,實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、評(píng)過(guò)程的可視化。
2.4 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的“多元化”
課堂中學(xué)生素養(yǎng)的提升離不開學(xué)習(xí)評(píng)價(jià),主題式探究學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)一脈相承,學(xué)習(xí)任務(wù)承載著學(xué)習(xí)目標(biāo),評(píng)價(jià)檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成情況;教學(xué)活動(dòng)緊密圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)成果來(lái)組織,確保“教、學(xué)、評(píng)”三者的一致性。評(píng)價(jià)任務(wù)與單元學(xué)習(xí)任務(wù)精準(zhǔn)匹配,任務(wù)層層遞進(jìn),評(píng)價(jià)步步提升,不同的任務(wù)對(duì)應(yīng)不同的評(píng)價(jià)方式與要求,包括形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)等,真正實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)主體的多樣,評(píng)價(jià)方式的多元。
3 結(jié)束語(yǔ)
主題探究式學(xué)習(xí)是基于大單元主題學(xué)習(xí)理念下的教學(xué)方式,應(yīng)在學(xué)習(xí)主題引領(lǐng)下設(shè)計(jì)出多類型、多層次、綜合性的學(xué)習(xí)任務(wù);通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng),問(wèn)題導(dǎo)向,將知識(shí)與生活有機(jī)交融,注重主題學(xué)習(xí)任務(wù)的連貫性和一致性,內(nèi)容一般具有自主性、探究性、開放性和實(shí)踐性的特點(diǎn)。相對(duì)于大單元教學(xué)方式,主題探究式教學(xué)設(shè)計(jì)要求主題更精練、目標(biāo)更精準(zhǔn)、任務(wù)更精要、評(píng)價(jià)更精當(dāng),只有這樣才能保證課堂教學(xué)的高效益,這對(duì)教師提出了更高的要求,還需要教師在實(shí)踐中不斷探索與總結(jié)。
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(欄目編輯 趙保鋼)