中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》)提出了物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求.高中物理教師要思考的問題是,在教育教學(xué)中如何高質(zhì)、高效地落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育.基于大單元視域的高中物理深度學(xué)習(xí)為問題的解決提供了路徑和方向,教師應(yīng)立足大單元教學(xué)和深度學(xué)習(xí)的理論內(nèi)涵,探尋實(shí)踐著力點(diǎn),提出具體的實(shí)踐策略
1基于大單元視域高中物理深度學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)
1. 1 大單元教學(xué)
《新課標(biāo)》提出大單元教學(xué)的教學(xué)建議,目的是讓教師以單元核心概念為統(tǒng)領(lǐng),梳理教學(xué)內(nèi)容,將散落在教材中的碎片化信息整合起來,集中呈現(xiàn)給學(xué)生.在此基礎(chǔ)上,教師梳理教學(xué)主線,為單元內(nèi)容找到相匹配的學(xué)習(xí)路線,確保學(xué)生在正確的道路上學(xué)習(xí)探究,循序漸進(jìn)地構(gòu)建知識(shí)體系,達(dá)成單元學(xué)習(xí)的目標(biāo)[1].
1.2 深度學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,圍繞具有文章編號(hào):1008-0333(2025)21-0076-03挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展.深度學(xué)習(xí)指向?qū)W生的學(xué)習(xí)方向,要求學(xué)生在知識(shí)、思維、情感、意志等方面有所收獲,將知識(shí)學(xué)習(xí)與個(gè)人成長、社會(huì)責(zé)任聯(lián)系起來.學(xué)生通過“親身經(jīng)歷”知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、形成與發(fā)展過程,最終成為學(xué)習(xí)的主人.
在實(shí)際教學(xué)中,教師以大單元教學(xué)為實(shí)踐路線,以深度學(xué)習(xí)為實(shí)踐導(dǎo)向,為學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)框架
2基于大單元視域高中物理深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐策略
“變壓器”主要圍繞其結(jié)構(gòu)和原理相關(guān)內(nèi)容展開,教師以此為例,提出大單元視域下高中物理深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐策略,幫助學(xué)生從單一基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為學(xué)科素養(yǎng)的提升.
2.1 宏觀分析內(nèi)容,明確單元教學(xué)目標(biāo)
所有知識(shí)都不是割裂存在的,需要在既有知識(shí)的基礎(chǔ)上不斷完善和更新,逐漸擴(kuò)大知識(shí)面.只有這樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)才會(huì)形成源頭活水,持續(xù)拓展和延伸.基于此,教師從宏觀角度分析教學(xué)內(nèi)容,將舊知和新知考慮在其中,幫助學(xué)生重構(gòu)知識(shí)鏈條
例如,“變壓器”是人教版教材選擇性必修第二冊(cè)第三章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,該章涉及交變電流的產(chǎn)生、交變電流的描述、變壓器、電能的輸送等知識(shí),其中,“變壓器”包括互感現(xiàn)象、電流、功率關(guān)系的知識(shí).學(xué)生在電磁感應(yīng)定律學(xué)習(xí)的過程中,已經(jīng)接觸過互感、交變電流的相關(guān)內(nèi)容,對(duì)“變壓器”的理論知識(shí)并不陌生.具體而言,學(xué)生可以借助電磁感應(yīng)知識(shí)解釋互感現(xiàn)象.但是,學(xué)生的理解停留在理論層面,無法與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合起來.例如,學(xué)生不知道如何從實(shí)際裝置中抽象出理論模型.因此,教師要加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究能力的培養(yǎng)
除了聯(lián)系舊知外,教師還需要對(duì)新教材和舊教材的內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比,因?yàn)榻滩膬?nèi)容的更新從側(cè)面說明了教學(xué)要點(diǎn)的改變.回歸“變壓器”知識(shí),新舊教材的不同之處在于,舊教材側(cè)重于從理論層面推導(dǎo)變壓器工作的原理,而新教材更關(guān)注變壓器結(jié)構(gòu)的分析,學(xué)生要借助實(shí)驗(yàn)的方式推出變壓器工作原理2.由此可見,新教材強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,力求讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題
通過教學(xué)內(nèi)容的分析,教師以學(xué)生的關(guān)鍵能力和素養(yǎng)為切入點(diǎn),明確單元教學(xué)的目標(biāo):(1)物理觀念:對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)、工作原理建立基本感知;嘗試用能量觀點(diǎn)描述“理想”變壓器的建立過程.(2)科學(xué)思維:理解控制變量法,學(xué)會(huì)用科學(xué)的視角分析問題.(3)科學(xué)探究:能夠自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,并通過制定實(shí)驗(yàn)方案,搜集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),推理出相對(duì)客觀的結(jié)論,從而解決問題.(4)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:在單元學(xué)習(xí)過程中對(duì)物理形成“物理創(chuàng)造美好生活”的本質(zhì)觀,認(rèn)識(shí)到物理學(xué)習(xí)的意義.
2.2 中觀提出問題,構(gòu)建單元教學(xué)任務(wù)
問題教學(xué)是教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的獨(dú)立性和創(chuàng)造性.通過創(chuàng)設(shè)問題情境,組織探索活動(dòng),學(xué)生能夠在尋求和探索解決問題的思維活動(dòng)中掌握知識(shí),發(fā)展能力.故而,問題教學(xué)滿足深度學(xué)習(xí)的要求.教師可利用問題驅(qū)動(dòng)單元教學(xué)任務(wù).
首先,教師創(chuàng)設(shè)問題情境.為激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,讓學(xué)生快速進(jìn)人學(xué)習(xí)狀態(tài),教師先創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)初始階段就將單一的物理知識(shí)與學(xué)科能力聯(lián)系起來.例如,教師提出以下兩個(gè)問題:
問題1:現(xiàn)在有一個(gè)輸出電壓為 2V 的電源,小A同學(xué)想利用2V電源給額定電壓為8V的燈泡供電,還要確保燈泡能夠正常發(fā)光,請(qǐng)問小A能成功嗎?
問題2:通過小A的實(shí)驗(yàn),你們知道變壓器的工作原理了嗎?變壓器的組成部件有哪些?
問題1是為了引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,讓學(xué)生帶著“2V電源怎么能為8V燈泡供電”的疑惑觀察實(shí)驗(yàn),加深對(duì)“變壓”的印象[3].問題2是為學(xué)生提供動(dòng)手操作機(jī)會(huì),教師在提問后,向?qū)W生發(fā)放變壓器的實(shí)體教具,學(xué)生親自動(dòng)手拆解變壓器,認(rèn)真觀察變壓器的結(jié)構(gòu)特征,從而產(chǎn)生直觀的認(rèn)知.
其次,教師構(gòu)建問題任務(wù).本單元的核心問題有兩個(gè),一是變壓器變壓的原理,二是變壓器原副線圈的電壓與原副線圈匝數(shù)的定量關(guān)系.基于此,教師將教學(xué)路線細(xì)分為定性研究和定量研究,通過設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在熟悉變壓器構(gòu)造的基礎(chǔ)上,明確核心問題
2.3 微觀搭建支架,落實(shí)單元教學(xué)活動(dòng)
物理是綜合性、實(shí)踐性學(xué)科,有大量的實(shí)驗(yàn),學(xué)生很難在沒有外界支持的前提下完成學(xué)習(xí)任務(wù).教師要為學(xué)生搭建支架,確保教學(xué)活動(dòng)落到實(shí)處
2.3.1 搭建小組合作支架
“變壓器”單元學(xué)習(xí)需要學(xué)生觀察、操作、記錄、分析、總結(jié),僅依靠自己一個(gè)人的力量是無法實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的.因此,教師搭建小組合作的支架,指導(dǎo)學(xué)生以組為單位參與學(xué)習(xí)活動(dòng).
具體而言,教師梳理核心問題的探究過程,根據(jù)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)將學(xué)生劃分為不同的“專家組”:(1)手工組:負(fù)責(zé)拆解變壓器;操作實(shí)驗(yàn)過程,接入不同的電流;整理實(shí)驗(yàn)材料.(2)觀察組:負(fù)責(zé)觀察變壓器的結(jié)構(gòu);觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、變壓器參數(shù)變化.(3)知識(shí)組:負(fù)責(zé)聯(lián)系實(shí)驗(yàn)和物理知識(shí),同時(shí)銜接直流電、交流電等舊知.(4)記錄組:負(fù)責(zé)記錄學(xué)習(xí)過程,包括小組成員內(nèi)部交流討論的問題、小組解決的問題等.(5)表達(dá)組:負(fù)責(zé)整理學(xué)習(xí)報(bào)告,上臺(tái)分享報(bào)告;與其他小組溝通,協(xié)商實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)等.需要注意的是,觀察組、手工組、知識(shí)組的學(xué)生物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好,物理學(xué)習(xí)興趣較濃厚;表達(dá)組和記錄組的學(xué)生物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,學(xué)習(xí)興趣較低.教師從不同\"專家組”中隨機(jī)抽取1人,組成新的“拼圖組”,既保障不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生平均分配,又遵循了組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的原則4]
2.3.2 搭建數(shù)據(jù)對(duì)比支架
小組劃分完成后,學(xué)生按照表1的框架完成學(xué)習(xí)任務(wù).其中,重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容是了解變壓器的工作原理,推理變壓原理的決定因素.學(xué)生要以實(shí)驗(yàn)的形式達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo),教師由此提供數(shù)據(jù)對(duì)比的支架,讓學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)思考問題:如果原、副線圈匝數(shù)比不同,原、副線圈上的電壓比隨之不同,那么電壓比和匝數(shù)比是一致的嗎?學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,原、副線圈匝數(shù)比與原、副線圈的電壓比,比值趨于一致.此時(shí),教師移出鐵芯,學(xué)生對(duì)比移出前和移出后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)鐵芯移出后,比值間的差距變大.學(xué)生推理得出:鐵芯對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響,變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)是定量關(guān)系.
表1“變壓器”情境問題設(shè)計(jì)
3基于大單元視域高中物理深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐反思
基于大單元視域高中物理中的深度學(xué)習(xí)尊重學(xué)生的主體地位,為學(xué)生搭建探究性的物理課堂.例如,教師提供變壓器的實(shí)體教具,讓學(xué)生自主觀察教具、拆解教具,從中獲得變壓器結(jié)構(gòu)特征的知識(shí).建立表象后,學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn),通過遞進(jìn)式的問題情境,一步步完善物理邏輯框架,探究變壓器的工作原理
可以看出,大單元視域下高中物理深度學(xué)習(xí)的思路是“提出問題 -猜想與假設(shè)問題 制定問題解決的計(jì)劃 設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)——實(shí)施實(shí)驗(yàn)推理結(jié)果”[5].
4結(jié)束語
綜上所述,基于大單元視域的深度學(xué)習(xí)為高中物理教學(xué)帶來了新的活力.教師應(yīng)重視大單元教學(xué)與深度學(xué)習(xí)的結(jié)合,通過宏觀分析內(nèi)容,明確單元教學(xué)目標(biāo);中觀提出問題,構(gòu)建單元教學(xué)任務(wù);微觀搭建支架,落實(shí)單元教學(xué)活動(dòng),為學(xué)生構(gòu)建高質(zhì)、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境,從而培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng).
參考文獻(xiàn):
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[責(zé)任編輯:李 璟]