從“雙基——基礎知識、基本技能”到“三維目標——知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”,我國的基礎教育課程改革經歷了一次重大轉變,而新一輪的高中課程改革是在“三維目標”的基礎上用“核心素養”來統領。2017年我們有幸成為湖北省武漢市“劉榮華名師工作室”的成員,觀摩了四十多場精彩紛呈、亮點頻出的教學展示課。在二十余年的教學生涯中,無論是校內還是校外;無論是常規課展示還是優質課評選,我們先后經歷了“參與者——承擔者——點評者”的角色轉化。基于學科特性和展示課屬性,高中物理展示課如何更好地順應新高考改革的趨勢,彰顯學生發展核心素養的本質?為此,我們對高中物理展示課教學實例和實踐進行了仔細分析、理性反思。
核心素養是知識、技能和態度等方面高度融合后的一種綜合表現,在新高考背景下,課堂教學中提倡采用“情景——探究——應用”的教學模式來提升學生們的核心素養,其中情景部分往往是為問題的引入服務的。高中物理教學不僅要注重科學知識的傳授和技能的訓練,更要注重對學生學習興趣、探究能力、創新意識以及科學態度、科學精神等方面的培養。俗話說,良好的開端是成功的一半,要在物理教學中提升學生的核心素養,就需要老師在課堂上創設適合的情景,來激發學生學習的興趣,激起學生求知的欲望,為課堂探究活動的順利進行做好鋪墊。
首先,可以通過讓實驗結果與學生的錯誤認知產生矛盾,從而激起學生的求知欲。例如在《牛頓第三定律》新課中,可以讓一胖一瘦的兩個學生各拿一個彈簧測力計,相互鉤住向外拉,并讓學生觀察兩個測力計的讀數,發現并不會因為胖同學力氣大而讀數大,這與學生認知常識相矛盾的結果,成功引入作用力與反作用力的關系。在《磁感應強度》一課中,可以先準備一些形狀大小不同的磁性物質,讓學生猜測哪個磁性最強,再通過吸起大鐵塊的實驗一一檢驗,體積最小的磁鐵能夠吸起,結果出乎學生預料,從而引出“如何定量的描述磁性的強弱”問題,為全課作成功的鋪墊。
其次,也可以利用簡單的日常用品設計物理實驗,讓學生體驗到物理現象的普遍性,從而拉近物理與他們之間的距離。例如,在《探究感應電流產生的條件》新課中,老師可將導線繞在一個圓筒上形成線圈,兩端各連接一個二極管組成閉合回路,然后讓磁鐵在線圈中做往復運動,可觀察到二極管交替發光。這樣的引課操作簡單、現象明顯,學生對二極管交替發光現象的探索,極大地調動了學生的好奇心和積極性,使其能很快進入求知狀態。在《靜電力》教學中,可以通過摩擦后帶電的氣球能吸引易拉罐滾動的演示實驗引入新課,既激發了學生興趣和疑問,同時也讓他們感受到物理現象就發生在我們點滴的生活之中。
總之,我們在備課時就要從學生的角度出發,從他們的思想、認知規律出發,精心創設物理情景引入課題,給他們提供良好的暗示或啟迪。這不僅能直接調動學生對學習的積極性,使學習活動成為學生主動進行的、快樂的事,還能改變學生的學習方式,鍛煉學生的創造思維,培養其學習能力。
高中物理教學,不僅要對學生的進行思想方法、實踐意識、良好習慣、創新能力這樣的理論培養,更要實現人生觀、價值觀的滲透,將價值觀與情感、態度融合起來,在知識與能力、過程與方法的學習中完善提高,這樣才能實現學科素養和人文素養的培養。
首先,要培養學生正視問題。例如:在物理教學中常提到亞里士多德等人諸多錯誤的物理觀點時,更要讓學生意識到在當時的認知情況下,提出一個問題往往比證明一個問題更難,所以亞里士多德毫無疑問是偉大的;在介紹伽俐略的相關事跡時,也要讓學生認識到一個規律的發現是需要人類不斷探索才能形成的,科學研究過程的艱難和科學家為此所付出的努力和心血。
其次,要培養學生從實際問題出發,通過實驗探索和理論分析最終解決實際問題的思維方法。例如:在《牛頓第一定律》教學中,我們可從生活實例引出力和運動有密切關系。首先老師提出問題,學生通過推斷后自主合作,設計實驗方案,并進行充分交流,從中選出最佳方案,老師可引導學生發現實驗的技術關鍵,最后學生動手實驗探究。讓學生設計和完成實驗,重溫伽利略理想實驗,目的就是為了讓學生有直觀感受,最后上升到理論高度。在《帶電粒子在磁場中的運動》的教學中,使用洛倫茲力演示儀來探究:①帶電粒子在磁場中的運動軌跡;②軌道半徑與哪些因素有關;③當速度方向與磁場方向成一定夾角時帶電粒子的運動。通過演示實驗,首先要求學生分組討論,其次引導學生對實驗現象進行有效處理,最終得出運動規律。教學層次清晰,思維嚴謹,培養了學生在探究中積極獲取的情感體驗、認真、嚴謹的科學態度和科學精神。
最后要培養學生觀察能力和動手能力。通過改造日常用品、將物理理論帶入到實際生活中來進行學習。例如:用紙杯和線等物當場做“土電話”,在教室里驗證固體傳聲,不僅有助于活躍課堂氣氛,更能起到“廢物利用”“節約能源”的教育目的。在慣性、靜電現象、核能等教學中,可以讓學生討論在生活中的利用與防止,讓學生知道對事物的認知要辯證思考,這同時也是一種情感教育。
只有將物理教學與學生的生活體驗相關聯,讓物理真正走進生活,才能實現由“帶著知識走向學生”變為“帶著學生走向知識”的深遠目標。
在教學過程中,互動是常態。在物理課堂教學中實施“真實互動”,可以提高學生的主體性、培養學生終身學習能力,同時也促進我們自身素質的提高,實現教學相長、共同發展。
例如:在《力的分解》實際教學過程中,學生往往很難理解什么是力的作用效果,針對以上問題,我們可以設計一些簡單的互動體驗。老師可用橡皮筋的一端固定在鉛筆的一端,另一端固定在手指上,鉛筆的另一端緊貼掌心,讓后將一重物掛在橡皮筋和鉛筆相接的一端,讓學生分析會有什么感覺、說明什么問題,從而突破了三角支架力的分解問題。讓學生主動參與實驗,能很好地激發他們的探究欲望,更容易理解本章節的知識點,還會會產生“觸類旁通”的效果。在高三物理復習課《小燈泡電阻的伏安特性圖線探究》教學時,可以設計以下幾個互動:①先讓學生先實際測量出小燈泡的電阻,再與小燈泡額定功率和額定電壓計算出的電阻相比較,對比測量值與計算值的差異,引導學生思考兩種方式得出的數據為何不同,從而提升學生的求知欲;②再讓學生根據實驗器材設計實驗電路圖,收集不同的實驗電路圖供學生取舍,引導學生了解滑動變阻器分壓式和限流式接法的優缺點,以及安培表的內外接的不同之處;③最后讓學生將實物圖連接,得到實驗數據,描繪小燈泡的伏安特性曲線。這種將理論與實際聯系在一起的互動,學生參與性高,教學效果也好。
再如:在高三的物理復習課中,我們還可以讓學生來準備基礎知識、難點解析、典型例題的“課堂學案”,并在課堂上交流,教師進行完善。這樣的角色互換,既能消除學生的依賴性,又能增強學生的主動性和成就感,可收到意想不到的高效。
上述這幾種類型的互動,教師都要實現與學生真誠的內心溝通,與學生真摯的情感交流;要充分讓學生交換意見,體驗彼此的心聲;要充分讓學生展示個性化的學習方式,借鑒和研究彼此的長處。真實的課堂互動,能實現師生心靈的美化、情感的升華和人格的提升。
在當下這個共享的時代,面對龐雜的課堂教學資源,我們既要選好恰當的資源,更要將資源用得恰到好處。
例如:在《機械波》的教學中,老師可收集各種介質波,利用信息技術輔助教學,將波產生的原理及過程清晰地顯示出來,并對其波形進行比較,現象一目了然,學生易于掌握。在研究《光的性質》時,可以讓學生觀看燈光通過窄縫的彩色條紋、雨過天晴的彩虹等圖片,說明光的衍射和折射。在《碰撞及反沖》《光電效應》的教學中,利用多媒體模擬物理現象,不僅能取得最理想狀態下的結果,而且還能確保實驗的安全性。
此外還有很多物理過程的稍縱即逝,使得學生很難進行全面而細致的體察。運用現代信息技術手段,就能很好地重現這些物理現象,而且還能隨時控制,從而將實驗清楚直觀地呈現在學生面前。例如:在《自由落體運動》一課中,可讓視頻一幀幀播放來展現小球運動的全過程,讓學生更透徹地理解自由落體運動的概念和規律。在《靜電感應現象》的教學中,可通過網上真實的實驗視頻和三維動畫模擬靜電現象,讓學生真正體驗電學現象的樂趣,正確掌握電學知識。在《原子物理學》中的盧瑟福的散射實驗、《氫原子光譜及能級結構》等教學中,我們都可以通過軟件來演示這些模型及原理,讓學生有一種“身臨其境”的體驗。
在展示課中利用信息技術把轉瞬即逝的現象固化,把微觀世界放大到肉眼可見,把枯燥、抽象的物理概念規律變得形象直觀、通俗易懂,選擇恰當的資源,將資源用得恰到好處,既可輔助教學,又使學生在興趣盎然中積極主動思考,從而達到事半功倍的效果。
基于以上幾點觀摩感想,我認為高中物理展示課的教學設計,一定要服務于學生本體,真正實現“發現學生的價值、激發學生的潛能、發揮學生的力量、發展學生的個性”的教育初衷,啟迪學生智慧、引領學生規劃,讓學生真正發現認識自己,幫助學生尋找適合的學習方式和成長空間。在新高考改革和學生發展核心素養雙重指引下,反思高中物理展示課的要點問題,是一項迫切又艱巨的任務,需要我們積極應對。