福建省晉江市第一中學 劉成江
物理核心素養的培養需要以課堂教學為載體,通過課堂活動逐步內化而實現。實驗探究既是物理課程的重要組成部分,又是物理教學的重要方法和手段,有利于培養學生的核心素養。反思當前的高中物理實驗探究課堂教學,由于受到學校硬件條件的限制或是教師個人主觀認識的局限,實驗探究教學一般流于形式走走過場,課堂的育人效果大打折扣。筆者認為衡量一節實驗探究課,可以從以下幾個方面進行評價。
隨著新課改的不斷深化,以學科知識結構為核心的傳統課程標準體系逐漸向以個人終身學習、終身發展為主體的核心素養模型轉化。教學目標從過去的以知識為本轉向以人為本,從雙基目標、三維目標轉向學科核心素養。物理核心素養從學生發展的角度集中體現了物理學科的育人價值,是新課程三維目標的提煉與升華。教學目標是課堂教學的出發點和歸宿,是課堂教學活動實施的方向和預期達成的效果,在教學中能起到提綱挈領的作用。一切教學活動都是圍繞教學目標來進行和開展,可以說教學目標的定位決定了課堂教學站位的高度。教學過程是為實現教學目標而設計的,只有把教學目標指向核心素養,教師才會有意識、有針對性地圍繞核心素養目標設計教學活動,組織教學過程。所以評價一節實驗探究課,首先應從課堂教學目標的定位入手。
建構主義理論認為,知識不是通過教師傳授所獲,而是學習者在一定的情境下,通過意義建構的方式獲得的。概念的建立需要創設情境,規律的探究需要創設問題情境,應用物理知識解決具體問題應結合具體的實際情境。《普通高中物理課程標準(2017 年版)》提出,“真實、具體的問題情境是學生物理學科核心素養形成和發展的重要平臺,為學生物理學科核心素養提供了真實的表現機會”。
實驗探究起源于從情境中發現問題,發現了問題才有探究的必要。實驗探究教學,成功的第一步是看教師能否創設合適的問題情境,所創設的情境是否能引起學生的認知沖突、激發學生的探究欲望。比如在“探究加速度與力、質量的關系”教學時,可以通過“賽車與戰斗機巔峰對決”加速啟動對比的視頻錄像,以及質量相同的物體在不同大小的力的作用下的運動和不同質量的物體在相同大小的拉力作用下的加速情景的動畫,引導學生觀察視頻和動畫,提出問題:結合視頻和動畫,你覺得力改變物體運動狀態的效果和哪些因素有關?學生很容易就能總結出力是改變物體運動狀態的原因,質量大的物體運動狀態不易改變,同質量的物體,受到的合力越大,運動狀態改變越快。這能為后面的猜想和探究的順利完成奠定基礎。
從情境創設的角度評價實驗探究課,主要是看教師在授課過程中能否創設適合實驗探究的情境,讓學生從真實的情境或模擬的情境中去發現問題,尋找規律。
從認知的角度來講,能力的習得是內隱的,是無法通過語言去傳授的,只能通過不斷成功解決問題的過程獲得。實驗探究的難點在于制訂實驗方案。從提出猜想到實驗方案的確定,需要通過問題的思辨,排除各種制約因素,逐步解決問題,最終確定探究方案。思辨性問題有利于化解教學重難點知識、培養學生的創造思維、發散思維、批判性思維,并且能夠加深對概念、規律、原理的深層次認識和理解。比如在“探究加速度與力、質量的關系”時,學生設計實驗的難點在于測定小車的合力,可以通過以下幾個問題的思辨得到解決:(1)小車的合力怎么測?(2)怎樣平衡摩擦力?(3)細線的拉力和砝碼的重力有什么關系?(4)什么時候細線的拉力可以近似等于砝碼的重力?通過問題思辨,最終確定實驗方案。在思辨過程中,不斷提出問題、解決問題,從而提高學生解決問題的能力,同時在問題的分析和解決中得到知識、能力的建構。
從問題的設計角度來評價實驗探究課堂,主要看教師是否能從教學目標、教學主題出發設計問題,還要看所設計的問題能否挑起學生認知矛盾并激發創造火花。
課堂教學是在教師的引導下,通過“對話”完成教學任務,達成教學目標。實驗探究不是教師的演示實驗,也不是教師示范后學生的模仿實驗,在課堂中教師不能越俎代庖。實驗探究中學生是學習的主體,同時也是實驗的主體,教師是引導者、組織者和促進者。在課堂中教師的教學活動和學生的學習活動交替進行,師生互動交流,學生在教師的組織引導下開展合作探究,學生的科學探究能力得到提高。實驗探究課的評價,不僅看重學生實驗探究結果,更重要的是關注學生在整個探究過程中的表現和參與程度。
總而言之,一節成功的物理實驗探究課,是以核心素養為目標、以創設情境為前提、以合作學習為基礎、以問題解決為導向并以探究活動為主線的課堂。