尹鑫鑫


【摘 要】教師在物理核心素養理念下,應強調知識的深層次理解和深度處理,引導學生在分析論證中,能基于邏輯、證據發表自己的觀點和見解。本文基于物理學科核心要素,探討了深度教學與核心素養的關聯性、一致性,嘗試以物理觀念、科學思維等具體課程目標為抓手,提出了融合物理核心素養要素的深度教學路徑,力求讓學生在自由探索與科學推理中,親身經歷問題的猜想、假設、論證,逐漸形成正確運用科學證據,敢于創新的物理思維品質、觀念和科學探究能力。
【關鍵詞】初中物理;深度教學;核心素養
深度教學注重于學生合作精神、創新能力和思維品質的綜合培養,要求學生能在真實復雜的情境中,主動整合運用所學知識和已有的認知經驗,遷移到新的條件中,解決實際問題。新課程標準中提出,物理課程要以深化“物理觀念、科學思維、科學態度、科學探究”核心素養為學習目標,教育引導學生基于科學證據,正確使用物理思維方法解釋、解決問題。深度教學與核心素養,兩者相一致的闡明了學科知識的結構、本質和內在價值。教師在融合深度學習與核心素養教育理念的課程中,應深化物理知識概念具體目標,幫助學生學會學習,學會思考,引導學生在解決問題的過程中,認清物理科學、生活、社會、環境相互關系,促使學生在學習體驗中,可以從物理思維角度,靈活運用科學方法,處理信息,描述、解釋結果,親身經歷物理思維升華與發展。
一、引發情境思想疑惑,激活物理思維觀念
核心素養所涵蓋的“物理觀念”中指出,教育者在物理教學中,要培養學生形成經典物理的能量觀、物質觀與相互作用觀,引導學生結合所學知識,自覺運用物理思維、觀點,來解釋自然現象和實際問題。
例如,教學《物體的浮與沉》時,教師利用“熱氣球上升、輪船航行”等生活中的物理現象,激發學生的探究欲望,引導學生在科學探究與觀察實踐中,尋找出對應的物理規律,了解改變物體浮沉的有效方法。教師:“木塊、樹葉、鐵塊、銅塊在水面上是什么狀態?”學生:“鐵塊、銅塊會沉到水底,樹葉會漂浮在水面上?”教師“為什么鋼鐵做的潛艇可以在水中自由下潛、上浮?同樣是鋼鐵做的輪船為什么能夠漂浮在水面上?”“什么因素,決定了物體浮與沉?”教師在深度教學中,要注重對學生思維能力與質疑分析能力的綜合培養,引導學生在分析、解決問題的過程中,結合生活經驗和已經學習過的“二力平衡的條件”等知識要點,主動從物理學角度提煉知識觀點,探究了解控制物體浮沉的方法。教師:“請推測“塑料瓶、生雞蛋、牙膏皮”放入水中的狀態?”“用怎樣的方法可以使下沉的物體浮上來,讓浮在水面物體沉下去?”教師向學生提供“鹽、小硬幣、玻璃杯”等生活材料,激活學生的生活思維差異,引導學生從物理學角度,展開科學的分析與探索。學生:“牙膏皮捏成空心狀,會漂浮在水面上。”學生:“在水中不斷加鹽,雞蛋會浮起來。”學生:“瓶中不斷加硬幣會沉底。”教師:“哪個物理量發生了變化?哪個物理量沒有發生變化?物體上浮和下沉時,重力和浮力之間會存在怎樣關系?”引導學生結合已經學習“阿基米德原理、浮力的計算公式”,主動運用控制變量法,對自己所提出的方法進行分析,探尋物體與密度之間的聯系,了解改變物體浮沉的有效方法,建立理性的推論,F浮=ρ液V排g=ρ物V物g,所以ρ液V排=ρ物V物,物體漂浮時V排=V物,因此ρ液>ρ物。
深度教學,強調學科知識間的整合性學習,教師在課堂教學中,要立足于真實情境的問題解決,調動學生的實際認知經驗,引導學生將已有的知識與技能,遷移到物理思維情境中,用于解決復雜問題。同時,教師在課堂中,要為學生提供合理猜測、假設、質疑的探索空間,讓學生能基于證據,從物理學角度思考問題,逐漸在理性分析中形成正確物理觀念和科學思維。
二、問題啟動邏輯猜想,科學質疑推理創新
教師在深度課堂教學中,要強調科學思維與日常思維的交互體驗,鼓勵學生自由發言,任意思考,讓學生在問題的交流探究中,由淺入深、由表及里的自主合作,遷移所學知識,從物理角度解決實際問題。
例如,教學《直線運動》時,教師可指導學生通過實驗觀察和動手畫圖的方式,從物理意義、決定因素、方向、大小角度,進行分析、思考、辨析。教師:“觀察充水玻璃管中氣泡的運動規律,運動路徑,運動的快慢變化”要求學生設計實驗的方案, 驗證、研究玻璃管傾斜放置、豎直放置后的氣泡運動規律和自己的猜想。觀察玻璃管中,氣泡運動路徑,測出距離, 求出速度,引導學生以小組為單位展開實驗,從不同角度思考問題,追求觀點與實踐的創新。
教師:“根據所得數據,用描點法畫出圖像,說一說你的發現?”學生:“氣泡的速度幾乎不變”教師:“速度不變的直線運動?”學生“勻速直線運動”讓學生能在質疑推論的過程中,結合“滑冰、 自動扶梯”等身邊熟悉的物體運動和已有的知識經驗,了解變速直線運動定義,認識勻速直線運動、規律。
“科學思維”涵蓋了科學論證、科學推理、質疑創新等學習要素,教師在深度教學理念下,要緊密關聯物理、社會、技術、環境、科學間的相互關系,讓學生在問題的質疑、假設、分析與觀點創新中,獲得大量運用物理知識解決問題的實際體驗,促使學生在科學推理和科學論證的意識反思與批判中,綜合運用邏輯思維、抽象思維,辯證思維,探究物理規律,發展科學思維與質疑、創新能力。
三、正確認識事物本質,科學探究解釋描述
教師基于物理核心素養教育,要強調學習過程的創新性、科學性與趣味性,培養學生自主獲取證據,讓學生能以科學態度,收集信息、處理信息,綜合運用物理學知識,創新性的獨立設計實驗方案,力求使學生在假設、推斷、想象的深度反思、評估、探究中,從多個角度,利用多種方法,基于科學推理和現實證據,實事求是的發表觀點,科學正確的概括物理現象本質規律。
例如,教學《氣體的壓強》時,教師向學生演示“空瓶吞蛋實驗?流水實驗、馬德堡半球實驗、覆杯實驗”通過趣味展示,激發學生研究物理現象的好奇心和求知欲,讓學生能基于事實,科學判斷自然事物的形態和結構。教師:“瓶口比雞蛋小,什么因素導致雞蛋被瓶子吸收?”“裝滿水的瓶子蓋上紙片為什么沒有掉下來?”“馬德堡半球實驗現象表明什么?”“扎洞后的瓶子,擰緊蓋子水不會流出來?”啟發學生結合自身生活認知經驗,基于觀察和實驗提出物理問題“大氣有壓強嗎?”進一步猜想液體內部有壓強,影響液體內部壓強大、小的因素,對已知的知識信息展開質疑、分析、歸納、類比,通過科學推理與思維創新,提出合理猜測,基于證據作出解釋。教師:“想一想滴管中的液體為什么不會滴落?”“你能說一說大氣壓強產生的原因嗎?”啟發學生探究生活中的大氣壓強現象,引導學生在推理論證中,理解大氣壓強的存在,發現大氣壓強是變化的。教師:“馬德堡半球實驗現象表明大氣壓強很大,究竟有多大?”“用什么樣的方法表示大氣壓強的大小?”為了更好的培養學生嚴謹求實的科學探究精神,教師可組織學生自主利用氣壓計,獨立設計實驗方案,測定大氣壓的值,通過不斷深入的科學探究,知道托里拆利實驗旳原理、方法和結果,了解大氣壓的測量方法和技術,讓學生通過親身實驗和測量,感受大氣壓的存在,加強對壓力認識,發展科學精神和探究能力。
思維能力是增強學生知識學習意義的關鍵因素,教師在融合物理核心素養的深度教學中,要提高學生的參與感,突出學習的思辨性和實踐性,啟發學生在探究、分析、評估、反思、論證中,形成猜想和假設,通過各種科學的方法,對客觀事物與自然現象作出科學描述和解釋,讓學生在體會學習物理樂趣的同時,形成具備敢于質疑、敢于實踐、勇于探究的科學精神和科學探究能力。
總之,教師在初中物理課堂教學中,要注重對學生反思能力、探究精神、問題意識的引導和培養,啟發學生在深入思考探究中,主動聯系已有的知識和經驗,從物理角度對問題展開質疑、分析,靈活運用物理知識技能解決問題。深度學習強調了對學生思維能力的培養,教師要引導學生在理解物理知識的基礎上,設計反思性、挑戰性、探究性的問題與任務,促使學生可以在探究、假設、抽象、論證等一系列實踐探索中,持續深化對科學本質的認知和學習,并能基于科學證據,深度運用物理思維和科學方法,處理信息,描述問題、解釋結果,進而有效實現物理觀念與思維能力的發展與提升。
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