摘 要:核心素養概念的提出意味著包括初中物理學科在內的教學有了新的目標.要實現這個新的目標,就要有與之相匹配的教學途徑.在當下的初中物理教學中,既不能回避培養學生應試能力這一基本需要,又不能忽視核心素養培育這一現實需要,在前者的基礎之上實現后者的有效滲透,應當是當下以及今后很長一段時間里的基本教學思路.本著“滲透”的思路,物理學科核心素養的相關要素,應當引導學生體驗這些過程,更多的是為了讓學生形成默會的知識.
關鍵詞:初中物理;核心素養;教學實踐;教學反思
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2021)20-0076-02
收稿日期:2021-04-15
作者簡介:王燕(1981.10-),女,江蘇省南通人,本科,中學二級教師,從事初中物理教學研究.
縱觀核心素養概念的提出過程,可以梳理出這樣的邏輯:2016年,是中國教育的“核心素養年”.2016年2月,《中國學生發展核心素養(征求意見稿)》出爐;9月,《中國學生發展核心素養》總體框架正式發布.核心素養概念的提出意味著包括初中物理學科在內的教學有了新的目標.要實現這個新的目標,就要有與之相匹配的教學途徑.正因為如此,在核心素養概念發布之后,學界研究的最多的領域就是核心素養的落地途徑.對于初中物理教學而言,當前的教學還面臨著中考的評價的導向作用,教師在教學的過程當中,必然要將相當一部分精力放在培養學生的應試能力上,面對這一現實,核心素養在初中物理教學中的生長空間,更多地來自于日常教學中的滲透.
滲透其實是一個比喻,其意指核心素養應當是教師的教學目標,同時又不是顯性的、具體的目標.根據高中學段對物理學科核心素養的界定,物理學科核心素養包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四個因素,面向初中物理的教學,這四個因素也具有鮮明的指導意義.也就是說初中物理完全可以以這四個因素來引導教學.也有研究者在已有研究的基礎上,結合對核心素養的理解以及初中物理的學科特點,提出了初中物理核心素養的四個要素,即物理認知、科學思維、科學探究和科學品格.應當說這樣的界定也有一定的道理,而本著滲透的思路,如何將這些因素滲透在教學當中,值得每一個初中物理教師認真思考與研究.下面筆者就結合自己的教學實踐與經驗,談談一些實踐與思索.
一、核心素養對初中物理教學的啟示
在初中所有的學科當中,物理學科具有獨特的地位,其是面向初中學生的第一個自然學科,對于學生科學素養的養成來說至關重要.無論是從物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任角度,還是從物理認知、科學思維、科學探究和科學品格角度去認識物理學科核心素養,都無法回避一個基本的認識,那就是宏觀角度的核心素養(必備品格與關鍵能力)、學科層面的物理學科核心素養,對當下的初中物理教學,都帶來了深刻的變化.
從宏觀層面來看,有研究團隊的項目小組通過研究,初步構建了初中物理核心素養與關鍵能力框架(這一點與核心素養框架思路是一致的),提出了初中物理教學應發展學生四方面的核心素養(參考上面兩種思路的界定),并將其具體細化為若干關鍵能力,對能力要求及學生的表現水平進行了闡述,這對指導初中物理教學改革,開展科學測評具有積極的意義與一定的參考價值.這樣的研究實際上是將初中物理教學的目標,從完全的應試需要轉向了核心素養與傳統目標并重的方向.
從微觀層面來看,在日常的初中物理教學當中思考核心素養的培育,更多的應當結合具體的物理學科知識教學來進行.核心素養的落地過程一定是依賴于具體的物理學科知識教學而進行的,分析某一物理學科知識發生的過程當中存在著怎樣的核心素養培育空間,對于每一個教師來說,應當是核心素養背景之下的教學基本功.這種基本功就體現在教師對物理知識生成過程、也就是學生學習物理知識的過程的認識與把握上.如果教師能夠準確的把握學生的認知過程,并且有效的滲透入相關的物理學科核心素養要素,那就可以有效的培育學生的核心素養.
基于上述宏觀與微觀的分析,在當下的初中物理教學中,既不能回避培養學生應試能力這一基本需要,又不能忽視核心素養培育這一現實需要,在前者的基礎之上實現后者的有效滲透,應當是當下以及今后很長一段時間里的基本教學思路.
二、基于核心素養滲透的物理教學實踐
既然物理學科核心素養與物理知識的教學交織在一起,那在知識教學中滲透核心素養就是有可能的.當然,在這個過程中,引導學生習得物理學科專業語言,錘煉學生的邏輯推理思維,讓學生在實驗探究的過程中學會合作、創新,就能夠有效提升學生人文素養,這也是學生核心素養培育的重要路徑.
以“歐姆定律”為例,這是初中物理電學知識中的一個重要規律,其上承電流、電壓、電阻等基本概念,下啟電功、電功率等知識,具有重要的承上啟下的作用,是學生靈活運用物理電學知識的重要“關節”.作為一個規律的教學,自然可以設計成科學探究的形式,因此物理學科核心素養中的“實驗探究”能夠得到充分的體現,某種程度上講,這還是一個顯性的教學過程.考慮到傳統教學當中,科學探究已經是物理教學的共識,因此這里對于這一核心素養要素不再贅述.從物理學的核心素養滲透的角度看,本內容的教學應當重點關注這樣幾個環節:
環節一:創設情境,打開科學探究的空間.
歐姆定律研究的是電流與電壓和電阻之間的關系,對于學生而言,首先要關注的問題是:如何讓學生認識到電流與電壓和電阻有關系?只有學生有了這一意識,關于歐姆定律的探究才能邁出第一步.這里可以通過實驗來創設情境,一個基本的實驗就是在呈現簡單電路(用燈泡作為用電器)的基礎上提出問題:如果要想讓燈泡變得亮一些,你會采用什么樣的方法?這個時候學生基于自己的生活經驗,會想到“加一節電池”或者“換一個亮一點的燈泡(實際上是換一個功率更大的燈泡的意思)”;在此基礎上,教師再提出一個問題:如果想讓燈泡的亮度暗一些,你會采用什么樣的方法?學生容易想到的方法就是“減去一節電池”或者“在電路當中串聯一個電阻”.
傳統的教學中,教師往往只會給出上述問題中的某一個問題,而在這里筆者提出兩個問題,實際上是采用了認知心理學中的變式思路,這樣學生的思考空間更大,學生可以通過分析與綜合的方法發現:改變電池的節數,實際上就是改變電源電壓;而選擇一個“亮一點的燈泡”與“串聯一個電阻”實際上就是改變電路中的電阻(要讓學生認識到“亮一點的燈泡”實際上燈絲粗一些、電阻小一些).于是這個環節也就奠定了科學探究的基礎.
環節二:推理判斷,得出歐姆定律.
在學生認識到電流與電壓和電阻有關之后,教師的任務就是將學生的思路從定性引向定量,也就是讓學生認識到電流電壓電阻之間的數量關系,而這就需要在實驗當中運用控制變量法,去實際測得至少三組數據.這里涉及到實驗器材的選擇、實驗電路的設計、實驗數據的測量以及分析等等.基于日常的教學經驗,以及素養培育的需要,筆者這里重點闡述實驗數據的分析與處理.當學生運用控制變量法分別得出電阻一定下電流與電壓的三組數據,以及電壓一定下電流與電阻的三組數據之后,要認識到他們之間的關系,數據處理有兩種思路:一種是抽象的研究數據的過程,主要根據倍數變化來判斷;另一種是將抽象的數據轉化為形象的圖像,然后根據圖像的形狀來判斷.這里既有直觀的判斷,又有嚴密的邏輯推理,因而得出的結論是可信的.到這個時候歐姆定律也就呼之欲出了.
環節三:反思提純,提升自己的學習品質.
在學生得出歐姆定律的表述以及公式之后,基于核心素養培育的需要,教師還應當設計一個讓學生進行反思的過程.反思的過程當中,學生的主要任務是通過對此前探究過程的分析與提純,是除掉其中所走的彎路,然后概括要探究得出歐姆定律最順利的途徑是什么.事實證明,通過這樣的努力,可以讓學生對歐姆定律的探究過程有一個關聯性更高的精加工過程,自然也就讓學生認識到真正的探究過程應該思考哪些問題,不應該思考哪些問題,如此分析,就能夠提升學生的學習品質.
三、基于核心素養培育的物理教學反思
從核心素養滲透的角度分析上述歐姆定律的探究過程,除了科學探究之外,再去研究其他的要素,結果可以發現:當學生研究生活中燈泡亮暗這樣一個現象時,將燈泡的亮暗轉化為對電流大小的判斷,這樣的一個抽象過程,實際上就是物理觀念得到培養的過程;電路當中電流大小的變化,取決于電壓和電阻兩個要素,電流與這兩個要素之間的定性與定量關系,在學生的推理過程當中一步步變得清晰,這樣的一個過程,自然也就對應著科學思維的過程;至于科學態度與責任,教師可以借助于物理學史的介紹來進行.在物理學發展史上,歐姆定律的得出,是一個非常艱辛的過程,德國物理學家歐姆在探究這個規律的時候,既沒有一個能夠提供穩定電壓的電源,又沒有像今天這樣精密的電流表和電壓表,但就是在這種非常困難的條件之下,歐姆依然憑著自己高超的實驗技能以及不懈的努力,在一次次的失敗當中,最終得到了準確的歐姆定律.這樣的一種科學精神,當然值得今天的初中學生學習,科學態度與責任的養成,在這個過程當中也能得到一定程度的實現.
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