莊益君
(江陰市禮延實驗學校,江蘇無錫 214431)
2022年版《義務教育物理課程標準》的重要變化從關注學科滲透轉為提升學生物理課程核心素養,注重物理課程的基礎性、實踐性與發展性.物理課程的內容結構設置為物理內容、實驗探究和綜合實踐三大類一級主題.本文將“電路初探”的復習課以綜合實踐活動形式展開,是在嘗試新課標背景的復習課新樣態.
筆者在與眾多物理教師交流時,多數教師都對復習課的教學效能提出疑問.大家較多信奉“熟能生巧”的策略.尤其對電學復習課,教師們基本都是采取“知識點回顧+典型例題講解+習題鞏固”的強化應試訓練方式,正如行為主義學派斯金納提出的“操作強化原理”,多次強化模仿、記憶,不斷重復機械化訓練.這種復習方式應付常規題有一定的作用,但不能激發學生的學習興趣和創新能力的培養,對學科核心素養的培養更非積極助推的,與新課標的評價體系也不吻合.
鑒于此,復習課的課堂教學迫切需要創新.本文針對以下幾個問題進行思考:如何培養學生的學科核心素養?創設什么樣的真實情境,能巧妙將眾多的知識點通過構建模塊呈現給學生?通過什么樣的評價方式激發學生復習課的興趣?本文以蘇科版義務教育課程標準實驗教科書的物理九年級上冊的第13章“電路初探”復習課為例,談談自己對新課標背景下的復習新樣態的嘗試.
在執教本節課時,筆者依據物理觀念大概念進階,嘗試以更高的視角,將自己對電路學習單元的生活化理解投射到本單元的知識體系中.
物理觀念大概念進階分為3層:第1 層級是電路的結構和連接方式;第2層級是電路工作遵循的規律;第3 層級是能量的轉化.根據這3 層內容進行生活化對比理解,將用電器在電路中工作類比為汽車在道路上行駛.將大單元內容分解和對比如下:13 章“電路初探”的核心內容為熟悉電路各元件功能,將其類比為熟悉汽車各部件功能;14章“歐姆定律”的核心任務即用電器正常工作時遵循的原則,類比為汽車行駛應熟悉交通規則;15章“電功和電能”的核心任務即用電器以能量形式服務生活,類比為汽車行駛中的能量轉化,從而提出低碳節能意識(如圖1).從現象到規律,立意更高,層層遞進,為初中階段電路的學習搭建了整體框架,幫助學生將物理觀念生活化.而本節“電路初探”的復習課為大單元提供了電路學習基礎.

圖1 電學概念層級圖
從真實的生活情境引入課題:嘗試以方艙醫院中設計病房呼救系統為問題情境(如圖2).既順應時代抗疫形勢,激發學生成為抗疫戰士的責任擔當又契合復習課主題,以問題為導向,逐步展開“再認識——電學元件”“再理解——電路規律”“再分析——電路故障”“新應用——電路設計”的復習課教學,最終實現問題的解決.

圖2 “電路初探”復習課情境圖
在梳理“電路初探”整章的知識脈絡和核心概念的基礎上,筆者將復習內容設置了4個模塊,每個模塊融入概念進階設計思想.
模塊1:再認識——電學元件.熟悉各元件功能.為防止知識的簡單堆砌,將電源、用電器、開關和導線等電路元件放置在電路中,賦予其能量轉化的意義.而電流、電壓表的使用又為模塊二的復習內容做好鋪墊.
模塊2:再理解——電路特點.理解電路特點,要完成從對串并聯電路的認識到串并聯電路的電流和電壓特點的了解.該模塊內容學習的基礎是電路的判斷及電流、電壓表使用異同點.電流表、電壓表在電路中使用出現的故障,引出模塊三的復習內容.
模塊3:再分析——電路故障.電路故障分析,是電學的難點.筆者通過對學生實驗中的故障理論分析和通過小組合作檢測盲盒中的電路故障化解難點.
模塊4:新應用——電路設計.電路設計應用,是實踐創新遷移能力的體現.借助工程思維,將物理創意與方案轉化成現實有形作品.在以上3 大模塊復習的基礎之上,設計并制作病房呼救系統的作品.模塊4 的學習內容實現知識技能和方法的升華.作品不斷完善的過程,就是問題不斷產生和解決的過程.
2022年版《義務教育物理課程標準》從物理內容、實驗探究和綜合實踐3個方面設計學習,旨在促進學生物理課程核心素養的養成和發展.物理學科的綜合實踐離不開實驗探究,它將引導學生學會學習、學會合作、學會生活.第13 章“電路初探”復習課在培養學生素養的實踐中,通過實驗探究嘗試以下幾個方面的實踐.
物理核心素養的培養與教學目標需進行匹配.物理觀念是從認識結果的角度描述物理核心素養的;科學思維是從認識方式和過程的角度對學生核心素養中的關鍵能力進行的說明;科學探究更關注實驗和實踐的過程與方法;科學態度與責任是對科學和技術應有的情感、態度和價值觀.
第13章“電路初探”復習課的知識性目標為:說出生產生活中采用簡單串聯或并聯電路的實例;了解串并聯電路開路電流、電壓的特點.技能性目標為:會看會畫會連接串并聯電路圖.體驗性目標為:會設計簡單的應用電路,所有的目標都指向實踐體驗.
(1)“實驗鏈”貫之.
基于以上課程教學目標,“電路初探”復習課嘗試以實驗鏈串起4大模塊復習的綜合實踐活動實踐.
實驗1:再認識——電學元件.
器材1:實驗室內有電源、一個開關、一盞燈和一個電鈴,如圖3.

圖3 器材1
任務1:(1)開關S1閉合,燈亮,鈴響;(2)若S1斷開,燈和電鈴同時停止工作;請按照以上要求設計電路圖,并連接實物圖.
思維訓練1:(1)借助串聯電路,認識各元件的功能,尤其是對能量轉化的意義;(2)啟發學生除了串聯外,并聯電路也符合以上條件.培養解決實際問題的能力,同時完成會看、會畫、會連接簡單串聯電路的能力目標.
實驗2:再理解——電路特點.
器材2:在器材1的基礎上增加電流表、電壓表,實驗室內有一盞燈和一個電鈴,如圖4.

圖4 器材2
任務2:(1)用電壓表測出串聯電路中電鈴和電燈兩端的電壓;(2)用電流表測出并聯電路中電鈴和電燈兩支路和干路中的電流.
思維訓練2:(1)正確使用電流、電壓表,尤其是讓學生嘗試挑戰并聯電路連接的難點;(2)了解串并聯電路的電流和電壓特點,借助串聯電路,認識各元件的功能,尤其是對能量轉化的意義.
實驗3:再分析——電路故障.
器材3:模擬器材2,每組再派發一個存在電路故障的盲盒,如圖5.

圖5 器材3
實驗4:新應用——電路設計.
器材4:器材1的基礎上增加開關S2和燈泡L2,如圖6.

圖6 器材4
任務4:電路正確連接后,閉合開關S1,發現燈L1亮;閉合開關S2,發現燈L2亮;無論燈如何亮,鈴都響.
思維訓練4:通過解決實際問題,培養學生綜合實踐能力.
(2)“問題鏈”貫之.
本課的模塊4 是教學的難點,是學生關鍵能力中創新遷移能力的綜合體現,也是課堂的升華和精華所在.筆者嘗試以問題鏈作為錨點,逐層進階.
問題1:如果只有一張病床的病人呼叫,指示燈和開關、電鈴如何連接?
學生1:將所有元件進行串聯.
學生2:指示燈和電鈴能否并聯后再和開關連接?
兩種觀點引發學生的思辨,從而進行科學選擇.
問題2:系統中如果有兩張病床的病人呼叫,指示燈和開關、電鈴如何連接?
學生1:可以一床的燈和電鈴先并聯,再和該床的開關串聯,另一床也如此連接.
學生2:鈴太多了,可以每個指示燈和床的開關串聯組成一條支路,兩條支路并聯后與電鈴連接,這樣可以節省電鈴.
問題3:情境代入.護士知道是哪個病床呼叫后,如何對電路操作?
學生1:思維創想1.能不能在干路上裝個總開關,直接斷開?
學生2:思維創想2.不行,斷開干路后,別的病床無法呼叫.可否用遠程控制技術?
問題4:情境代入.病人如何知道自己呼叫成功,護士能否對電路進行應答操作?
學生3:思維創想3.病房再裝一個指示燈……
問題鏈的設計不斷培養學生的“科學思維”,讓學生依托事實證據和科學推理,對不同信息、觀點和結論提出質疑和批判,進行檢驗和修正,進而培養提出創造性見解的能力與品格.
評價不僅是對預期目標的檢測,更是對學習過程的促進.目標明確、主體多元、方式多樣的評價體系,尊重學生的個體差異,幫助學生建立自信,激發學生的求知欲和學習物理的熱情.綜合實踐活動的評價主要是形成性評價,通過合作、探究、表達等過程成功展示作品,更重視對學生實踐能力的測評.筆者借助一些方法嘗試更全面地進行評價.
點亮一盞燈:本課教學前,由學生推選一名綜合素質優秀的科學助理,旨在在學生中樹立一個榜樣.他像探照燈一樣照亮整個教室的每個角落.他更是老師的助手,記錄著課堂的每個精彩的表現,并進行量化.
組建一團隊:綜合實踐活動除了培養學生的實驗探究能力外,更重要的是引導學生學會學習、學會合作、學會生活,為學生的終身發展奠定基礎.根據學生的特質、性別進行小組分工,對小組進行團隊考核,最后評出魯班團隊獎、創意團隊獎、工程師團隊獎、排雷小專家獎、最佳辯手團隊獎等,每個小組都有自己的高光時刻和對應榮譽.
樹立一把尺:為了讓學生的項目學習得到及時、客觀的評價,從低階學習走向高階學習.本課采取了每小組選取一名評審團成員進駐其他小組.尤其在模塊3實驗電路故障分析、檢修環節中,教師預先設計了6個盲盒,每個盲盒中設置了不同的電路故障.全班學生分成6個小組,每個小組都由其他組的一名評審團成員現場參與和評審任務完成情況.在設定的時間內,除了一個小組沒有完成任務外,其他5個小組都順利檢測出故障并進行了電路修復,評審團第一時間將評審結果公布于眾,為各個小組獲得過程性評價提供了保障.
2022年版《義務教育物理課程標準》對學生核心素養的培養提出更高的要求.綜合實踐活動是培養學生學科核心素養和關鍵能力的重要利器,能促進學生素質的全面提高.我們還會繼續探索以培養學生核心素養為教學目標,創設真實生活為教學情境,構建模塊化教學,滲透多元評價的復習教學新樣態.