文/蘇佳祥
《義務教育物理課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)綜合物理教學改革成果,提出新的教學要求,如讓學生參與課堂教學,使學生做到學有所得,構建高效課堂;引導學生體驗情境,探究物理;提出有效問題,引導學生探究等。由此可見,情境、問題是教師實施物理教學的工具,探究是學生學習物理的重要方式。對此,教師應嘗試實施“情境—問題—探究”教學,借此建構高效的物理課堂。所謂的“情境—問題—探究”教學是以情境為切入點,以問題為核心,以探究為途徑的教學活動[1]。在教學活動中,教師通過創設適合的教學情境,引導學生進入其中,同時不斷提出系列問題,促使學生多樣探究,掌握學習內容,發展多樣能力。
課堂導入是“情境—問題—探究”教學的第一個環節,是學生探究興趣的關鍵環節。創設教學情境,可以將物理新知融入具體情境中,促使學生質疑,引發認知沖突,由此產生濃厚的探究興趣,積極探究[2]。因此,在建構高效課堂時,教師應立足課堂導入環節,創設多樣情境,提出問題,激發學生的探究興趣。
生活情境是以學生熟悉的生活現象為主的情境[3]。學生對熟悉的生活現象往往有濃厚的興趣。同時,面對熟悉的生活現象,學生會從物理角度展開分析,順其自然地產生探究興趣。所以,在導入環節,教師可以結合教學內容與學生生活經驗,創設生活情境。
以“科學探究:聲音的產生與傳播”為例,學生在現實生活中,聽到過各種各樣的聲音。但大部分學生不了解聲音的傳播形式。所以,在課堂導入環節,教師可在交互式電子白板上,為學生播放視頻:用手指輕輕點擊水面。在觀看的過程中,學生發現水面上產生一圈圈波紋。據此,教師提出問題:“水波的形成特征有哪些?”在問題的作用下,學生遷移生活經驗,直觀地分析水波的形成特征。基于此,教師在交互式電子白板上呈現擊鼓視頻,學生看到一圈圈“聲波”。對此,教師提問:“水波和聲波之間有著相似之處。對比視頻內容,大家知道聲是以何種形式傳播的嗎?其傳播有怎樣的特點呢?”此問題使學生產生了探究興趣。大部分學生積極思考,認真探究聲音的傳播形式。
通過教師創設的生活情境,學生體驗了生活場景,探究了系列問題,并產生了濃厚的探究興趣,這有利于學生深入探究新知內容,增強課堂學習效果。
實驗情境是以各類物理實驗為主的情境。物理實驗大都具有直觀性、趣味性,為學生所喜好。此外,在觀看實驗的過程中,學生會積極思考,透過實驗現象探尋物理知識,順其自然地增強學習興趣。對此,在導入環節,教師可聯系物理內容,創設實驗情境。
以“科學探究:摩擦力”為例,在導入環節,教師向學生發出指示,引導其操作。如“請大家將自己的右手手掌壓在桌面上,慢慢地向后移動。”在學生操作的過程中,教師提出問題:“此時,大家有怎樣的感受?”學生邊操作邊思考,紛紛描述自己的感受,如“右手手掌感到阻礙”“無論向什么方向移動,手掌都會有頓挫感”等。教師就此追問:“手掌為什么會有這樣的感覺呢?”此問題引發了學生的探究興趣。于是,教師趁機引出本節課內容,和學生一起從中探究問題答案。
由此可見,創設實驗情境可以使學生建立直接感知,產生探究興趣。同時,學生在實驗的輔助下,可以初步認知新知內容,有利于進行深入探究。
課堂講解環節是“情境—問題—探究”教學的第二個環節,是學生不斷探究、解決問題,逐步掌握基礎內容和疑難內容的重要環節。在構建高效課堂時,教師應立足講解環節,依據具體內容,提出適宜問題,引導學生進行多樣探究。
基礎知識是物理學科的基礎內容,是學生必須掌握的知識。對于大部分學生來說,長期的物理學習使他們建構了物理認知,積累了學習經驗,可以自主地探究基礎知識。自主探究是學生解決問題的方式之一[4]。
以“熔化和凝固”為例,熔化和凝固的概念是本節課的基礎知識。在體驗現實生活的過程中,學生感受了熔化和凝固,對其建構了感性認知。同時,在學習物理的過程中,學生儲備了經驗,可以從生活現象中抽象出物理知識。因此,教師提出問題:“大家想一想,生活中有哪些物質三態轉化現象?”在此問題的作用下,學生紛紛開動腦筋,聯想生活中的三態轉化現象,并就此作答,如“將汽水放進冰箱里,汽水被凍成冰”“將冰放到太陽下,慢慢地會化成水”等。教師肯定了學生的舉例,并以此為基礎,描述物態變化的概念,幫助他們建構物理認知。接著,教師可在交互式電子白板上展示幾組不同的物態轉化圖片,如物質從固態變為液態,從液態變為固態等,并向學生提出問題:“圖片中的物質狀態是如何轉化的?”此時,大部分學生認真觀察圖片,同時遷移已有認知,用物理的語言進行描述。在學生描述后,教師提出問題:“大家從這些轉化過程中,發現了哪些共同點呢?能否用物理的語言概述這些共同點?”實際上,概述物理現象共同點的過程,正是學生歸納物理概念的過程。在此過程中,學生積極思考,組建語言,認真表達。如“熔化是物質受熱,從固態變為液態的過程”“凝固是物質受冷,從液態轉變為固態的過程”。教師則依據表達內容,概述熔化和凝固的概念。
這樣的提問使學生走進了生活情境,獲得了自主探究機會。在自主探究的過程中,學生始終積極思考,審視生活中的物理現象,把握共同點或特點,由此歸納出物理概念,建構良好認知。同時,學生通過進行自主探究,鍛煉了觀察能力、思維能力、概括能力等,便于增強物理學習水平。
疑難知識是物理教學的重中之重。疑難知識之所以難以掌握,是因為其具有抽象性,與學生的思維發展情況相“矛盾”。化抽象為直觀是解決此“矛盾”的關鍵。眾所周知,合作探究是學生學習物理的方式之一。在合作探究的過程中,學生會碰撞思維,增強認知。對此,在課堂講解環節,教師可用直觀的方式展現疑難知識,并不斷提出問題,引導學生合作探究。
以“力的平衡”為例,二力平衡的條件是本節課的疑難點。實驗是學生掌握該疑難點的“工具”。對此,在課堂講解環節,教師可組織實驗探究活動。在活動中,教師先組建異質小組,接著向小組提出不同的實驗要求。如“用彈簧測力計沿著豎直向上的方向拉動有一定重量的砝碼。在拉動的過程中,請讓彈簧測力計的讀數與砝碼的重力相等”。在此要求的驅動下,各組成員合作交流,探究拉動方法,并展開操作。此時,教師順勢提出系列問題:“在拉動的過程中,砝碼的運動狀態如何?受力情況如何?”“在整個過程中,砝碼的受力情況是怎樣的?”“在拉動的過程中,砝碼受到了拉力和重力。拉力和重力之間有怎樣的關系?”在問題的作用下,各組成員愈加認真地操作、觀察、思考。
在規定的時間結束后,小組毛遂自薦,派出代表,演示實驗,表述問題答案。依據學生的認知情況,教師提出其他實驗要求和相關問題。如“繼續操作,保證在拉動的過程中彈簧測力計上顯示的度數比原來的小,并思考問題:在這樣拉動的過程中,砝碼是否在靜止或做勻速直線運動?在運動的過程中,重力和拉力之間是否平衡?為什么之前的實驗中,拉力和重力之間是二力平衡關系?為什么現在的實驗中,卻不是這樣?對比兩個實驗,可以發現二力平衡和什么有關系?”同樣,學生邊操作實驗,邊思考問題,一步步透過實驗現象得出物理結論,了解二力平衡條件。
實踐表明,課堂提問使學生走進了實驗情境,獲得了合作探究機會。在此過程中,學生有針對性地操作、探究實驗,由淺入深地建構物理認知,扎實掌握疑難知識,提高物理知識理解水平。與此同時,學生因此增強了實驗探究能力和歸納總結能力,有利于提高課堂學習效果。
課堂練習是“情境—問題—探究”教學的第三個環節,是學生解決物理問題的環節。解決問題的過程,其實是學生進行物理探究的過程。在此過程中,學生會遷移課堂認知,分析、解決問題,由此加深對課堂所學的理解,同時發展物理探究能力、問題解決能力。在課堂練習環節,教師可結合教學內容與學生學習差異,呈現難易程度不同的練習題,使每個學生獲得解決物理問題的機會,學有所得,增強高效課堂建構效果。
以“大氣壓強”為例,教師在學生學習了新知內容后,呈現以下練習題(見表1)。
在呈現練習題時,教師鼓勵全體學生完成基礎練習,中等生選做拓展題,高水平學生完成拓展題。在這樣的分層練習中,學生紛紛發揮主觀能動性,遷移課堂認知,獲得問題答案。
課堂總結是“情境—問題—探究”教學的第四個環節,是學生梳理、總結課堂所學的重要環節。通過梳理、總結所學,學生可以增強對物理知識的認知,同時獲取學習方法,這有利于增強課堂學習效果。思維導圖是學生梳理知識的“法寶”。因此,在構建高效課堂時,教師要把握課堂總結環節,提出任務——制作思維導圖,驅動學生梳理知識。
以“連接串聯電路和并聯電路”為例,在這節課上,學生體驗系列活動,掌握了不同的知識點。對此,在課堂總結環節,教師提出任務:“請大家回顧本節課的學習過程,制作思維導圖,展現所有知識點,以及相關方法。”在此任務的驅動下,學生開動腦筋,進行邏輯性思維,一步步梳理每個知識點和相應的學習方法。在此過程中,學生能夠發現自己的學習漏洞,主動地與其他同學交流,由此繼續探究,彌補漏洞,增強認知。
這樣的做法使學生梳理知識,建構了完善認知,同時鍛煉了邏輯思維能力,有利于增強課堂探究效果。
綜上所述,實施“情境—問題—探究”教學,可以使學生在轉變學習方式的同時,掌握學習內容,發展多樣能力,由此構建高效課堂。教師可以以情境、問題和探究為重點,立足不同教學環節,聯系教學內容和學生學情,應用多樣策略實施“情境—問題—探究”教學,助力學生學有所得,提高物理教學質量。