王芳



新課標明確了學生學習科學課程后應具備的科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任。單元整體教學設計被認為是行之有效的課程優化方式,而且其應建立在有效的單元教學目標上。教學目標的設定是整個教學過程的重要環節。因此,從單元視角出發進行初中科學教學目標的整體設計與優化,顯得尤為重要。
一、初中科學課教學目標設計中存在的問題
(一)學生的前概念被忽視
初中生在小學階段就已接觸過科學,但不少教師在設計教學目標時卻忽視了學生的前概念。教師要對新的課堂知識進行進階處理,這樣才能更好地激發學生學習科學的興趣,教得更加輕松。
(二)單元教學意識淡薄
長期以來,不少教師只習慣于制訂單課教學目標,忽視課時與課時之間的聯系,教學內容呈現碎片化,缺乏單元意識,難以讓學生對知識形成系統化的認識,沒有體現出教學目標的進階性,更難以對學生進行科學思維的培養。
(三)教學活動設置隨意
教學活動應緊緊圍繞教學目標展開。在一些課堂中,教師沒有經過仔細斟酌,教學活動設計得比較隨意,教學環節煩瑣、多余等現象頻發。教學活動、設計意圖與教學目標不能一一對應,純屬“貼標簽”,導致教學活動偏離教學目標,針對性不強,教學效果較差。
(四)評價過程與目標脫節
教學評價是課堂教學的有機組成部分,必須與教學目標關聯,要保持統一并高度融合。教學中設定的目標,或關注語言,或關注思維,或關注素養等,是多維兼顧的,而現實中針對教學目標的評價內容和評價標準往往沒有太大聯系。
二、素養目標下的初中科學中考復習課的設計
單元教學目標的設計,要圍繞科學教材、新課標和學生的學情。教師應仔細研讀新課標及教學指導意見,認真分析科學教材(包括小學教材和初中教材),了解學生已有的概念,全面、系統地進行知識進階分析,最后再確定單元教學目標。下面以電路和歐姆定律的中考復習課“設計與制作風速測定儀”為例進行分析。
(一)單元整體分析
對電路和歐姆定律相關內容的中考復習,首先要確定它在新課標中所處的位置。不難發現,這塊知識處于學科核心概念“物質的運動與相互作用”中的3.2電磁相互作用部分。根據新課標的要求與對教材的解讀,我們需要對“物質的運動與相互作用”的3.2電磁相互作用進行整體解析,明確需要復習哪些核心知識,提升哪些素養,進一步細化“電”的相關知識,收集中考中有關電學的考題,從核心知識中選取簡單電路、家庭電路和安全用電、歐姆定律三塊內容進行單元整體設計下的項目化學習,從而達到新課標中的目標要求和突破中考復習的難點。
(二)單元學習內容的課時安排
(三)“設計與制作風速測定儀”的學習目標設定
1.科學觀念:重構電路和歐姆定律的基本概念與規律,知道風速測定儀的基本原理。初步認識到電路設計方案的多樣性。
2.科學思維:理解項目實施的根本問題是將風速的改變轉化為電阻的變化,繼而引起電流大小或電壓大小的改變,這有利于形成轉化思維;能通過歐姆定律解釋自己設計的電路原理。
3.探究實踐:自主設計電路方案,小組內討論以優化電路方案。推薦最佳方案,交流展示。將設計方案物化為成果,并進行記錄、分析。
4.態度責任:為杭州亞運會中家鄉的射箭比賽設計風速測定儀。項目真實而有意義。激發學生對項目學習的興趣。
(四)“設計與制作風速測定儀”課堂教學設計
教學思路:以亞運會射擊場館需要測風速為情境,設計并制作一個風速測定儀作為核心項目。通過分析判斷觀測的風速大小,選擇電路中可測量的一種電流或電壓,進行測風儀的電路設計。在小組交流中落實電流、電壓關系。小組內再選擇一個最優方案,進行電路的連接,進而完成風速的測量。最后測算具體數值,運用歐姆定律進行計算。
教學過程:
1.利用真實情境導入,體現科學本質
2023年9月亞運會在銀湖體育中心進行射擊、射箭等比賽,還在東洲北支江水上運動中心進行皮劃艇、賽艇比賽。這兩項都是室外活動,對風速要求都很高。
思考:為了更好地測定風速,我們應如何判斷風速大小?
通過教師演示調節風速大小吹動垂直懸掛在木條上的銅絲,引出“可觀測偏轉角度的變化來判斷風速大小”,但是“憑偏轉的角度無法知道風速大小的具體數值”來引出具體項目:設計并制作一個可測數值的風速測定儀。
(設計意圖:以亞運會射擊項目受風速或其他一些因素影響的情境為例,讓學生基于生活經驗展開,設計并制作一個可測數值的風速測定儀來吸引其注意力,從而進入本節課的主要學習環節。)
2.通過任務驅動引導學生建構本單元的知識體系
◆任務一:設計風速測定儀的電路
通過驅動性問題1“在電路中,我們可以把風速大小轉換成什么來測?可以顯示讀數嗎”引入風力變阻器,把風速大小轉換成電阻大小,進而判斷電流、電壓大小。
提供器材:風力變阻器R1、定值電阻R2、干電池、電壓表、電流表、導線、開關。讓學生選擇電表,設計能測量風速大小的電路。
通過驅動性問題2“利用歐姆定律解釋你設計的電路原理”,讓學生展示自己設計的方案,解釋電路原理。(見圖1~圖3)
運用評價量表進行評價。(見表1)
(設計意圖:通過學生設計電路與小組之間的分享,落實歐姆定律中三個量之間的關系。同時通過量表這一工具把探究教學中或多或少存在的無目標的盲動、無方向的亂動、無深度的瞎動轉向有目標、有方向、有深度、可監測的探究實踐。能提高課堂探究評價的可操作性、科學性、規范性,也能提高學生的學習興趣,明確學生努力的方向。以量表促進學生的發展,培養學生的科學探究能力、說理能力和推理論證能力等。)
◆任務二:制作風速測定儀
選擇方案,進行電路連接,制作風速測定儀,測出電扇開到一檔、二檔、三檔不同檔時的風速,記錄數值,并判斷其關系。通過評價量表檢測學生的動手能力。
(設計意圖:通過動手制作,落實學生的動手能力,鍛煉把認讀電路圖轉化為連接電路的能力,并完成風速測定的操作和記錄。評價重點不僅放在學生對知識掌握程度的考量上,而且放在能促進學生探究能力的發展上。因此,要真正把評價的目的轉向促進學生發展、培養學生的核心素養上,轉變傳統的評價方法和手段,采用量表的方式對學生的動手和分析能力進行評價,系統培養學生的探究能力。)
◆任務三:測算風速大小
若利用自己設計的電路圖,經實驗測得,風速大小與風力變阻器、電阻關系如下。(見圖4、圖5,表2)
若某次測量中電壓表示數為2V,請計算后判斷此時風速是否在適宜射箭比賽的范圍內。(定值電阻R2為5Ω,電源電壓6V)
(設計意圖:結合學生設計的電路方案,給出具體數值,運用歐姆定律進行風速的判斷和計算,培養學生的綜合分析能力)。
3.知識拓展,能力提升
電路和歐姆定律在生活中應用還有很多,如汽車有害氣體排放檢測電路,可改變氣敏電阻,如電子溫控裝置,可改變熱敏電阻,都可以通過電阻變化來判斷。課后讓學生按照課堂所學嘗試進行設計,并動手制作。
(設計意圖:創設真實情境,提出問題,培養學生的知識遷移能力、螺旋式深度學習能力,提高學生的邏輯分析能力。)
三、初中科學中考復習的思考
初中科學中考復習課設定與實施是科學教學研究的一部分,考查教師對教學的優化,以及教師對教學過程和教學行為的思考和改進。
(一)要以真實情境為載體,探尋與解決真問題
單元教學有整體性和情景化的特點,目標的設定應該圍繞主題設置一個大目標,為了解決這個大目標再設定一個個小目標,也就是課時目標。同時還需要考慮目標的適切性、發展性、進階性。課時目標就是單元教學總目標的分解。在真實的情境下,學生才能身臨其境并對未知產生探索的欲望,才能提高能力,才能從感知、理解到學以致用。
(二)要以評價為機制,量化學習效果
評價和學習同時發生,評價不再是學習的終點,而是提高學習質量的工具。教師在教學中要把評價嵌入教學過程,把自評、互評、師評作為教與學的紐帶和橋梁,通過評價的量化實現以評促教、以評促學的目的。
(三)以師生同卷入,關注與促進學生素養發展
學生為主體、教師為主導,作為課堂教、學、評的主要參與者,二者缺一不可。教師要在準確的目標、真實的任務、標準的評價驅動下開展教學,反思成效。學生既是學習的主人,又是評價的主人。通過這樣的課堂,學生才能逐步形成正確的價值觀、必備品格和關鍵能力。
總之,教學目標的設定是教學正常、有序、有目標開展的重要保障,單元整體教學目標的設計應是培養初中生科學核心素養的重要路徑。目標的設定應遵循可視化、操作性、進階性等原則。教師在教書育人的同時,應該大膽成為教育改革的先行者,不斷追求更高、更新、更符合當前教學形勢的教學模式,譜寫初中科學教學的新篇章。
編輯:常超波