比對觀察：驅(qū)動核心素養(yǎng)生成的路徑探索

馬達(dá)榮

【摘要】比對觀察包括求同存異比對觀察、求異存異比對觀察兩個方面，能夠幫助學(xué)生達(dá)到建立新舊知識的聯(lián)系，主動建構(gòu)和擴(kuò)容自身的知識體系.本文通過在比對分析中提煉物理概念、在比對觀察中解析物理現(xiàn)象、在比對探究中引發(fā)深度思考、在比對歸類中感受遷移運用、在比對拓展中拓寬學(xué)生眼界等五個方面的探索實踐，能夠有效引導(dǎo)對于物理概念的理解和物理規(guī)律的應(yīng)用，幫助學(xué)生逐步形成科學(xué)思維、科學(xué)責(zé)任等核心素養(yǎng).

【關(guān)鍵詞】初中物理；比對觀察；核心素養(yǎng)

物理課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任［1］.而比對觀察又能幫助學(xué)生建立新舊知識的聯(lián)系，理清新舊知識的關(guān)系，增加新知識理解內(nèi)化的線索，最終自主建構(gòu)相應(yīng)的知識體系.因此，新時期在初中物理教學(xué)實踐中，教師可以從比對觀察的視角，探索物理教學(xué)活動的創(chuàng)新設(shè)計和具體實施，并適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行對比和觀察，能有效助力學(xué)生核心素養(yǎng)的高效化培養(yǎng)，全面引發(fā)學(xué)生對于物理現(xiàn)象和物理知識的深度思考和探究，繼而提高物理教學(xué)活動的綜合效益.

1? 在比對分析中提煉物理概念

大概念（或核心概念）并不指向某一知識的具體概念，而是指向具體知識背后更為本質(zhì)、更為核心的思想或看法，它是對概念間關(guān)系的抽象表述，是對事物的性質(zhì)、特征以及事物之間的內(nèi)在關(guān)系及規(guī)律的高度概括［2］.對于物理教學(xué)而言，物理概念的總結(jié)和提煉是比較重要的內(nèi)容，并且物理概念一般比較抽象、輔助，對于初中學(xué)生而言具有一定的學(xué)習(xí)難度.因此，教師在開展教學(xué)活動的過程中，可以設(shè)計對比分析教學(xué)活動，讓學(xué)生在比對觀察、比對分析中自主性地總結(jié)物理知識、挖掘不同物理知識點之間的共性內(nèi)容，從而提煉物理核心概念，深化學(xué)生對物理知識的理解，有效促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，為初中學(xué)生對物理知識的探究學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件.

例如? 對于初中物理二年級下冊“壓強(qiáng)”這一單元中“壓力”概念的提煉，教師就可以設(shè)計對比分析的教學(xué)活動，讓學(xué)生能通過對比分析感知壓力概念的形成，能對物理知識產(chǎn)生深層次的理解.在教學(xué)準(zhǔn)備階段，教師可以先讓學(xué)生準(zhǔn)備若干氣球、裝滿水的塑料瓶、一塊海綿以及一個電子秤.在教學(xué)指導(dǎo)環(huán)節(jié)，教師可以先為學(xué)生展示這些材料，并提出問題“同學(xué)們，我們手上有氣球、裝滿水的塑料瓶、海綿和秤，你們能用這些物品感受壓力嗎？”在教師的問題引導(dǎo)下，學(xué)生嘗試分析使用材料感受壓力，此時教師適當(dāng)?shù)貫閷W(xué)生提供延時操作指導(dǎo)，即“將氣球放在海綿上，用手輕輕按壓氣球，請學(xué)生觀察海綿的變化.然后，將裝滿水的塑料瓶放在秤上，請學(xué)生觀察秤的數(shù)值變化”，根據(jù)演示結(jié)果也可以提出問題，“在這兩個演示實驗中，你們都觀察到了什么？這兩種情況有什么共同點？”根據(jù)對比觀察和對比分析活動，教師帶領(lǐng)學(xué)生參與到課堂討論和探究活動中，引導(dǎo)學(xué)生對壓力概念進(jìn)行深度思考，即“在兩個演示實驗中，無論是氣球還是塑料瓶，都對其下方的物體產(chǎn)生了‘推的作用，使其發(fā)生形變或產(chǎn)生重量變化.這個‘推的作用就是壓力”“壓力是一個物體對另一個物體的垂直作用，它可以使物體發(fā)生形變或產(chǎn)生其他物理變化”.按照教師的指導(dǎo)，學(xué)生能自主參與實驗活動.教師可以引導(dǎo)學(xué)生對壓力的概念進(jìn)行歸納，即“你們現(xiàn)在能用自己的話說說什么是壓力嗎？”在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能深度總結(jié)對比分析的結(jié)果，并提煉壓力的概念，對壓力知識形成比較深刻的認(rèn)識.在本次教學(xué)活動中，通過對比觀察分析案例的設(shè)計和應(yīng)用，教師可以指導(dǎo)學(xué)生比較直觀地感受到壓力的存在和壓力的差異性，并從實驗現(xiàn)象對比中提煉壓力的概念，而教師帶領(lǐng)學(xué)生分組討論和分享觀點，也能對學(xué)生物理觀察、分析和歸納總結(jié)能力進(jìn)行培養(yǎng)，促進(jìn)初中學(xué)生科學(xué)實驗精神的形成，助力學(xué)生核心素養(yǎng)的有效訓(xùn)練.

2? 在比對觀察中解析物理現(xiàn)象

物理教學(xué)中涉及大量實踐、實驗方面的內(nèi)容，教師引入比對觀察的教學(xué)方法，需要注意指導(dǎo)學(xué)生通過比對觀察解析物理現(xiàn)象，探究物理原理，從而提高他們對課程知識的理解和應(yīng)用能力，支持初中學(xué)生物理核心素養(yǎng)的高效化訓(xùn)練.物質(zhì)世界中的物理現(xiàn)象通過人類的感知進(jìn)入大腦，形成表象，然后經(jīng)由抽象、概括等科學(xué)方法的處理、加工與提煉，從而生成物理概念［3］.而物理概念又包括基本概念和核心概念兩大部分，其中具有相同思想來源的核心概念經(jīng)過串聯(lián)成為體系之后，作為核心素養(yǎng)的物理觀念逐步“浮出水面”、被學(xué)生所知曉（詳見圖1）.因此教師根據(jù)具體課程內(nèi)容和核心素養(yǎng)培養(yǎng)的需求，可以設(shè)計比較典型的對比觀察教學(xué)活動，讓學(xué)生能在對比觀察中系統(tǒng)解析物理現(xiàn)象、掌握科學(xué)方法，使學(xué)生對物理知識形成深刻認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生走上觀察物理現(xiàn)象、梳理物理概念、分析物理思想、形成物理觀念的良性軌道，達(dá)到提升物理核心素養(yǎng)的目的.

例如? 在初中物理二年級下冊“壓強(qiáng)”這一單元的教學(xué)指導(dǎo)活動中，為了能帶領(lǐng)學(xué)生探究“不同因素對壓強(qiáng)的影響”，教師就可以設(shè)計對比觀察類型的活動，引發(fā)學(xué)生觀察和思考，在對比探究和深度分析總結(jié)中，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和感悟，使學(xué)生能觀察記錄數(shù)據(jù)，加深對課程知識的理解.在教學(xué)中，教師可以與學(xué)生共同準(zhǔn)備不同重量、形狀和底面積的物體若干（如長方體、圓柱體、錐體等）、沙子、兩個相同的塑料容器、一張桌子.在對比觀察探究活動中，教師為學(xué)生展示物理實驗材料，并借助多媒體視頻的方式為學(xué)生展示如何進(jìn)行實驗操作，然后設(shè)計對比探究活動，即“探究1：不同重量物體對沙子的壓強(qiáng)現(xiàn)象.在兩個塑料容器中分別放入相同質(zhì)量的沙子，選擇不同重量的物體（如長方體和圓柱體），依次放在沙子上，觀察并記錄沙子的變化；探究2：不同底面積物體對沙子的壓強(qiáng)現(xiàn)象.在兩個塑料容器中分別放入相同質(zhì)量的沙子，選擇底面積不同的物體（如長方體和錐體），依次放在沙子上，觀察并記錄沙子的變化”.在學(xué)生完成對比實驗并觀察記錄實驗現(xiàn)象后，教師就可以適當(dāng)?shù)靥岢瞿芤l(fā)學(xué)生深度探究的問題，如“在探究1中，為什么相同重量的物體對沙子的壓強(qiáng)效果不同？這與物體的哪些因素有關(guān)？在探究2中，為什么相同底面積的物體對沙子的壓強(qiáng)效果也不同？這與物體的哪些因素有關(guān)？結(jié)合以上兩個探究，你認(rèn)為影響壓強(qiáng)的主要因素是什么？如何解釋這些現(xiàn)象？”根據(jù)教師的綜合探究引導(dǎo)，學(xué)生能在小組中分享自己的觀察及記錄的數(shù)據(jù)和觀察到的實驗現(xiàn)象，并嘗試提出自己的觀點，總結(jié)哪些因素會對壓強(qiáng)的大小產(chǎn)生影響.通過此類對比探究物理教學(xué)活動的設(shè)計，教師能指導(dǎo)學(xué)生深度對比、觀察和論證不同因素對壓強(qiáng)的影響，并在深度思考中總結(jié)物理實驗現(xiàn)象，透過表象挖掘本質(zhì)元素，從而提高學(xué)生的探究能力、分析能力和學(xué)習(xí)能力，助力學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和物理解決問題能力的優(yōu)化.

3? 在比對歸類中感受遷移運用

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)投入的主動性和持久性、知識的理解和遷移與高階思維的發(fā)展［4］.教師在開展比對觀察教學(xué)活動的過程中，可以有意識地根據(jù)學(xué)生的觀察分析情況設(shè)計探究性問題，助力學(xué)生對物理知識的深度分析和思考，使學(xué)生能從多角度理解物理知識的實踐應(yīng)用，促進(jìn)他們思維能力的訓(xùn)練和核心素養(yǎng)的優(yōu)化，進(jìn)而確保教學(xué)活動實現(xiàn)多元創(chuàng)新發(fā)展的目標(biāo).在物理課堂教學(xué)中，基于比對觀察這一方法的實踐應(yīng)用，教師在指導(dǎo)學(xué)生對課程知識進(jìn)行深度探究的基礎(chǔ)上，還要適當(dāng)?shù)毓膭顚W(xué)生在比對分析中總結(jié)和歸納物理知識，感受物理知識的遷移運用，從而加深學(xué)生對物理知識的理解，使學(xué)生真正掌握解決問題的方法和技巧.學(xué)生在真實情境中觀察，在觀察中獲得感性認(rèn)識并提出問題，探究興趣驅(qū)動主動收集證據(jù)，自信參與展示等活動，這些經(jīng)歷就是科學(xué)探究能力形成的寶貴財富［5］.因此，初中物理教師應(yīng)結(jié)合物理觀念、科學(xué)責(zé)任等核心素養(yǎng)的目標(biāo)引領(lǐng)，嘗試根據(jù)具體課程內(nèi)容，設(shè)計比對歸類這一類型的教學(xué)活動，幫助學(xué)生通過比對觀察、歸類分析獲得豐富的感性認(rèn)識，增強(qiáng)對于新的物理學(xué)習(xí)情境的解讀能力，促進(jìn)對于物理規(guī)律的運用，并設(shè)計遷移性的運用訓(xùn)練題，引發(fā)學(xué)生對課程知識的思考和探究，使學(xué)生能在深度探索和實踐中全面提高學(xué)習(xí)能力.

例如? 在初中物理二年級下冊“壓強(qiáng)”這一單元的教學(xué)指導(dǎo)活動中，教師就可以結(jié)合學(xué)生前期觀察分析和對比探究的結(jié)果，鼓勵學(xué)生在對比中對知識點進(jìn)行歸類，然后設(shè)計特色的物理探究活動，引導(dǎo)學(xué)生感受物理知識的實踐應(yīng)用，引發(fā)學(xué)生對物理課程內(nèi)容的多元思考.在對比歸類中，教師可以從課程內(nèi)容和學(xué)生探究結(jié)果的角度，嘗試鼓勵學(xué)生從以下角度進(jìn)行歸類，即“固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的對比：通過實驗和實例，讓學(xué)生觀察固體和液體對容器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)，引導(dǎo)他們理解兩者之間的區(qū)別和聯(lián)系；靜態(tài)壓強(qiáng)與動態(tài)壓強(qiáng)的對比：通過不同場景下的壓強(qiáng)變化（如行駛中的汽車輪胎與靜止時的輪胎），幫助學(xué)生理解動態(tài)壓強(qiáng)與靜態(tài)壓強(qiáng)的概念及其在實際生活中的應(yīng)用；探究影響壓強(qiáng)的因素：通過實驗，讓學(xué)生觀察壓力、受力面積等因素如何影響壓強(qiáng)的大小，從而加深對壓強(qiáng)公式的理解”等，全面提高學(xué)生對物理課程知識的理解能力.讓學(xué)生在利用對比歸類思想對本節(jié)課內(nèi)容形成初步認(rèn)識的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生思考知識遷移運用的角度，設(shè)計相應(yīng)的壓強(qiáng)知識相關(guān)綜合訓(xùn)練題，如“一個潛水員潛入水下20m深處，水的密度為1000kg/m3，重力加速度為10m/s2.求潛水員承受的液體壓強(qiáng)是多少？”“一個刀具的刀刃非常鋒利，其接觸面積很小，為什么這樣設(shè)計可以使刀具更容易切割物體？”“一個車輛輪胎的寬度比另一個車輛輪胎的寬度寬一倍，但兩個輪胎承受的壓力相同.請問哪個輪胎對地面的壓強(qiáng)更??？為什么？”“一個流體以速度v在一個管道中流動，管道的截面積為A，流體的密度為ρ.求該流體對管道壁的動壓強(qiáng)是多少？”這樣結(jié)合物理壓強(qiáng)教學(xué)活動的開展、對比分析教學(xué)指導(dǎo)的實施，教師就能逐步構(gòu)建多元化的對比分析教學(xué)活動體系，引發(fā)學(xué)生對課程知識的主動思考，強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用物理知識對生活中實際問題進(jìn)行處理的能力，從而切實保障學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到全面提升，為學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成創(chuàng)造良好的教學(xué)條件.

4? 結(jié)語

綜上所述，從比對觀察的視角對物理教學(xué)活動進(jìn)行改革創(chuàng)新，能構(gòu)建全新的物理教學(xué)指導(dǎo)體系，引導(dǎo)學(xué)生對物理課程知識的思考和探究，使學(xué)生能在學(xué)習(xí)實踐中獲得積極的學(xué)習(xí)體驗和感悟.因此，新時期初中物理教師在教學(xué)實踐中，應(yīng)該重點審視比對觀察教學(xué)活動的需求，并基于物理核心素養(yǎng)教育的多元化實施，積極探索教學(xué)活動的創(chuàng)新，為學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和生成創(chuàng)造良好的條件.

參考文獻(xiàn)：

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