
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022版)》明確指出,初中物理教學(xué)需要培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與科學(xué)責(zé)任四大核心素養(yǎng),而物理觀念代表知識(shí)的內(nèi)化,是其他核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)。具體而言,初中物理觀念主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念、能量觀念等要素。其中,運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念深刻反映了物理學(xué)對(duì)運(yùn)動(dòng)與相互作用的獨(dú)特理解,該觀念是個(gè)體在頭腦中經(jīng)過深思熟慮后,對(duì)運(yùn)動(dòng)、相互作用及其關(guān)聯(lián)性的概念和規(guī)律進(jìn)行的系統(tǒng)整合,其不僅是從自然科學(xué)角度對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中運(yùn)動(dòng)與相互作用現(xiàn)象的抽象概括,更是解決問題、遷移應(yīng)用于生活的有力工具。掌握這一觀念,學(xué)生能夠更好地把握物質(zhì)世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,深化對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。
一、創(chuàng)設(shè)生動(dòng)物理情境,具象化抽象概念,樹立科學(xué)物理觀念
物理觀念是物理核心素養(yǎng)的關(guān)鍵基石,對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有不可或缺的作用。然而,傳統(tǒng)的講授式教學(xué)往往難以讓學(xué)生真正領(lǐng)悟物理的抽象概念,進(jìn)而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而情境式教學(xué)則通過構(gòu)建真實(shí)的物理情境,幫助學(xué)生直觀地感知物理現(xiàn)象、深入探索物理規(guī)律,將抽象的物理知識(shí)具象化,使課堂真正實(shí)現(xiàn)“言傳”與“意會(huì)”的完美結(jié)合。
(一)超越教材限制,點(diǎn)燃學(xué)生興趣之火
魯科版初中物理教材是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)以及教育目標(biāo)編制的,其教材內(nèi)容符合學(xué)生的身心發(fā)展水平。但在教學(xué)實(shí)踐中,“照本宣科”的教學(xué)方式往往無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,教師要以教材為基礎(chǔ),結(jié)合學(xué)生的實(shí)際構(gòu)建生活化的教學(xué)情境,點(diǎn)燃學(xué)生的興趣之火,推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念的形成。在創(chuàng)設(shè)生活化教學(xué)情境時(shí),教師要與時(shí)俱進(jìn),使用生活中常見的物理現(xiàn)象,幫助學(xué)生更好地理解物理知識(shí)。例如,在《光的反射》一課教學(xué)中,教師可以利用學(xué)生間“晃眼睛”的“惡作劇”來創(chuàng)設(shè)情境。在該情境中,學(xué)生知道通過調(diào)整鏡子的角度來控制光的落點(diǎn),但是對(duì)于光線的傳播路徑并沒有清晰的認(rèn)知。此時(shí),教師可以制造昏暗的環(huán)境,通過噴灑空氣清新劑為學(xué)生直觀展示光的傳播路徑。
另外,教師還可以利用問題創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生結(jié)合自身認(rèn)知水平與知識(shí)結(jié)構(gòu)引出新知。例如,在“力的作用是相互的”知識(shí)點(diǎn)教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考:“推自行車的時(shí)候,自行車會(huì)向前行進(jìn),說明‘推’會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生力。但是在‘推’墻的時(shí)候,為什么墻不動(dòng),而自己向后退呢?”通過這一問題引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識(shí)探究力的作用是相互的這一物理規(guī)律。
在創(chuàng)設(shè)情境時(shí),教師也可以利用信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)全員教育。例如,在“光的三原色”知識(shí)教學(xué)中,教師可以利用電子放大鏡對(duì)希沃白板進(jìn)行放大,讓學(xué)生直觀地看到屏幕是由紅、綠、藍(lán)三種顏色組成的,以此為基礎(chǔ)引入相關(guān)知識(shí)。
(二)以學(xué)生為中心,創(chuàng)設(shè)深入探究式課堂
新課標(biāo)將實(shí)驗(yàn)探究列為內(nèi)容要求的重要一環(huán),明確指出學(xué)生必須參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng),并通過實(shí)驗(yàn)探究的方式鍛煉學(xué)生提出問題和解決問題的能力,以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。同時(shí),新課標(biāo)還強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位,教師要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究知識(shí),培養(yǎng)其問題解決能力和科學(xué)思維。而在物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)不僅是驗(yàn)證理論知識(shí)的手段,更是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、觀察能力和創(chuàng)新思維的平臺(tái)。通過創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,學(xué)生親身參與實(shí)驗(yàn)過程,動(dòng)手實(shí)踐,從直觀感受中提煉物理信息,將抽象的知識(shí)具象化,從而深化對(duì)物理概念和規(guī)律的理解。
例如,在教學(xué)《壓強(qiáng)》一課時(shí),為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)概念的直觀感受,教師可以精心策劃一系列小實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材選擇學(xué)生日常用的鉛筆,既方便易得,又貼近學(xué)生生活,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可操作性與趣味性。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師指導(dǎo)學(xué)生用不同的手指抵住鉛筆的不同部位,并留意在施力過程中手指的感受。這一操作旨在讓學(xué)生親身體驗(yàn)受力面積對(duì)壓強(qiáng)產(chǎn)生的直接作用。簡單而富有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有利于學(xué)生直觀感受到受力面積減小時(shí),壓強(qiáng)明顯增大;反之,受力面積增大時(shí),壓強(qiáng)相應(yīng)減小。
這種直觀的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能幫助他們建立起對(duì)壓強(qiáng)與受力面積之間關(guān)系的直觀認(rèn)識(shí)。在這一基礎(chǔ)上,教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深入思考?jí)簭?qiáng)在日常生活中的應(yīng)用,如鞋底花紋設(shè)計(jì)、車輛輪胎寬度等,從而加深其對(duì)壓強(qiáng)概念的理解。
二、聚焦認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),化解認(rèn)知沖突,穩(wěn)固物理觀念基礎(chǔ)
從知識(shí)的構(gòu)成角度來看,新知的理解與記憶是基于原有經(jīng)驗(yàn)的。而在初中物理教學(xué)實(shí)踐中,雖然學(xué)生對(duì)于部分知識(shí)已經(jīng)形成基本認(rèn)知,但是認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)存在著一定的錯(cuò)誤,而且在后續(xù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中并未改正原有的認(rèn)知錯(cuò)誤,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生難以形成正確的物理觀念。基于此,在教學(xué)過程中,教師要特別注意學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),深入分析其中可能存在的錯(cuò)誤,并設(shè)計(jì)針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生重新審視原有的認(rèn)知錯(cuò)誤,從而化解認(rèn)知沖突,建立正確的物理觀念。學(xué)生普遍存在的認(rèn)知沖突及轉(zhuǎn)變策略如表1所示。
以“浮力”認(rèn)知的深化為例,學(xué)生在初級(jí)階段可能僅停留在“水中的物體都會(huì)受到浮力作用”的淺顯理解上。然而,從物理學(xué)的專業(yè)角度來看,浮力實(shí)際上源于物體在水中上下表面所受的壓力差,若物體的下表面沒有與水接觸,那么就無法形成這種壓力差,因此也就不會(huì)產(chǎn)生浮力作用。為了幫助學(xué)生構(gòu)建準(zhǔn)確的知識(shí)體系,教師可以采用以下教學(xué)方法:首先,為學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需器材,包括彈簧測力計(jì)、木塊以及一個(gè)透明的水杯,以便學(xué)生清晰地觀察實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)開始之前,教師應(yīng)確保學(xué)生了解彈簧測力計(jì)的使用方法,并指導(dǎo)學(xué)生正確測量木塊在重力作用下的示數(shù)。其次,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)核心部分,學(xué)生將木塊放入水杯,分別觀察并記錄木塊懸浮于水面和緊貼杯底時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)。在這一過程中,教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)觀察木塊在不同狀態(tài)下所受力的變化,并引導(dǎo)學(xué)生思考這些變化背后的物理原理。最后,完成實(shí)驗(yàn)測量后,學(xué)生對(duì)所記錄的示數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比,能夠清晰地看到木塊在不同狀態(tài)下所受力的差異,進(jìn)而理解浮力的產(chǎn)生機(jī)制。在這一過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從壓力差的角度解釋浮力現(xiàn)象,幫助其構(gòu)建起完整的浮力認(rèn)知體系。
三、注重知識(shí)連貫性,構(gòu)建完整知識(shí)體系,整合物理觀念
(一)追溯物理之源,親歷認(rèn)知?dú)v程
在物理學(xué)領(lǐng)域,科學(xué)家對(duì)于概念的構(gòu)建并非一蹴而就,而是經(jīng)歷漫長而復(fù)雜的探究過程。然而,對(duì)于正在學(xué)習(xí)物理的學(xué)生來說,其往往只能接觸已經(jīng)被總結(jié)和提煉好的結(jié)論,無法親身體驗(yàn)知識(shí)形成的整個(gè)過程,這導(dǎo)致學(xué)生所獲得的知識(shí)碎片化,難以形成系統(tǒng)的知識(shí)體系。為了深化學(xué)生對(duì)物理概念的理解,教師應(yīng)積極融入物理概念的起源與發(fā)展,通過展示科學(xué)家的探究過程,幫助學(xué)生建立完整的歷史脈絡(luò)。如此,不僅有助于學(xué)生更好地理解物理概念的內(nèi)涵和外延,還能增添物理學(xué)習(xí)的趣味性。同時(shí),通過對(duì)物理學(xué)史的沉浸式探究,學(xué)生能夠形成將知識(shí)聯(lián)結(jié)成體系的思維能力,養(yǎng)成獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。
例如,在“光的色散”教學(xué)活動(dòng)中,教師可以為學(xué)生講解古人對(duì)光的研究歷史,從亞里士多德、西奧多里克、笛卡爾到牛頓,講述他們在光學(xué)研究中的偉大貢獻(xiàn)。除此之外,我國古人對(duì)光的色散現(xiàn)象也有所研究,如蔡卞模擬“日照雨滴”的實(shí)驗(yàn),將虹和日月暈現(xiàn)象聯(lián)系起來,說明虹的產(chǎn)生是一種色散過程,并指出虹和陽光位置之間的關(guān)系;明代的方以智也在其著作《物理小識(shí)》中對(duì)色散現(xiàn)象進(jìn)行了概括,將自然晶體和三棱晶體對(duì)白光的色散與日常生活中的彩虹現(xiàn)象聯(lián)系起來。
(二)突破教材界限,構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系
教材的編寫體現(xiàn)了學(xué)生的發(fā)展規(guī)律,其邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,對(duì)教學(xué)活動(dòng)具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。然而,鑒于學(xué)生間的個(gè)體差異,教師要靈活應(yīng)對(duì),不拘泥于教材的既定框架。在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生特點(diǎn),對(duì)知識(shí)進(jìn)行針對(duì)性的整合,以幫助其理解知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,逐步深化其對(duì)物理現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)識(shí)。如此,便能夠引導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)籌物理觀念,有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),從而構(gòu)建起更完整和更系統(tǒng)的知識(shí)體系。
1.運(yùn)動(dòng)內(nèi)涵及其物理知識(shí)。在初中物理學(xué)中,運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的基本表現(xiàn)形式,物質(zhì)本身亦在持續(xù)運(yùn)動(dòng)中。初中學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)內(nèi)容主要涵蓋機(jī)械運(yùn)動(dòng)和物理運(yùn)動(dòng)兩大領(lǐng)域,教師應(yīng)梳理教材的相關(guān)章節(jié),深入挖掘運(yùn)動(dòng)的核心概念,并對(duì)這些核心概念進(jìn)行深入分析、系統(tǒng)整理以及靈活運(yùn)用,構(gòu)建完整的運(yùn)動(dòng)主題。這一過程不僅有助于深化學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)的理解,還能引導(dǎo)學(xué)生逐漸建立起運(yùn)動(dòng)與相互作用的整體觀念,從而確立運(yùn)動(dòng)主題在物理學(xué)中的核心地位。
2.相互作用類型及其物理知識(shí)。經(jīng)過對(duì)魯科版教材的梳理得知,初中物理中的相互作用類型主要分為萬有引力與電磁作用兩大類。魯科版教材詳細(xì)闡述了這些相互作用的相關(guān)知識(shí),涵蓋重力、彈力、摩擦力以及力的合成等核心要點(diǎn)。通過學(xué)習(xí)這些內(nèi)容,學(xué)生能夠深刻理解“力的作用是相互的”這一重要原理,為后續(xù)研究力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過親身參與實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠直接體驗(yàn)力的作用效果,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物理學(xué)與日常生活的緊密聯(lián)系。此外,利用相互作用的原理,學(xué)生還能簡化復(fù)雜問題,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的靈活運(yùn)用,從而加深對(duì)物理學(xué)的理解。
3.運(yùn)動(dòng)與相互作用及其物理知識(shí)。在深入理解運(yùn)動(dòng)與相互作用這兩大主題后,學(xué)生要進(jìn)一步探索它們之間的緊密聯(lián)系。這種探索可以從受力平衡與受力不平衡這兩個(gè)核心維度出發(fā),進(jìn)行深入而細(xì)致的分析。在初中階段,學(xué)生開始領(lǐng)悟運(yùn)動(dòng)與相互作用這一科學(xué)觀念,能夠運(yùn)用已學(xué)知識(shí),從受力和運(yùn)動(dòng)的角度對(duì)生活中的各種現(xiàn)象進(jìn)行剖析。這種觀念不僅有助于學(xué)生更好地解決生活中的實(shí)際問題,還能與其他科學(xué)觀念相互補(bǔ)充,共同推動(dòng)其科學(xué)思維和探究能力的發(fā)展。
(三)實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)多元化,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展
在新課標(biāo)的引領(lǐng)下,初中物理教學(xué)活動(dòng)越發(fā)注重教學(xué)評(píng)一體化理念的落實(shí),要求教師不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度,更要關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所展現(xiàn)的能力、態(tài)度和情感,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生全面發(fā)展的評(píng)價(jià)。
首先,為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的多元化,教師的首要任務(wù)是構(gòu)建多維度的評(píng)價(jià)體系。傳統(tǒng)的物理教學(xué)評(píng)價(jià)往往以單一的考試成績作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)成果的標(biāo)準(zhǔn),這一評(píng)價(jià)方式過于片面,無法全面反映學(xué)生的物理學(xué)習(xí)情況,教師要從知識(shí)理解、實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)探究能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等多個(gè)維度出發(fā),構(gòu)建全面的評(píng)價(jià)體系,以便更加準(zhǔn)確地評(píng)估學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn),為其提供針對(duì)性的指導(dǎo)。
其次,教師要注重過程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)的結(jié)合。過程性評(píng)價(jià)關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn),包括課堂參與度、實(shí)驗(yàn)操作過程、問題解決能力等方面,通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的觀察和記錄,及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題,從而進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。而結(jié)果性評(píng)價(jià)則是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的總結(jié)性評(píng)價(jià),如期末考試成績、實(shí)驗(yàn)操作考核等。將兩種評(píng)價(jià)方式相結(jié)合,教師能夠更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn),為教學(xué)提供更準(zhǔn)確的反饋。
最后,實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)多元化還需要加強(qiáng)師生之間的溝通。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)積極與學(xué)生進(jìn)行交流,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)策略。同時(shí),教師應(yīng)及時(shí)向?qū)W生反饋評(píng)價(jià)結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思。加強(qiáng)師生之間的溝通有利于更好地促進(jìn)教學(xué)評(píng)一體化的實(shí)現(xiàn),推動(dòng)學(xué)生全面發(fā)展。
四、結(jié)語
總而言之,在運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念下,教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)生動(dòng)的物理情境,將抽象的概念具象化,幫助學(xué)生樹立科學(xué)的物理觀念;聚焦認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),化解認(rèn)知沖突,穩(wěn)固物理觀念基礎(chǔ);注重知識(shí)的連貫性,構(gòu)建完整的知識(shí)體系,整合物理觀念,通過多元化的教學(xué)策略提升物理教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,為物理教育的深入落實(shí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(謝" 麗)