物理是自然科學的分支,而初中是物理學習的筑基階段。初中物理承接小學科學中物理部分的知識內容,肩負著系統建構學生物理認知的重要職責,其教學的高質與否直接關系著學生未來對物理的學習和研究。而核心素養是新課標對學科育人價值的一種概括與總結,指向的是學生在學科學習中應當具備或形成的能力、品格與價值觀,各學科的核心素養都是學科育人價值的集中體現,對核心素養的培養有助于育人目標的達成。本文主要圍繞核心素養下初中物理教學中的情境創設展開,首先簡單介紹了初中物理教學的重點,其次簡要說明了初中物理教學中情境創設的要點,最后具體探究了初中物理教學情境創設策略,期望為教師提供有價值的參考。
一、核心素養下初中物理教學的重點
核心素養下的課堂教學應以培養學生的核心素養為重點,注重在教學設計中滲透學科核心素養內涵,同時在教學實踐中對學生的核心素養進行鍛煉。《義務教育物理課程標準(2022年版)》就將初中物理學科的核心素養概括為四項基本內容,即物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任。因此,在核心素養下開展初中物理課程的教學活動時,教師應當重點培養學生的物理觀念、科學思維、探究精神以及科學態度與責任意識。
(一)重點培養學生的物理觀念
物理觀念指的其實就是對物理的認知,包括站在物理學視角對物理主要研究對象、核心理論等的認識。在初中階段,學生在物理課上需要學習的主要是有關物質、運動與相互作用、能量等知識,幫助學生建構對物質、運動、運動的相互作用和能量等主題下完整知識體系的認知是物理教師應當完成的一項育人任務,而新課標在核心素養的概念下將這任務概括為物理觀念。所以初中物理教學首先應重點培養學生的物理觀念。
(二)重點培養學生的科學思維
科學思維指的是認識物理及思考物理問題的思維方式,指向的則是站在物理學視角下對客觀事物最本質的認識。科學思維建立在推理、論證、質疑、創新、模型建構等思維認知活動之上,也作用于這些思維認知活動。對學生科學思維的培養關系著學生理解物理知識的效率,也關系著學生解答物理問題的能力。學生基于科學思維的質疑、批判之上,代入科學思維的推理與論證是其深度思考的一種表現。所以在核心素養下,初中物理教師也應重點培養學生的科學思維。
(三)重點培養學生的科學探究精神與能力
探究指的是基于探索的研究,對應著觀察、比較、辨析、推理等思維活動,指向的是對事物本質與問題真相的探尋與總結。而在自然科學領域,探究是自然科學研究中不可或缺的思維活動,對自然科學的發展和學生對自然科學的學習都至關重要。因此,初中物理學科的核心素養中也就多了科學探究這一表現形式,教師需要引導學生科學探究,并注重引導學生基于探究質疑、分析和解題。基于此,核心素養下的初中物理教學應當重點培養學生的科學探究精神與能力。
(四)重點培養學生的科學態度與責任意識
科學探究尤其看重探究者的主觀能動性,學生的主動探究和主體作用的發揮關系著科學探究的效率、效果和有效性,充分激發學生的主觀能動性是實現有效科學探究的前提。而學生在物理課堂上主觀能動性的發揮,一要看學生主觀層面對物理的興趣,二要看學生主觀層面對科學探究秉持的態度,以及是否具備以探究的形式保障科學嚴謹性的責任意識。所以在核心素養下的初中物理教學中,教師還應重點培養學生的科學態度與責任意識。
二、初中物理教學中情境創設要點
情境是一種蘊含情緒色彩,能以立體直觀且生動的形式呈現復雜問題或抽象事物的場景。課堂情境創設是開展情境教學的前期準備與基礎,而情境教學本身正是新課標為培養學生核心素養,向教師針對性提出的一項教學改革策略。在培養學生核心素養的現實驅動下,教師進行情境創設時需要展開更多思考,需滿足的基本要求包括:以情境串聯課程知識與生活實際、在情境中推進跨學科知識融合、借情境搭建友好的互動式學習空間。
(一)以情境串聯課程知識與生活實際
在課堂上創設情境,主要是為了更直觀、更生動地呈現復雜問題與抽象知識,促進學生深入探究。課堂教學從不僅僅以傳授課程知識為目的,在引導學生理解與記憶的同時,教會學生靈活運用知識解決實際問題才是其根本目標。因此,初中物理教師創設情境時,首先要以情境為紐帶,串聯課程知識與生活實際,引導學生實現知識的遷移與應用。
(二)在情境中推進跨學科知識融合
在自然科學領域,物理學之外還存在著諸多學科分支。這些分支學科最大的差異在于研究對象與應用方向,但知識內核與研究方法并無顯著鴻溝,既可以相互遷移,也能實現有機融合。而部分知識的跨學科融合對于學生分析與解答復雜問題大有裨益。基于此,初中物理教師在創設課堂情境時,還應引入跨學科視角,有意識地在情境探究中促進跨學科知識的有機融合。
(三)借情境搭建友好互動式學習空間
學生是課堂的核心主體,卻非唯一主體,亦非孤立個體。其對知識的理解與問題的探究需要在教師引導或同伴協作中完成。與學生的“群體主體”相對應,教師構成了課堂的“個體主體”。從有效甚至高效教學的視角出發,師生之間、生生之間的密切配合直接決定著教學成效。因此,初中物理教師創設情境時,還要依托情境搭建友好互動式學習空間。
三、核心素養下初中物理教學情境創設策略
課堂教學作為有重點、有目的的教育活動,始終以實現育人這一根本任務為理想追求。無論是教學內容的規劃、教學方式的選擇還是教學情境的創設,都應當以育人為出發點,多維度推進育人實踐。核心素養作為新課標為各學科教學錨定的育人方向,決定了教師創設教學創設情境時必須融入其內涵:既要完成育人根本任務,也要落實新課標要求。結合初中物理核心素養,教師應當立足認知建構創設探究情境,以此建構學生物理觀念;圍繞問題解答設置問題情境,以此發展學生科學思維;通過實驗感知搭建實驗情境,以此培育學生的探究能力;依托意識建構營造融情情境,以此培養學生的科學態度與責任意識。
(一)立足認知建構創設探究情境,以建構學生物理觀念
在初中物理學科核心素養中,物理觀念更多指向認知建構層面的素養表現。學生對物理形成更完整、準確的認知是構建物理觀念的基礎,其物理觀念素養也集中體現于對物理的理解與認識之中。因此,在核心素養導向的教學中,初中物理教師首先要立足認知建構創設探究情境,以同步促進學生物理觀念的形成。
以滬科版初中物理八年級全冊第一章第一節“動與靜”和第二節“快與慢”的教學為例,本章以“運動的世界”為題,從“動”與“靜”兩種狀態、“快”與“慢”兩種表現切入,引領學生深入探究運動的本質及其規律、樣態等基礎內容。在為建構學生物理觀念而創設認知情境時,教師可以緊扣單元概念設計探究情境。例如:“一列火車行駛在鐵道上,處于運動狀態,道旁花草樹木處于靜止狀態,火車速度之快,轉瞬即逝便掠過視野;而從車廂內望向窗外,花草樹木似在飛馳,列車與乘客卻仿佛靜止,窗外景物雖高速移動,乘客卻能清晰捕捉風景動態”。完成情境創設后,教師即可以引導學生基于此展開探究式認知建構。
(二)圍繞問題解答設置問題情境,以發展學生科學思維
課堂上,教師對學生思維的培養通常以思考為基礎。思考是思維活動的外顯,也是鍛煉思維的必要方式。學生思考越深人,思維便越能得到鍛煉,思維習慣的養成愈加迅速,思維能力的提升也愈加顯著。因此,在核心素養引領下開展教學時,初中物理教師也應圍繞問題解答設計情境,以便以問題驅動思維訓練,進而發展學生的科學思維能力。
以滬科版初中物理八年級全冊第二章第二節“聲音的特性”教學為例,本章以“聲音”為核心,從“聲音的產生與傳播”切入,逐步引導學生展開對聲音的探索。第二節重點聚焦“聲音的特性”。聽覺正常的學生雖然能清晰感知聲音的存在,并對生活中多樣的聲音有基本認知,但大多未曾深人思考或系統總結過聲音的特性,因此難免產生困惑。為了培養學生的科學思維,教師可以圍繞聲音的具體特性創設問題情境,如“小明的嗓門洪亮,每天放學回家時,媽媽總能通過樓道傳來的說話聲判斷他是否到家,你能說說這是為什么嗎?”這一情境引導學生思考聲音特性中的響度與音色。針對另一特性一音調,教師則需另行創設問題情境。
(三通過實驗感知搭建實驗情境,以培育學生探究能力
實驗是科學研究的核心載體,也是科學探究不可或缺的關鍵環節。它既能揭示科學規律,也能驗證科學猜想正確與否。在教學視域下,實驗同時成為解構課程知識內涵、深化學生認知理解的重要教學活動。因此,在核心素養導向的教學實踐中,初中物理教師還要依托實驗的直觀性與參與性創設實驗情境,以此培育學生的科學探究精神與能力。
以滬科版初中物理九年級全冊第十五章第五節“探究串并聯電路中的電流電壓特點”為例,該章圍繞“電與電路”建構知識體系,通過這一探究活動,引導學生深人探索電學內容,其中對串聯和并聯電路的電流規律的探究是重點。針對電流在電路中的流動情況,學生在日常生活中雖有模糊認知,如開啟電器后設備會工作,但對于串聯和并聯電路中電流的具體規律,僅憑日常觀察不足以理解。因此,教師需要結合生活實際創設實驗情境:展示一個由多個彩燈組成的裝飾串燈,其中部分彩燈發光、部分熄滅,進而提問:“在這個串聯的彩燈電路里,為什么會出現燈亮與不亮的現象?電流在其中如何流動呢?”由此將學生的關注點聚焦于電流探究,推動其在后續實驗操作與現象觀察中深入探索串聯電路的電流特性。在情境的驅動下,學生將帶著問題積極參與實驗,通過操作過程中的細致觀察和數據分析,深入探究并聯電路電流規律,從而有效提升科學探究能力,在探索中感悟物理知識與生活實踐的緊密聯系,進一步強化科學探索精神。
(四)依托意識建構營造融情情境,以培養學生科學態度與責任意識
對學生科學態度與責任意識的培養需要立足宏觀視角,站在科學研究推動社會發展和人類進步的維度,由宏觀至微觀逐層深化。人類對科學的探索始于認識客觀世界的需要,繼而由改造社會的愿景驅動。因此在核心素養導向的教學中,初中物理教師應立足意識建構,創設融情情境,有意識地融合歷史與文化脈絡,培育學生的科學態度與責任意識。
以滬科版初中物理八年級全冊第七章第三節“二力平衡”教學為例,教材在這一章節特別設置了“調研橋梁建筑中的力平衡”的實踐活動作為拓展延伸。橋梁結構研究橫貫古今,古人雖無大型機械,卻能憑借智慧與人力架設起座座堅固橋梁,其中深刻蘊含著對“力平衡”這一物理概念的樸素理解。因此,在培養學生科學態度與責任意識的視角下,教師有必要結合中國橋梁結構的前年演變創設融合文化的浸潤式情境。例如:“趙州橋是一座距今已有1400年歷史,科學水平極高且藝術形象極美的石拱橋,全長64.4米,橋面寬9米,28道拱券縱向并列砌筑而成,歷經千年風雨仍完好如初”。依托此類情境,教師可以引導學生在探究物理規律的同時,追溯物理發展的歷史脈絡,感悟物理對社會演進的核心價值,從而培育學生的核心素養。
四、結語
綜上所述,在初中物理學科四項核心素養的導向下,教師設計與開展教學時應當重點培養學生的物理觀念、科學思維、科學探究精神與能力,以及科學態度與責任意識,以有效推進育人目標的達成。除了培養學生核心素養的育人要求外,新課標還針對教學實踐提出創設情境并引導情境探究的建議,為教師培養學生的核心素養指明了方向。因此,在以核心素養為導向的育人要求下,教師有必要在課堂上圍繞初中物理四項核心素養創設不同類型的情境,包括助力認知建構的探究情境、引導問題解答的問題情境、支撐實驗感知的實驗情境以及促進意識建構的融情情境。這些情境的創設更利于教師開展針對性的核心素養培養實踐。
(宋行軍)
