浅谈核心素养下的初中物理复习教学策略

2020-06-23 09:27王卫
中学物理·初中 2020年6期
关键词:学科核心素养初中物理

摘 要:复习教学是课堂教学的一种重要组织形式,在学科核心素养的引领下,还有一部分教师的角色转换较慢,没有把发展学生的学科核心素养作为复习教学的出发点.核心素养下的复习教学既要有别于新课教学,又要避免知识的直接呈现,要努力做到:一要帮助学生形成物理观念,建构物理知识间体系结构;二要启发思维追根求源,培养学生的科学思维和科学探究能力;三要精选学生熟悉的问题情境,让学生结合实际问题情境提升解决物理问题的能力;四要在解决实际问题中发展学生的科学态度与责任.

关键词:学科核心素养;初中物理;复习教学策略

文章编号:1008-4134(2020)12-0030中图分类号:G633.7文献标识码:B

1 复习教学的现状

通过在各个学校观课和调研发现,学校的物理复习教学不同程度存在以下三个方面的问题,影响着复习教学的效益.

1.1 照本宣科,目标不清,教学随意,不注重知识间的内在联系

复习时以教材为主没有错,但是部分教师照本宣科,把教材的内容又讲一遍,把教材上的知识罗列出来.结果把复习课上成单纯的知识回忆课,没有将知识进行归纳、概括,分散的知识没有得到系统化的整理,更没有帮助学生构建知识网络.

1.2 抛开教科书,用资料代替教材复习,随心所欲搞题海战术

有的教师在上复习课前不钻研教材,不研读《义务教育物理课程标准》(2011年版),不分析学业评价要求;不针对学生的实际,复习内容与课标不相符,抛开课本,肆意拔高,加上教学手段单一,一堂课复习的知识内容不但不多,而学生如在云里雾里,不知所云;或者以练代讲,搞题海战术,将复习课变成了单调乏味的习题课.复习时适当的练习是必要的,但应精选典型例题,通过教师的示范讲解、学生的适当训练,达到举一反三的目的.

1.3 评讲课未结合学情备课,课堂无重点,教师一讲到底

有的教师没有研究过试卷和作业评讲课,认为就是讲题.有的教师每测验一次,逐题讲解,从第一题讲到最后一题,结果是“教师一身汗,学生不买账”.课堂教学中学生没有参与互动,造成教师“一言堂”的状况.还美其名曰提高课堂效率,认为自主、合作探究的学习方式很浪费时间,效果不好.

2 学科核心素养的新要求

2016年9月,教育部组织的课题组研究提出了我国核心素养指标体系.该体系分三大部分、六个方面、十八个要素,并将学生发展核心素养界定为:学生发展核心素养是指学生在接受相应学段教育的过程中逐渐发展起来的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力.

在我国学生发展核心素养整体指标体系的框架及精神的指导下,《普通高中物理课程标准》(2017年版)对物理核心素养做了如下界定:物理核心素养是物理学科育人价值的集中体现,是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格,是学生科学素养的重要构成.由此可见,核心素养是在个人发展及未来社会对人的新的要求视角下,重新提炼出的“适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力”.

初中物理是高中物理教学的基础,依据《普通高中物理课程标准》(2017年版)中的界定,物理学界形成物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成的共识.它与课改提出的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标有着非常重要的联系,但又不完全相同.

初中物理学科教学必须落实物理学科核心素养的发展要求,学业评价也必须要考查学生学科核心素养的达成情况.本文结合初中物理教学的现状,通过实践来探讨如何开展有效落实学科核心素养的复习教学.

3 落实核心素养的物理复习教学策略

核心素养下的复习课既要有别于新课教学,又要避免知识的直接呈现,要努力做到:一要帮助学生形成物理观念,建构物理知识间体系结构;二要启发思维追根求源,培养学生的科学思维和科学探究能力;三要精选学生熟悉的问题情境,让学生结合实际问题情境提升解决物理问题的能力;四要在解决实际问题中发展学生的科学态度与责任.

复习课教师带给学生什么?一是能让学生站在更高的知识平台,重新整理、梳理知识,完善自己的知识体系.二是学生既达到了对旧知的巩固与运用,又兼顾了自我认识与探索.三是既考虑了不同层次的学生学习水平,又有个别指导和面向全体.

复习课教师的地位是什么?是以教师“灌输式”总结知识网络为中心?还是以学生“散养式”自主复习考点为中心?前者带给学生的是教师激情的表演,学生被动的学习;后者带给学生的是教师的不闻不问,基础较差学生的低效学习.笔者认为有效的课堂复习应该有学生的主动参与,教师恰如其分的引导,学生问题的呈现,教师的提升讲解,在师生交互中让学生原有的知识得到升华.本文从研究复习教学的现状出发,结合湖北省规划课题“初中生物理核心素养的培养与评价研究”的研究,总结提出了物理复习教学的六个方面的策略.

3.1 依据课标和学情,科学制定复习目标

3.1.1 加强前测,了解学生的前概念

学生不是空着脑袋进入复习的,学生是带着头脑中残留的、已学过的物理概念(自己理解的)或生活经验走进复习的.这里面有些知识可能是片面的,甚至错误的,是顽固的.为此,我们在概念复习教学中,应该要意识到学生理解上会有哪些问题,进而有针对性地解决问题,帮助学生内化概念.所以了解学生前概念是前提,方式可以是教学經验或课堂前测.

3.1.2 将课标要求转化成课时目标

教学目标是教学的出发点和归宿,是教师对学生达到的学习成果或最终行为的明确阐述.一切教学活动都是围绕教学目标来进行和展开的.它起着支配和指导教学过程的作用,也是教师进行课堂教学设计的基本依据.然而,大多数教师走进课堂前,心中只有教学内容,既没有学习应该达到的程度,也没有完善的过程,即没有目标,容易导致满堂灌,效率低下.

例如:“浮力”的复习.

《课标》要求:2.2.9 通过实验,认识浮力.探究浮力大小与哪些因素有关.知道阿基米德原理,运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象.

复习浮力时,个人要规划好课时和每节课的内容,再根据学情和课标来确定每节课的复习目标.如准备用一节课复习基础知识,第二节课复习计算.那么第一节课课时目标可以是:

(1)通过展示、问题牵引回顾知道测量浮力的方法,会设计探究影响浮力大小的方案;

(2)通过实验再现阿基米德原理的论证方法;

(3)会根据模型推导阿基米德原理;

(4)通过问题牵引知道浮沉条件在轮船、潜水艇、气球和飞艇中的应用.

3.1.3 作业试卷讲评课也要有目标

作业试卷讲评课必须在认真分析学生答题情况的基础上确定教学目标,目标制定时要考虑:通过哪些重点题,采用什么样的措施(错题展示纠正、讲解、变式练习等),总结哪些解题方法.切忌毫无目标,从头到尾,讲到哪算哪儿.

例如:“欧姆定律”作业讲评课目标.

通过讲解、错题展示纠正、讨论、变式练习,加深对欧姆定律的理解;掌握图像法处理问题、动态电路的分析、控制变量及实验数据分析处理;强化计算能力的提高.

3.2 围绕物理观念,建构思维导图,整合核心概念

如何让主题概念与核心规律在学生头脑中进一步得以提炼升华,构建这些概念与知识点的联系,需要教师整合教材、优化设计,引导学生从主题概念入手,探索概念和规律的内在本质,综合应用物理观念分析解决问题.

在观课和调研中发现教学中普遍存在断层现象,表现为知识碎片化,不能形成系统的知识结构,缺乏上位的物理观念.借助思维导图的直观、简洁及逻辑性很好地展现知识间的联系.教育学和心理学的研究表明,可视化学习——通过直观图表达信息,将思维过程显化,有利于学生掌握学习方法,学会思考问题.

从提高复习效率看,思维导图的建构可以由教师给出.从培养学生高阶能力看,可以让学生复习后尝试画出基本框架,也可以由学生在教师给出的基本框架上进行完善.

例如:“功和机械能”的复习.

从使用之后的情况看,通过建构思维导图(如图1所示)学生对知识进行归纳整理的效果明显比用文字来的省力,通过展示,学生普遍认为记笔记是非常简单的一件事,而且每一单元的知识其实并不多,对物理的学习也更有信心了.

3.3 注重科学思维,以问题为牵引,促进学生主动思考

科学思维的培养隐含在物理教学中,表现在:学生能正确运用科学思维方式,进行定量与定性的科学推理;使用科学证据的意识与评估证据的能力,运用证据对研究问题进行描述、解释与预测,要求学生通过物理教学过程,形成批叛性思维的意识,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题、解决问题.

学生的学习是一个积极主动的建构过程,教师要为学生创设良好的学习环境,设置适当的问题情境,引起学生的认知冲突,激发学生的积极思维.复习课上,如何启发学生思维追根溯源?如何提升为高层的知识框架?教师要力争通过创设情境、提出问题、自主探究、总结反思、应用迁移,激发学生学习的动机,引起学生的认知冲突,使学生建构新的认知.

当前复习课中,相当多的教师认为教师的讲授更准确、更高效,让学生思考浪费时间,所以往往一讲到底,滔滔不绝,为了避免知识遗漏,不断拓展,导致下课了还在讲.这种做法没有意识到学生的注意力是有限的,也不利于学生主动思考,看似高效,实则低效.建议以问题为牵引,采用让学生根据问题看书、思考、小组讨论等形式来组织复习,即使多用些时间也是值得的.复习教学问题的设置要契合目标、依据教材,难度合适,能唤醒学生回忆.

例如:“浮力”的复习.

(1)有什么证据证明石头浸在水中也受到浮力?这个浮力怎样测量?

(2)给你提供一个金属块(系有细线)、烧杯、水和弹簧测力计,怎样验证它受到的浮力大小与浸没的深度、V排、 ρ液的关系?

(3)书中P54页实验中,是怎样测量物体所受F浮的?是怎样测量G排的?如果研究对象是漂浮在水面上的小皮球,方案有什么调整?

(4)浸在液体中的物体,F浮与G物满足什么关系时下沉?悬浮?上浮?实心物体的密度是ρ物,如果用ρ物和ρ液又怎样判断?

(5)钢铁做的轮船是怎样增大浮力的?潜水艇是改变F浮还是G艇来上浮和下潜的?热气球为什么能升上高空?

3.4 充分挖掘教材,以实验为抓手,提升科学探究能力

物理是一门以实验为基础的科学.物理实验是激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性的重要工具,是学生物理能力提升的重要催化剂.

部分教师认为,最后复习阶段应该更多关注应试,动手实验非常浪费时间,而且实效性不大,有限的课堂复习时间经不起折腾.但实际是在最后复习阶段,所有学科都在教室里沉闷地、重复地做题、讲题时,物理课堂突然重现久违的实验,将激发起学生非常大的学习兴奋度,学生的学习热情瞬间被物理实验点燃,不但不浪费时间,而且有利于打造高效的物理复习课堂.

物理的实验复习和新课的实验教学有些不同,实验复习时以问题牵引学生的回忆,在此基础上启发学生进行一些微型化的实验改进,培养学生的实验创新能力,适当拓展、變形逐步培养学生探究能力.

3.4.1 注重对科学方法的理解

物理研究中采用的科学方法有很多种,包括:转换法、控制变量法、等效替代法、类比法、比值定义法以及模型法等等,教师在复习时要结合教学内容和学生的实际水平进行不同科学方法的培养.复习教学时要会改进、创新设计不同于书本的方法,对学生进行科学方法的教育和培养.下面仅以转换法和控制变量法为例加以说明.

(1)转换法

转换法是物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量.要让学生明白,把那些比较抽象的微观现象转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象,从而就可以研究它们的规律.初中物理中的转换研究的例子很多,包括形变程度、分子的运动、磁场、动能、势能以及内能的变化等,还包括一些特殊的测量,如测不规则石块的体积转换为测排开水的体积等.

例1 如图2所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花.把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明对空气做功,空气的内能会.如果不放棉花,快速压缩活塞,筒内空气温度(填“升高”“不变”或“降低”).

本实验中学生对加蘸了乙醚的棉花的目的不明确,很多教师也没有给学生认真分析,导致学生死记结论,错误认为不放棉花,看不到燃烧现象,筒内空气温度不会上升.这就是转换法的思想在学生中没有得到培养的实例.

(2)控制变量法

两个以上的因素影响一个物理量的变化过程的现象在自然界十分多,在物理学中研究这种问题则采取控制变量法,也就是只让其中的一个因素发生变化,而控制其他的因素不变,从而研究考查这个物理量与变化因素的关系.控制变量法是初中物理学习中重要的科学方法,学生从小学科学开始就在学习对比法(即控制变量法),但学生是否真的理解了这种方法?能否在实验探究中自如应用?需要在复习教学时加以关注.

例2 在探究电流产生的热量与什么因素有关时,小华设计了如图3所示的实验装置,将此装置接入电路可以探究电流产生的热量与( )有关.

A.电压B.电阻C.电流D.电能

本实验是探究电流产生的热量与什么因素有关,图3中的电阻相同,学生仔细观察会发现通过两个电阻的电流时间相同,但是电流的大小不同,这些需要学生仔细观察才能发现进行解答,避免死记硬背,真正考查学生的科学探究能力.

3.4.2 注重对科学推理的迁移

推理是人类求解问题的主要思维方法.推理法是按照某种策略根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的.“牛顿第一定律”“真空不能传声”等都是初中物理教学中“实验+推理”形成的物理规律的典型例子,

例3 牛顿发现水平掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,且掷出速度越大,落地点就越远(划线语句A).于是提出了一个“大炮”的设想,如图4所示,是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远(划线语句B).

他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?

牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论.这就是著名的“牛顿大炮”的故事,故事中牛顿实际也用到了科学推理的研究方法.

(1)研究中牛顿基于的可靠事实是文中划线语句 (选填“A”或“B”).

(2)根据以上资料和牛顿的“大炮”草图,推测牛顿当年的重要结论是 .

常规物理教学和评价中,对这一方法的评价更多的是直接考查.如问“牛顿第一运动定律是通过(科学推理)方法得到的?除了这个实验之外还有哪些结论也是用此方法得出的(真空不能传声)”.这样的考查固然能够强化学生对该方法的认识,但由于没有进行有效的拓展,因此还不能让学生对该方法产生深刻的认识.如今,牛顿当年的推测已变成了现实,人们应用他的推论,利用现代科技制成了人造地球卫星等.例3就是在牛顿第一定律科学推理的基础上进行迁移,在一个新的情景考查学生的核心素养.

3.4.3 在科学论证中注重过程

初中物理很多实验用图像法处理实验数据,图像直观、形象地表示一个量随另一个量的变化过程.学生要学会分析数据中隐藏的物理知识.在寻找实验数据和现象与要解决的问题之间的关联时要注重在所给的数据和现象中寻找证据,同时学会运用证据和已有的物理知识得出实验结论.

复习时尽量创设不同于书中的情景,培养学生真实的分析论证能力,让学生明白物理原理的正确性.同时重要的物理规律不仅可以从实验层面进行验证,也可以从理论层面进行推导.在初中阶段要让学生认识到实验和理论的统一.

例4 小华和小明同学利用图5甲所示的装置对100g冰加热,他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态.图5乙是小华根据记录的数据绘制的温度—时间图像,根据图像可知

(1)根据图乙可以判断冰是晶体,理由是.

(2)图乙中BC阶段物质处于状态(选填“固体”“液体”或“固液共存”).

(3)图丙是小明根据观察同一实验时绘制的温度—时间图像,小华认为小明CD段数据有问题,判断的依据是.

(4)冰熔化后继续加热,发现烧杯中的水沸腾后,试管中的水始终不沸腾,原因是.

例5 小明想得到液体内部压强与液体深度、液体密度的定量关系,请你根据所学的知识,利用图6中的液体模型推导出液体内部的压强公式.

3.5 加强实践,促使概念内化,提升解决实际问题的能力

教师都有这样的体会,学生凡是碰到作图、简答和计算时得分率就非常低,这么多年以来都没有改变,原因就是学生对所学的物理概念没有内化,没有真正掌握形成知识.

3.5.1 多讓学生动笔,培养学生画图、计算能力

不要以为简单,学生就一定会;不要以为讲过了,学生就一定会;不要以为做过了,学生就一定会.内化需要过程,需要适量的运用.

3.5.2 多让学生展示,培养表达能力

要教给学生表述方法,教师自己要规范表述,要多给学生展示机会,如相互说听、组内说、班级展示等,不能只当听众.展示的内容包括:语言表达、操作展示、纠错展示等.

3.5.3 多让学生评估,培养思维能力

科学思维是一种打破传统的思维模式,它探索世界的本质,实现对客观世界的真正理解.因此在教学实践活动中要注重培养学生的思维能力,主要表现在思辨、质疑等方面.

3.6 创设真实情境,在解决真实问题中发展学生的科学态度与责任

在复习中要善于抓住科技热点、本地科技事件、生活中的事例来引导学生形成判断大众传媒信息是否符合科学规律的初步意识,培养学生保护环境及可持续发展的意识.

例6 百公里耗油6L的某汽车行驶100km消耗的能量相当于一个家庭多少天的用电量?已知该汽车的汽油效率不到30%,假设改为“电动汽车”效率可以达到90%,同样跑100km用电多少kW·h?除了费用降低外,使用电动汽车还有什么好处?

对此题稍做扩展便可挖掘出一个真实的社会事实.

如果用汽油做燃料要花30元,用电能做动力仅花10元.这正是近几年铁路电气化、电动汽车迅速发展的原因之一.近几年小汽车的普及给人们的生活带来了很大方便,但能源的消耗也随之增大,其造成的环境污染也带来许多社会问题.我们利用这个问题对学生进行节约能源、环保的教育,进而让学生形成可持续发展的意识,在力所能及的范围内为社会的可持续发展做出贡献.

复习课的教学是知识再学习的过程,是教师帮助学生建构本章知识框架的过程,是通往课程要求的深度递进,其重点、难点应落实在知识背后所蕴含的学科思想与方法等思维品质的提升中.复习教学的研究也是一个很重要的话题,如何在保证物理学科核心素养在复习课堂落地生根的基础上,让学生从“题海”走出来,让教师从“讲台”走下来,需要我们每一个物理教师在复习课的设计中,结合学情,培养物理观念,注重科学思维,关注科学探究,努力提高课堂效率.

参考文献:

[1]何晓宏.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].青少年日记(教育教学研究),2019(11):97.

[2]計荣明.如何提高初中物理复习课的有效性[J].科学大众(科学教育),2018(08):14.

[3]王卫.初中生物理科学探究核心素养的培养策略[J].中学物理,2017,35(14):25-27.

[4]彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].中学物理,2016,34(03):1-2.

[5]王耀村.面向核心素养的科学课程建构与教学建议[J].物理教学,2018(08):2-5.

(收稿日期:2020-03-24)

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