素养立意背景下优化课堂教学的策略

2022-07-06 09:15夏小昕
数理天地(初中版) 2022年20期
关键词:学习共同体初中物理核心素养

夏小昕

【摘要】随着双减政策的提出和新版课程标准的颁布,“课程育人”的理念日益突出,提高学生的核心素养是当前教育的重要目标.如何在课堂教学的过程中有效地培育学生的核心素养呢?本文以“浮力”教学为例,阐释怎样在教学中体现正确价值观,怎样培育学生的必备品格和关键能力.首先,构建“学习共同体”;其次是聚焦核心知识,把握“问题驱动”,设计符合学生认识的关键问题,用问题引领学生深度学习;最后带领学生积累、了解所授知识的“学科之用”“生活之用”“人性之用”,强化学科实践,增强学生的“文化自信”.

【关键词】核心素养;初中物理;学习共同体

物理学科核心素养的实质是使学生在学习和接受物理教育的过程中,逐步形成能够将适应社会发展,并有利于个人终身发展的品格和能力,使学生通过物理学习内化为带有物理学科特性的品质.传统的课堂更多地向“分数”看齐,忽视了对学生这个“主体”的培养,导致课堂生态缺乏活力,很难发挥“育人”的功能.因此,我们的课堂教学应立足于课程标准,指向学生核心素养的培养.

“浮力”一节安排在人教版义务教育教科书八年级下册第十章第一节.本节是在综合应用液体的压强、压力、二力平衡等知识的基础上展开的.这一节在本章中起到承上启下的作用,不仅对前三章实验探究所侧重的能力形成互补,促进学生科学探究能力的全面发展,还培养了学生探索求真的精神和实践观点的教育.所以,在本节课的教学中,培养和发展学生的核心素养尤为重要和必要.

1 构建“学习共同体”,形散神不散

新课标中明确提出对“浮力”的定位是认识,属于认知性目标,行为动词.探究浮力的大小跟什么因素有关的实验,侧重猜想.八年级的学生正处在思维的活跃期,成长经历中对“浮力”也有一定的经验积累.如何给教师减负让物理课堂日趋高效,使学生真正地从“愿学”到“乐学”,共建“学习共同体”无疑是关键举措.

学习共同体由师生共同组成.在学习的过程中,通过沟通、合作、讨论、分享完成相同的学习任务.教师作为课堂的主导者,应该关注学生想学什么,能学什么,从而决定我们的课堂要教学什么;学生作为课堂的主体,则要在这个“共同体”中释放天性,吸收更多的知识,收获更好的自己.在共同體学习过程中,要始终将物理知识与思维锻炼有机结合起来,培养学生积极参与共同体学习的意愿和能力,提升他们的学习能力.

课前自主预习,制定学习任务清单.清单的设置要有一定的刚举,行可散但神不能散.所有的探讨都是围绕“浮力”主题展开,形式可多样.

(1)你了解了关于浮力的哪些内容?

(2)什么内容是你最感兴趣的?关于它,你还想了解些什么?

(3)关于浮力,你还存在什么疑惑?

充分发挥小组长的作用,统计好学生存在的问题,选择他们喜欢的模式准备参与新课的学习.

课中由同学们推选的几位有代表性的小老师进行预习成果展示,同学们针对问题发表各自意见.正是思维的碰撞,让学生进行自主探究,加深了他们对知识的理解.同时更是教师收集信息深度思考的过程,如同学们的一些“异”“新”的想法,能聚焦到问题核心的材料都值得关注.教师可以跳过学生都知道的知识,提高教学起点,在关键问题处发力,为学生答疑解惑.这样能引导学生产生强烈的求知欲,目标一致更能使课堂走向高效.

物理课堂中学习共同体的创建是不仅满足学生的自尊和归属需要的重要途径,合理有效地创建能让他们保持持续努力的学习活动,形成良好的学习品质;也提供给教师深度思考的“优质土壤”,好的课堂不一定是面面俱到,“化繁为简”“灵动生成”往往更能引领学生向“更深”处漫游.

2 聚焦关键问题释疑拓展,促进深度学习

新课程标准中明确提出“突出问题教学”.它能为学生提供一个交流、合作、探索、发展的平台,促使他们在问题解决中主动运用知识,发展创新思维.而深度学习是以发展高阶思维和解决实际问题为目标,积极主动的批判性的学习新的知识和思想,并将已有经验和知识迁移应用到新的问题环境中的一种高级认知过程.在课堂教学中,教师把握好对关键问题的处理,就能实现学生的科学思维由低阶向高阶转变.

通过“学习共同体”的构建,学生对浮力有了一定的理解,如什么是浮力,浮力的方向及作用点,但还存在以下三个关键问题,我们可以逐一击破.解决关键问题的顺序也要注意严密递进、环环相扣,这样才能帮助学生构建完整的知识体系.

(1)关键问题一:浮力的产生原因.

“教是为了不教.”在实际教学中,我们不能忽视大概念进阶过程和整体教学的联系,教师要引导学生理清知识脉络,促进概念的形成.编织丰富的知识网,提高迁移问题的能力,这也是深度学习的主要任务.

教材上对这个知识点的解释是“浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因”.

“浮力”隶属于“机械运动和力”这个二级主题,所以“浮力”的教学可沿“力——压强”这一主线进行迁移延续.对于课本上的插图,学生们非常熟悉,结合前面的“液体压强”知识,教师可以带领学生完成以下思维导图:

拓展一 物体的上表面没有液体,上表面不受液体的压力,则在此种情境下物体所受的浮力为

F浮=F下.

拓展二 小魔术

①将底部剪掉的透明矿泉水瓶倒立,里面放入一只乒乓球,向瓶内加水,会看到什么现象?

通过学习,学生能知道由于乒乓球只受到水给它向下的压力,所以乒乓球会留在瓶口处静止不动.

②你有什么办法能让乒乓球浮起来?

学生实践,利用现有器材探究出以下三种方法.

加盖;

倒插入装水的水盆里;

用手掌堵住瓶口.

学生释疑 三种方法的关键操作是让乒乓球下方积满水.因为要想小球浮起来,只要让它受到的向上的压力大于向下的压力即可.

通过思维导图的引导实现知识迁移,顺利完成新的知识构建.拓展中首先引导学生分析不同于课本的浮力情境,加深对浮力产生原因的理解.新课程标准突出强调“学科实践”,所以教师紧接着利用就地取材设置的“小魔术”引导学生进行实践运用,巩固了知识的同时发散了学生的思维,寓教于乐.

(2)关键问题二:浮力的大小

教材上设置的是用弹簧测力计测量物体浸没在液体中时所受的浮力.对浸没在水中的铝块进行受力分析,浮力与拉力的合力与重力平衡可得:F浮=G-F拉.

学生在大概念的引领下,以“力”为主线,不难得出上面的结论.但从“学习共同体”中反馈结果来看,学生们存在思维定式,在任何情况下F浮=G-F拉均成立.教师此时可选用对比拓展,将学生从这种思维定式中解放出来.

思考:用细线把木块系在容器底部,然后向容器内注水,直到木块完全浸没在水中.分析此时木块所受浮力大小.不难得出:

F浮=G+F拉

通过对比,让学生既知其然又知其所以然.不仅能使学生在对比中加深理解,培养他们主动建构能力;还能帮助学生克服思维定式,培养他们的思辨能力.

(3)關键问题三:探究浮力的大小与哪些因素有关

这个问题也是本节需要关注的重点问题.教材通过引导学生猜想→逐一检验猜想→组织学生分组实验→分析数据→归纳总结→得出结论.

在上述环节中,学生体现出来最易出现疑惑的是“逐一检验猜想”环节,猜想源于生活.学生根据已有经验,将乒乓球越往深处压越“难”压,游泳的时候越往深处越有种“飘起来”的感觉,自然就联想到“浮力与深度有关”.教师在处理这个知识点的时候,既要尊重学生的已有体验,又要科学地引导和拓展.

引导 测量在液体密度和排开液体体积相同时,不同深度下的浮力大小.

设计实验:取一密度小且长和高差距较明显的物块,在它立放和平放时以水平中线做好标记,再将物块悬挂于弹簧测力计下放入水中,观察弹簧测力计示数.

上述两种情况下的液体密度、物体浸入液体的体积相同,观察到弹簧测力计示数相同即两种情况下的浮力相等,所以就能否定“浮力大小与深度有关”的猜想.明晰思维的落脚点,引导展开有深度的实验探究,能促进学生形成正确良性的科学思维模式,用问题解决模式来培养学生的思维能力,能促使学生端正实事求是的科学态度.

拓展 利用已知的浮力的产生原因进行推理.教材中对这个知识点的考查主要是通过科学探究途径,旨在培养学生的科学探究能力.2022版新课标中新增了“跨学科实践”这一主题,这是建立在学科融合的基础之上的,教师可以根据学生实际情况在完成实验探究后引导运用已有的物理、数学知识进行拓展.

将教材内容进行重组整合,活用教材,用活教材,更有利于学生的发展.

F浮=F下-F上=ρ液gh2s-ρ液gh1s=ρ液gs(h2-h1)=ρ液gsL=ρ液gV排.

由于对“浮力的大小”的有效拓展,学生能准确把握上式中的“面积S”与“高度L”的乘积是排开液体的体积,所以不难看出浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关.单元知识的重组,不仅更直观地解决关键问题,也为下一节“阿基米德原理”做好铺垫.

3 以“题”立情促思考,实现文化传承

在容器中放一个上下表面积均为10cm2、高为5cm、体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平.则石鼓受到的浮力是多少?

设置意图如下:

(1)学生的思考过程,是在可靠的分析基础上提出的质疑.

本题综合性较强,基本涵盖了本节所学的所有知识及难点,能有效地调动学生的发散思维,充分激发和锻炼学生的质疑和创新能力,使学生的逻辑思维更具严密性.学生易被“底部与容器底部完全密合”所迷惑,认为石墩不会受到浮力作用.引导学生回顾课本“模型”图片,将其与题中图片进行比较,学生顿时恍然大悟,进而利用“关键问题三”中的推导结果求出石墩所受浮力的大小.

F浮=ρ水g(V-V1)=0.3N

(2)对于学生来说,对本题的研究不仅是一次知识的升华,更是对中华传统文化的认识、理解和传承.

2022版新课程标准中明确要求一级主题“运动和相互作用”中要引导学生了解我国古代相关的成就,体会中华民族的智慧,培养学生实现中华民族伟大复兴的责任感与使命感.本题的研究对象是“石墩”,石墩是一种民俗文化,不但有实用价值也有历史价值,象征着一个时代,映刻着历史与文化的意蕴,饱含人们对于美好与幸福的希冀.

4 结语

上好每一节课是作为一名教师最基本的职业道德;如何上好每一节课是教师需要一直思考不断改进的话题.学科核心素养意味着“学科特点、核心问题、修习涵养”,所以要想真正培育学生的物理学科素养,教师就一定要在课堂教学中找到扎实的着力点进行支撑,不断优化教学,只有心中藏有“素养”这头“猛虎”,才能带领学生细嗅“物理”这朵“蔷薇”.

参考文献:

[1]《义务教育物理课程标准2022版》北京师范大学.

[2]刘信生.物理探究实验如何科学实施——以“探究滑动摩擦力和浮力”两则实验谈科学思维本质.中学物理,2021,39(04):32-33.

[3]杨朋兵.初中物理课堂教学中优化提问方式的策略[J].学周刊.研究2022,(19):98-100.

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