摘 要:經(jīng)過(guò)多年的教育改革,素質(zhì)教育成效顯著,但是與立德樹人的總要求還是存在一定的距離.主要表現(xiàn)在重智育輕德育,大部分學(xué)校過(guò)分追求分?jǐn)?shù)和升學(xué)率,學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力較為薄弱.隨著核心素養(yǎng)的提出,試圖從頂層設(shè)計(jì)去解決目前存在的問(wèn)題,核心素養(yǎng)最為關(guān)鍵的理念是“以人為本”.本文從物理課堂教學(xué)的角度,闡述如何在教學(xué)中使物理核心素養(yǎng)生根落地.
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);以人為本;物理教學(xué)
作者簡(jiǎn)介:連培惠(1981-),女,山東榮成人,碩士,中學(xué)一級(jí)教師,主要研究新課程改革下的物理教學(xué)高中物理的核心素養(yǎng)是指學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特征的品質(zhì).用著名物理特級(jí)教師吳家澍的話來(lái)講,就是把所學(xué)的物理知識(shí)都忘掉后,所剩下的給人終身受用的東西;或者說(shuō),學(xué)過(guò)的物理能給學(xué)生打下什么烙印,他跟沒(méi)學(xué)過(guò)物理的人相比會(huì)有怎樣的差異.從專業(yè)角度講,物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“實(shí)驗(yàn)探究”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等四個(gè)方面的要素構(gòu)成.本文結(jié)合作者在實(shí)際教學(xué)中積累的案例,討論如何使物理核心素養(yǎng)在課堂內(nèi)外的教學(xué)中生根落地.
1 努力轉(zhuǎn)型課堂教學(xué)理念——從知識(shí)本位到以人為本
長(zhǎng)期以來(lái),物理的課堂教學(xué)通常是以知識(shí)為線索展開,很容易導(dǎo)致教師把教學(xué)的重點(diǎn)放在知識(shí)的落實(shí)上,而忽視了育人的功能.為了防止這種傾向,在設(shè)計(jì)和開展教學(xué)時(shí),必須以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,將“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“實(shí)驗(yàn)探究”、“科學(xué)態(tài)度和責(zé)任”等要求貫穿在教學(xué)活動(dòng)中,使物理教學(xué)過(guò)程成為學(xué)生核心素養(yǎng)形成的過(guò)程.不管是新課教學(xué)、復(fù)習(xí)課教學(xué)還是習(xí)題課教學(xué),物理課堂都要從知識(shí)本位向以人為本轉(zhuǎn)型,通俗地講就是在課堂教學(xué)中更多地關(guān)注人,關(guān)注人的全面發(fā)展.
案例1 在《牛頓第一定律》的教學(xué)中,以知識(shí)為本位的做法是:重復(fù)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)(圖1),從“毛巾桌面”、 “粗布條桌面”、“木板桌面”等得出牛頓第一定律內(nèi)容,然后將定律內(nèi)容的關(guān)鍵詞進(jìn)行拓展,最后再加以用題目,當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)掌握情況.
這樣的課型主要存在兩個(gè)問(wèn)題:一是單靠老師的講授,缺失學(xué)習(xí)者的主動(dòng)參與和建構(gòu),即使對(duì)所學(xué)的知識(shí),學(xué)生也是難以深入理解、切實(shí)掌握的;二是這種一步到位的教法,更是有悖于科學(xué)的本質(zhì)(科學(xué)講究證據(jù),科學(xué)總是試圖確定和避免偏見).若長(zhǎng)此以往,將使學(xué)生對(duì)科學(xué)形成錯(cuò)誤的認(rèn)知,認(rèn)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是一帆風(fēng)順的;甚至?xí)云湃?,有礙科學(xué)思維的培養(yǎng).
如果有同學(xué)問(wèn)你,僅僅從伽利略斜面實(shí)驗(yàn)就能說(shuō)明“一切物體…”,這樣的邏輯關(guān)系成立嗎?所以,通常為了更為直觀地說(shuō)明規(guī)律的內(nèi)容,筆者往往在從理想斜面實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律后,再加以輔助實(shí)驗(yàn)(如圖2、圖3、圖4所示):①敲擊下面的象棋子,上面的象棋子保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)落下.說(shuō)明固體有慣性;②突然推動(dòng)小車,車上面杯中的水保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)會(huì)向后溢出;突然止住運(yùn)動(dòng)的小車,杯中的水保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向前溢出,說(shuō)明液體有慣性;③向一點(diǎn)燃的蠟燭吹一口氣,可看見火苗依次擺動(dòng)或熄滅.說(shuō)明氣體有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的慣性.再讓學(xué)生從這三個(gè)小實(shí)驗(yàn)中總結(jié):不管固體、液體還是氣體,都具有慣性.
案例2 在進(jìn)行復(fù)習(xí)課教學(xué)時(shí),有這樣一個(gè)題目:已知汽車質(zhì)量m,行駛速度vo,汽車安裝有防抱死剎車系統(tǒng)(ABS), 制動(dòng)力恒為f,設(shè)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為to,問(wèn)從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到完全停車共經(jīng)過(guò)多少距離?答案是x=mv202f+v0t0,單純從知識(shí)層面來(lái)看,答案的得出意味著教學(xué)的結(jié)束,但是知識(shí)以外還能教給學(xué)生哪些更有用的東西?引導(dǎo)學(xué)生思考具體情境中影響x的具體因素.質(zhì)量、速度和反應(yīng)時(shí)間,再具體到不超載、不超速、不疲勞駕駛或不酒后開車等等.
教師是落實(shí)核心素養(yǎng)的第一責(zé)任人,面對(duì)核心素養(yǎng),理念要先行,課堂要轉(zhuǎn)型,才能使學(xué)生在學(xué)到知識(shí)的同時(shí),獲得學(xué)生終身受益的核心素養(yǎng).課堂教學(xué)從“知識(shí)本位”到“以人為本”的轉(zhuǎn)型是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,需要老師們不懈地努力.
2 發(fā)掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)的真善美——從“少”做實(shí)驗(yàn)到“多”做實(shí)驗(yàn)
物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,著名物理學(xué)家丁肇中曾經(jīng)說(shuō)過(guò):所有的自然科學(xué)都是實(shí)驗(yàn)科學(xué),再好的理論如果與實(shí)驗(yàn)不相符,那么理論就不存在,實(shí)驗(yàn)可以推翻理論,理論永遠(yuǎn)無(wú)法推翻實(shí)驗(yàn).
長(zhǎng)期以來(lái),我們的物理課堂,有重知識(shí),輕實(shí)驗(yàn)的傾向.以往叫做“黑板上做實(shí)驗(yàn)”,現(xiàn)在叫做“電腦上做實(shí)驗(yàn)”,或者“試卷上背實(shí)驗(yàn)”,這三種對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度都是不利于學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”能力的培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是發(fā)展物理核心素養(yǎng)的有效途徑.筆者始終追求能利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材完成的,盡量自己動(dòng)手做,讓同學(xué)體會(huì)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真善美,而不是停留在理論上.
案例3 如圖5所示,在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個(gè)線圈,上線圈兩端與u=51sin314t (V)的交流電源相連,將下列線圈兩端接交流電壓表,則交流電壓表的讀數(shù)可能是
A.2.0VB.9.0VC.12.7VD.144.0V
該題是2011年浙江省高考題,是典型的“實(shí)驗(yàn)”推翻“理論”.原因是在平時(shí)的練習(xí)中都是理想變壓器,所以在學(xué)生頭腦中形成了強(qiáng)烈而穩(wěn)定的認(rèn)知——“線圈匝數(shù)之比等于電壓之比”.在以后的教學(xué)中,筆者每次碰到變壓器新授課的時(shí)候,總是從非理想變壓器開始測(cè)數(shù)據(jù)(圖6),讓學(xué)生體會(huì)到電壓之比不等于匝數(shù)之比,慢慢移動(dòng)鐵芯,使之形成一個(gè)閉合回路時(shí),才近似滿足書本上的規(guī)律公式.讓知識(shí)的構(gòu)建經(jīng)歷“漫長(zhǎng)”的過(guò)程,在學(xué)生的腦海中留下深刻的印痕.
案例4 如圖7所示為靜電力演示儀,兩金屬極板分別固定于絕緣支架上,且正對(duì)平行放置.工作時(shí)兩板分別接高壓直流電源的正負(fù)極,表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細(xì)線懸掛在金屬極板中間,則
A.乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷
B.乒乓球受到擾動(dòng)后,會(huì)被吸在左極板上endprint
C.乒乓球共受到電場(chǎng)力,重力和庫(kù)侖力三個(gè)力的作用
D.用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸,放開后乒乓球會(huì)在兩極板間來(lái)回碰撞
該題是浙江省高考題,本演示實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)含了靜電感應(yīng)、庫(kù)侖力等知識(shí)點(diǎn).筆者在高三復(fù)習(xí)課講到靜電場(chǎng)的時(shí)候不僅從理論上分析,還挖掘其中的實(shí)驗(yàn)因素,用生活器材演示了此實(shí)驗(yàn)(圖8).筆者讓左邊的大球通電起電機(jī)帶上電,然后小球彈開一定的角度,然后筆者用自己的手充當(dāng)右邊的極板,會(huì)發(fā)現(xiàn)金屬球開始左右搖擺,開始跳舞了,學(xué)生看到這個(gè)現(xiàn)象感覺(jué)物理太神奇了,有點(diǎn)像永動(dòng)機(jī).教師順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,發(fā)現(xiàn)根源是同種電荷相互排斥,而不是所謂的永動(dòng)機(jī).
著名心理學(xué)家皮亞杰指出:“只有學(xué)生的心理積極作用于環(huán)境,其認(rèn)知發(fā)展才能順利進(jìn)行.只有當(dāng)學(xué)生對(duì)情境的刺激進(jìn)行同化和順應(yīng)時(shí),其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展才能得到保障.”教師有目的、有計(jì)劃地努力發(fā)掘教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)素材,為學(xué)生積累感性材料,有利于學(xué)生的觀察、猜測(cè)和想象.學(xué)生不再是單純的是知識(shí)接收者,而是課堂活動(dòng)的參與者,他們?cè)诟语@性的實(shí)驗(yàn)中始終保持著思維上的高度“興奮”,進(jìn)而促進(jìn)對(duì)知識(shí)主動(dòng)、高效的建構(gòu),這正是實(shí)驗(yàn)的魅力所在.
3 學(xué)生參與習(xí)題討論——從教師講解到學(xué)生參與
不容質(zhì)疑,習(xí)題教學(xué)占據(jù)了整個(gè)高中階段相當(dāng)比例的教學(xué)時(shí)間.單純就題論題的習(xí)題教學(xué)方式,往往會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生倦怠感,體會(huì)不到“物理是有用的,有趣的”,作為老師,要努力挖掘習(xí)題背后的生活因素.
案例5 如圖9所示,當(dāng)M靜止在斜面上,再放一個(gè)m在M上面,問(wèn)M將如何?如果單從知識(shí)層面講,整體法即可解決,再配套幾個(gè)變式訓(xùn)練即可鞏固,但這樣的講解是缺乏生命力的,沒(méi)有關(guān)注到學(xué)生,沒(méi)有這個(gè)知識(shí)背后的應(yīng)用.如果讓學(xué)生思考:停在斜坡的汽車,如果再上來(lái)幾個(gè)乘客,汽車是否會(huì)下滑,那么就會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性.讓學(xué)生學(xué)會(huì)動(dòng)腦去思考生活現(xiàn)象背后的物理知識(shí).
再比如在進(jìn)行《原子核式結(jié)構(gòu)模型》新課教學(xué)時(shí),有一個(gè)數(shù)量級(jí)的估算,原子半徑是10-10m,原子核半徑是10-15m,還拿操場(chǎng)和小水滴做比較.但這樣的舉例沒(méi)有學(xué)生的參與,學(xué)生缺少相應(yīng)的感知,筆者在新課教學(xué)時(shí),讓某個(gè)同學(xué)報(bào)出自己的身高(1.80m)以此當(dāng)作原子核直徑,然后再按照比例換算,擴(kuò)大105后,半徑變?yōu)?0km.也就是如果同學(xué)作為一個(gè)原子核大小,那么原子大小將是以學(xué)校為圓心,方圓90km為半徑的一個(gè)圓,再具體點(diǎn),就是東到上海,西到杭州,北到蘇州,南到寧波范圍,這樣用α粒子打中原子核的概率是非常小的,再次體會(huì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)結(jié)論,瞬間明白為什么會(huì)是這樣的.
當(dāng)學(xué)生主動(dòng)參與到習(xí)題中后,這不正是體現(xiàn)了以人為本的理念嗎?放手讓學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn),主動(dòng)去構(gòu)建,主動(dòng)去分析,那么習(xí)題教學(xué)也不難了.
4 培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑精神——從知識(shí)灌輸?shù)街鲃?dòng)質(zhì)疑
創(chuàng)新是一個(gè)民族不斷進(jìn)步的靈活,屬于科學(xué)思維的重要組成部分,是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判,進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì).“學(xué)起于思,思源于疑.”質(zhì)疑,是物理學(xué)發(fā)展的開始,也是物理學(xué)發(fā)展的動(dòng)力.科學(xué)上很多重大發(fā)明與創(chuàng)新,與其說(shuō)是疑問(wèn)的解決者促成的,不如說(shuō)是疑問(wèn)的尋求者促成的.伽利略對(duì)亞里士多德“自由落體定理”的質(zhì)疑,才導(dǎo)致他完成了比薩斜塔實(shí)驗(yàn).瓦特質(zhì)疑燒開水時(shí)壺蓋為什么會(huì)跳由此改良了蒸汽機(jī),直接推動(dòng)了人類社會(huì)由農(nóng)業(yè)文明進(jìn)入工業(yè)文明.牛頓從蘋果為何會(huì)落地的疑問(wèn)發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律.這些理論與實(shí)踐,非常有力地證明了一個(gè)簡(jiǎn)單卻是十分重要的命題:一切創(chuàng)新都始于質(zhì)疑.沒(méi)有質(zhì)疑,將沒(méi)有創(chuàng)新和批判,再多談科學(xué)素養(yǎng)和終身發(fā)展也就沒(méi)有多大意義了.
筆者在進(jìn)行電磁感應(yīng)教學(xué)時(shí),提到錄音和放音原理不一樣時(shí),有個(gè)比較靈活的學(xué)生馬上就提出:老師磁帶的A、B面是怎么分的?是不是磁帶正面為A,反面為B.對(duì)于學(xué)生的問(wèn)題,選擇了查閱資料,尋找答案.如果一味搪塞過(guò)去,勢(shì)必會(huì)挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,下次再也不敢提問(wèn)了.
同樣,在解一個(gè)氣體狀態(tài)方程時(shí),方程和參考答案一樣,因?yàn)楣P者沒(méi)有算,直接抄了個(gè)答案給學(xué)生講,當(dāng)時(shí)沒(méi)有一個(gè)同學(xué)提出來(lái),就這樣過(guò)去了.但過(guò)了一天,學(xué)生跑過(guò)來(lái)對(duì)筆者說(shuō),自己無(wú)論如何也算不出答案,請(qǐng)老師看看自己錯(cuò)在哪里.經(jīng)過(guò)筆者幾番演算,發(fā)現(xiàn)原來(lái)是答案算錯(cuò)了,如果沒(méi)有這位同學(xué)孜孜不倦的追求,不知道原來(lái)是答案錯(cuò)誤.
因此,教師在平時(shí)教學(xué)中應(yīng)該重聆聽,少阻止;重鼓勵(lì),少批評(píng);重引導(dǎo),少告知.平等地對(duì)待每一位同學(xué),俯下身子傾聽學(xué)生的聲音,創(chuàng)造和諧平等的課堂,學(xué)生才敢說(shuō)出自己不同的聲音.倒逼教師潛心鉆研,積極備課,兩者相互促進(jìn)相互成長(zhǎng).
5 筆者的反思
核心素養(yǎng)的提出,從根本來(lái)說(shuō)不是一件新的事物,而是我們的教育在不斷地創(chuàng)新升級(jí),教育慢慢地在回歸本真.從最初的“雙基目標(biāo)”到上一輪新課改提出的“三維目標(biāo)”到本輪的“核心素養(yǎng)”,其本質(zhì)關(guān)系是層層遞進(jìn)的關(guān)系,關(guān)注面從知識(shí)轉(zhuǎn)向人,體現(xiàn)以人為本的理念,教師們不必感到恐慌和抗拒,從目前接觸的情況看,還是存在一些問(wèn)題的.
首先是理念先行不夠深入,部分老師習(xí)慣了原來(lái)的教法,以自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為中心,開展教學(xué),忽視了教學(xué)的主體——學(xué)生.
其次是實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不夠.比如有的老師拿來(lái)了氣墊導(dǎo)軌,但需要用腳充氣,由于學(xué)生踩得不均衡,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳,然后老師就唐塞過(guò)去.給人的感覺(jué),明明做不出來(lái),非要照著書本去說(shuō)的感覺(jué).
再次是對(duì)常態(tài)課注重視不夠,往往老師們很重視優(yōu)質(zhì)課的備課,磨課,充分挖掘“核心素養(yǎng)”的落腳點(diǎn),但對(duì)常態(tài)課,思考程度不夠,形成常態(tài)課、優(yōu)質(zhì)課兩張皮的感覺(jué).真正的優(yōu)質(zhì)課,肯定源自優(yōu)秀的常態(tài)課,常態(tài)課才是落實(shí)核心素養(yǎng)的主陣地.
我們相信,核心素養(yǎng)的全面落實(shí)需要一個(gè)過(guò)程,目前碰到的一些困難,將會(huì)不斷解決.教育的關(guān)注度會(huì)最終慢慢回到“以人為本”的軌道上來(lái).
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