林颋煒

(福建省南平市教育科學研究院，福建 南平 353000)

習題講評課是課堂教學中的一種常態(tài)課,也是《物理課程標準》中課程目標所要求達成的評價方式．一節(jié)有效的習題講評課可以使教師了解學生的學習過程,對學習階段的結(jié)果是否達成核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標進行評價;通過習題講評還可以幫助學生對知識再整理、再綜合、再運用,完善學生的知識系統(tǒng)和思維系統(tǒng),能夠有效地促進知識向能力、素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化,從而促進學生物理核心素養(yǎng)的全面發(fā)展．所以習題講評課關(guān)系到對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和評價,也是判斷是否形成有效教學的評價標準之一.

筆者認為好的習題講評課要從“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”和“科學的態(tài)度與責任”4個方面達成對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和評價,有時甚至比上新課還難，要上好就更難．所以如何評價習題講評課的有效性,筆者通過進校聽習題講評課的所見所聞,從落實學生物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的角度,談談怎樣才能高效地上好習題講評課.

1 從學生物理觀念的建構(gòu)觀察講評的有效性

《物理課程標準》要求:物理觀念的形成和發(fā)展需要學生通過物理概念、物理規(guī)律等系統(tǒng)的反思和遷移應用,使其學會用這些觀念解釋自然現(xiàn)象,解決生產(chǎn)生活中的實際問題．而學生的練習和教師的講評是實現(xiàn)這一目標的重要途徑.

筆者在進校聽某位教師的“壓強”習題講評課時,教師在安排學生講評如下練習.

圖1

例1.小明的媽媽煮菜時需要蛋黃,媽媽將雞蛋輕磕碗的邊緣,蛋殼就裂了,蛋殼輕磕碗邊緣較容易破裂的原因________;接著媽媽拿一個空礦泉水瓶對準蛋黃上方(如圖1),擠壓瓶子放手后,蛋黃自己“跑進”瓶內(nèi)．請你用所學物理知識解釋蛋黃自己“跑進”瓶子里的原因________.

這道習題是希望通過新情境幫助學生建構(gòu)物理觀念,了解學生能否用所學概念和規(guī)律及其相互關(guān)系,解釋現(xiàn)象、解決實際問題．在課堂上教師安排學習小組自主講評,小組反饋:小組的學生在課前就做了這個實驗,觀察了雞蛋“易破”和蛋黃“跑進”瓶內(nèi)的過程,講評時小組長分工安排學困生在課堂講評“雞蛋易破”的原因．由于學生親歷和觀察了實驗過程,在情境中感知到“相互作用觀念”, 學困生也能從物理學的視角解釋雞蛋“易破”的原因．但學生在講評蛋黃自己“跑進”瓶子里的原因時,發(fā)生了有趣的一幕,學習小組之間對講評答案產(chǎn)生了分歧.某小組一位成員說:擠壓瓶子時,瓶內(nèi)空氣排出部分,造成外界的大氣壓大于瓶內(nèi)氣壓,在外界大氣壓作用下,蛋黃“跑進”瓶子里．另一小組學生不同意這位學生的解釋,他認為:是流體壓強與流速的關(guān)系,擠壓空礦泉水瓶時,瓶口處的空氣流速快,壓強小,碗上方空氣流速慢,壓強大,在壓強差的作用下,蛋黃被壓入瓶內(nèi)．由于是真實情境中產(chǎn)生的認知沖突,教師不能課堂上重現(xiàn)生活中的操作,教師非常睿智的提出方案:如果先擠壓瓶子后,再緩慢把瓶口對準蛋黃上方,要求瓶口覆蓋在蛋黃上.這樣可以減少擠壓和松手瓶子時造成瞬間空氣流動變快,請學生們回去重做實驗,下節(jié)課來解釋蛋黃自己“跑進”瓶子里的原因．課后教師了解到,學生回答蛋黃“跑進”瓶子里與空氣流速變化有關(guān)的原因是:迅速擠壓空礦泉水瓶,感覺到氣流從瓶口沖出,因此認為瓶口處空氣流速快,壓強小,碗周圍空氣流速慢,壓強大,在壓強差的作用下,蛋黃壓入瓶子里;而且學生還受到教師在做如圖2所示漏斗吹乒乓球?qū)嶒灥挠绊?往管口不斷吹氣,乒乓球會被吸在漏斗口．但教師在課上提出的方案,幫助他減少了擠壓礦泉水瓶瞬間空氣流速的變化,在回家重新實驗時,學生觀察到蛋黃自己“跑進”瓶子里．在評課時,許多教師感到這節(jié)習題講評課的亮點,教師所選的習題和習題的講評方式很好地幫助學生在實際生活情境中建構(gòu)物理觀念．同時有針對性的師生互動,暴露平時學習中存在認知沖突,更好促進階段所學物理概念、物理規(guī)律的遷移和內(nèi)化.

圖2

筆者在聽習題講評課時,對教師在幫助學生建構(gòu)物理觀念的有效性上,觀察重點放在習題的“素材”和學生的“自主建構(gòu)”兩個視角．一是從習題所需要的素材來看,必須有合適的、能有效形成物理基本觀念的典型物理情境．如果通過習題來培養(yǎng)學生的物理觀念的素材缺乏自然和生活中具體的情境,就會造成學生最終獲得的知識具有很強的記憶性色彩,在將來接觸到多變的真實情境時,常常不能有效遷移、靈活應用;二是從物理觀念形成的“自主建構(gòu)”過程來看,習題講評時必須以學生為主體,多給學生“自主建構(gòu)”的時間.通過調(diào)動學生思維的積極性,使學生在積極主動的探究活動中,自主把有內(nèi)在聯(lián)系的知識進行系統(tǒng)分類、歸納,將單一的知識點形成知識鏈,使學生在整體上能形成比較完整的知識觀念體系,并通過在具體情境中的遷移應用,形成把情境與知識相關(guān)聯(lián)的意識和能力,促進學生物理觀念的形成和發(fā)展.

2 從學生科學思維的培養(yǎng)觀察講評的有效性

科學思維是促進學生核心素養(yǎng)提升的關(guān)鍵.目前物理教學重視學生科學思維的培養(yǎng),其中“能基于事實證據(jù)和科學推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判,進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)”是在新課教學中較難實現(xiàn)的高階“科學思維”培養(yǎng)的要素,而利用習題講評課是實現(xiàn)這一高階科學思維要素培養(yǎng)落地的重要途徑.

在某次聽課中,正好遇到教師上習題講評課,在聽教師講評如下習題.

例2.為了探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān),設計了如圖3(甲)的裝置,他將兩段阻值不同的電阻絲(R1

圖3

(1) 在甲實驗中通過________導體產(chǎn)生的熱量多少是通過觀察氣球來體現(xiàn)的,這種用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”.

(2) 甲裝置還可探究電流做功與______有關(guān).

(3) 教材上的實驗裝置如圖3(乙)所示(燒瓶與甲圖中的相同)．比較甲、乙兩種不同的實驗裝置,你認為較好的裝置是______,理由是______.

習題注重向?qū)W生展示實驗的“創(chuàng)新性”,而且在(3)問中設計成開放性,沒有固定答案,可以較好地培養(yǎng)和評價學生的思維發(fā)散性．教師在練習(1)問的講評時,結(jié)合示例引導學生對初中物理學習中涉及運用“轉(zhuǎn)換法”的實驗進行歸納,較好培養(yǎng)學生應用科學方法處理物理問題的科學思維習慣．練習中(3)問設置成開放性問題,在練習的批閱時,教師發(fā)現(xiàn)大部分學生回答較好的裝置是“甲裝置”．因為甲實驗裝置是創(chuàng)新實驗,回答選擇甲裝置的理由是:氣體的熱脹冷縮效果比液體更明顯,趣味性強;實驗現(xiàn)象觀察更直觀,避免課堂中離實驗裝置較遠的學生觀察不到溫度計的示數(shù)變化;實驗過程所需時間更短等答案．能回答出甲裝置較好的學生,說明學生初步具有從新實驗情境中提取關(guān)鍵信息,通過科學推理對觀點進行論證和解釋的能力．在課堂講評時,有部分學生質(zhì)疑“乙裝置”是教材中的實驗裝置,應該也是好的實驗裝置,然而學生并不能說出這一裝置好的理由．此時教師很好地利用學生產(chǎn)生的質(zhì)疑,引導學生觀察教材中設計的表1.從表格中呈現(xiàn)出使用溫度計和秒表能準確地測出煤油的溫度隨時間變化的事實證據(jù),引導學生思考兩個問題:一是溫度計和氣球哪個顯示熱量隨溫度變化時的精度高?二是具體數(shù)值的記錄和觀察氣球的膨脹哪個認知更符合學生們對相關(guān)問題進行推理、找出規(guī)律的解決問題習慣?學生在互動討論后發(fā)表自己對乙裝置的見解,歸納出“乙裝置”也可以說是好裝置的理由:使用溫度計能較準確地測出煤油的溫度變化的數(shù)值,便于定量研究;乙裝置溫度變化比氣球膨脹更容易推理出結(jié)論等．原因是學生在初中階段學習中更習慣通過具體數(shù)值比較來總結(jié)規(guī)律．而且從實驗的情境表征看,溫度變化比氣球膨脹更容易遷移、推理出熱量變化,得出實驗結(jié)論．通過講評課堂的觀察,教師選擇這道習題和習題的講評方式,在科學思維的培養(yǎng)上幫助學生養(yǎng)成在分析和解決問題時能嘗試運用科學方法,在問題情境中具有科學論證和科學推理的意識,在解決問題時初步具有表達創(chuàng)造性見解的能力和提出質(zhì)疑的品質(zhì).

表1

在習題講評課上要評價教師對學生科學思維培養(yǎng)的有效性.課堂觀察時應關(guān)注是否能通過習題講評把學生的思維推向更高的層次．其中培養(yǎng)學生運用科學方法解決問題的能力;培養(yǎng)基于事實證據(jù)、科學推理,進而提出創(chuàng)造性見解的能力等高階思維.教師利用習題講評達成對學生高階思維的培養(yǎng)效果優(yōu)于新課教學．教師在習題講評時,應避免過多地關(guān)注知識的傳承和學生低階思維的培養(yǎng)而忽略了學生高階思維的培養(yǎng)．在習題講評課培養(yǎng)學生高階思維時,教師應充分發(fā)揮主導作用, 對學生習題中出現(xiàn)的思維受阻現(xiàn)象,一定要給予確切的剖析和引導,圍繞思維的培養(yǎng)目標, 精心設問、引導學生不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題, 推動科學思維的培養(yǎng)向縱深層次發(fā)展.

3 從學生科學探究能力的培養(yǎng)觀察講評的有效性

筆者在聽習題講評課時,發(fā)現(xiàn)許多教師較少把對學生科學探究能力的培養(yǎng)落實到習題講評課上．紙面的習題訓練更多是從靜態(tài)方面了解學生的科學探究能力,通過對實驗探究構(gòu)成要素的練習,來評價學生科學探究能力的發(fā)展水平及特點．但如何在習題講評課上滲透對學生科學探究能力的培養(yǎng)卻是擺在教師面前的一道難題．下面這位教師在講評練習題采用的創(chuàng)新講評方式,可以給我們在習題課上培養(yǎng)學生的“科學探究”能力提供較好的范例.

圖4

例3.重為8 N的物體掛在彈簧測力計下面,浸沒到如圖4所示圓柱形容器的水中,此時彈簧測力計的示數(shù)為6 N,已知容器底面積為100 cm2．求:

(1) 物體受到的浮力;

(2) 物體的密度;

(3) 物體浸沒水中后,容器對水平桌面增大的壓強.

圖5

表2

在習題講評過程中,把對學生科學探究能力的靜態(tài)評價轉(zhuǎn)換為對學生科學探究能力的培養(yǎng),是觀察習題講評課有效性的一個創(chuàng)新點．將實驗引入習題課堂教學,能很好激發(fā)學生學習的趣味性,提高學生的參與性．以習題為載體,通過實驗輔助習題講評的方式,可以將學生的科學思維培養(yǎng)和科學探究能力的培養(yǎng)有機地結(jié)合起來．這種講評的方式通過幫助學生建立更為具體、清晰的物理情境和豐富的物理表象,降低思維難度的同時激發(fā)學生科學探究的欲望,從而實現(xiàn)對學生搜集和處理信息、分析和解決問題、交流與合作等科學探究能力的培養(yǎng).

4 從學生科學態(tài)度與責任的培養(yǎng)觀察講評的有效性

過去教師在編制習題時,注重對所教學生的認知、應用能力水平進行評價,同時訓練學生分析和解決物理問題的能力．習題講評時側(cè)重糾正學生失誤,鞏固知識,發(fā)展學生的物理思維,但在講評課上較少涉及對學生科學態(tài)度與責任的培養(yǎng)．在新的中、高考的評價體系中關(guān)注“立德樹人”的學科德育功能,所以教師在習題講評時滲透對學生嚴謹認真、實事求是的科學態(tài)度,以及遵守道德規(guī)范,保護環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的責任感教育正成為評價習題課有效性的一個觀察點．下面就某次聽課,教師在講評習題時滲透對學生科學態(tài)度與責任培養(yǎng)的有效性談談個人的看法.

例4.小明和小宇兩位同學在探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗中,所用器材有:學生電源、電流表、電壓表、標有“20 Ω 2 A”的滑動變阻器R′、開關(guān),導線和定值電阻R若干,電路連接如6圖所示.

(1) 他們探究電流與電阻的關(guān)系,先將電源電壓調(diào)為6 V,分別換上多個定值電阻進行探究,數(shù)據(jù)記錄如表3所示,老師指出其中一組數(shù)據(jù)是拼湊的,你認為是第________組(選填實驗序號),理由是________________________.

圖6

表3 電流與電阻關(guān)系

(2) 排除拼湊的數(shù)據(jù)后,分析數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是:在________一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比.

(3) 在不更換滑動變阻器的情況下,可以采取________的措施(選填字母符號),完成這組拼湊數(shù)據(jù)所對應的實驗測量.

(A) 降低定值電阻兩端電壓.

(B) 降低電源電壓.

(C) 選用更大阻值的定值電阻.

教師布置這道習題從物理學科的核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標看,是希望學生在獲取科學知識和實驗技能的同時,培養(yǎng)學生科學的態(tài)度與責任,教育學生在實驗過程中要養(yǎng)成嚴謹科學態(tài)度和實事求是的科學精神．所以在科學態(tài)度與責任培養(yǎng)的有效性評價上,應觀察教師是否注重學生的“體驗”和“感悟”,這樣才能體現(xiàn)出素養(yǎng)的“習得性”．講評時教師利用實驗器材,連接好電路后請學生小組在講臺上驗證表中的數(shù)據(jù),學生在實驗時發(fā)現(xiàn)串聯(lián)上25 Ω的電阻時,無論如何調(diào)整滑動變阻器,電流表電流都達不到0.12 A,就在學生感到困惑時,教師提出兩個問題:探究電流與電阻關(guān)系,從前面幾組數(shù)據(jù)分析看,你發(fā)現(xiàn)什么物理量保持不變?大小為多少?為了保持3 V的電壓不變,“20 Ω 2 A”的滑動變阻器串聯(lián)在電路中的作用什么?學生討論、分析由于串聯(lián)分壓原理,變阻器接入電路的電阻與定值電阻的阻值要相同,所以串聯(lián)上25 Ω的電阻,變阻器的最大阻值也應為25 Ω,而實驗提供的是“20 Ω 2 A”的滑動變阻器．變阻器的最大阻值太小,第4組的數(shù)據(jù)是拼湊的．學生通過實驗的體驗和問題引導下的感悟,知道在實驗時不能臆造和拼湊實驗中的任何數(shù)據(jù),應該具有尊重實驗事實的態(tài)度,必須實事求是得出符合實際的科學數(shù)據(jù)和結(jié)論．設置(3)問,學生采取措施解決“拼湊”數(shù)據(jù)的問題,很好幫助學生形成解決問題的科學責任,有助于學生對科學內(nèi)容的學習．教師在習題講評適時對學生進行的科學態(tài)度教育不能是“灌輸”和“說教”式的,應是在嚴謹求實的潛移默化過程中培養(yǎng)學生科學態(tài)度與責任．在現(xiàn)行的育人教育和評價中,出現(xiàn)了較多與“科學·技術(shù)·社會·環(huán)境關(guān)系”聯(lián)系的練習.這些習題的講評在培養(yǎng)學生科學態(tài)度與責任方面能起到積極的導向作用.

習題訓練是鞏固知識、形成技能技巧、發(fā)展記憶力和思考力的重要手段,可以較好地落實對學生物理核心素養(yǎng)的評價．同時通過有效的練習講評課,滲透對學生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng),幫助學生將所學知識和技能內(nèi)化為應對問題解決的物理觀念和科學思維.在講評時創(chuàng)新講評方式,讓科學探究和科學態(tài)度與責任融入習題講評中,對全面發(fā)展學生物理核心素養(yǎng)有很好促進作用.