王亞峰
摘 要:在學(xué)科核心素養(yǎng)的指引下,如何開(kāi)展中學(xué)物理課堂教學(xué),使其有效指向?qū)W科教學(xué)的育人目標(biāo)?本文從教學(xué)目標(biāo)的確立需要基于單元視域下的目標(biāo)設(shè)計(jì),教學(xué)內(nèi)容要建立在解讀、對(duì)話(huà)教材的基礎(chǔ)上,以及教學(xué)過(guò)程的實(shí)施要以促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)維度提出了高效物理課堂教學(xué)的解決策略。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);教學(xué)策略;單元設(shè)計(jì);教材解讀;深度學(xué)習(xí)
提升學(xué)生核心素養(yǎng)是物理學(xué)科教育育人價(jià)值的集中體現(xiàn),要求通過(guò)物理學(xué)科的學(xué)習(xí),逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確的價(jià)值觀(guān)、必備品格和關(guān)鍵能力。物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括物理觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面。其中物理觀(guān)念是觀(guān)察自然、解釋現(xiàn)象的基礎(chǔ),科學(xué)探究是手段,科學(xué)思維是核心,科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是目標(biāo)。
在核心素養(yǎng)的育人目標(biāo)下,很明確地要求我們的教學(xué)過(guò)程必須從“知識(shí)”走向“能力”,從“教物理”走向“用物理教人”。這一教學(xué)觀(guān)念和任務(wù)的轉(zhuǎn)變,需要基于課程標(biāo)準(zhǔn)的研究,結(jié)合物理學(xué)科教學(xué)內(nèi)容這一重要載體,以促進(jìn)學(xué)生深層學(xué)習(xí)的真實(shí)發(fā)生為路徑,設(shè)計(jì)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)?;谶@樣的認(rèn)識(shí),我提出三點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程的策略。
一、教學(xué)目標(biāo)要基于單元視域下的目標(biāo)設(shè)計(jì)
根據(jù)赫爾巴特的理論,“教學(xué)單元”是指依據(jù)學(xué)科知識(shí)的邏輯體系,把性質(zhì)相同或有內(nèi)在聯(lián)系的部分組織在一起,各部分內(nèi)容之間相互聯(lián)系,層層推進(jìn),這樣才有利于學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)和技能的訓(xùn)練。
目前教學(xué)改革定義下的“單元”,一般指同一主題下相對(duì)獨(dú)立并自成體系的學(xué)習(xí)內(nèi)容聚合。主題可以是一個(gè)科學(xué)內(nèi)容、一個(gè)關(guān)鍵能力,也可以是一個(gè)綜合性項(xiàng)目任務(wù)。它是教學(xué)活動(dòng)的基本單位,也是課程建設(shè)的載體??梢苑譃椤皩W(xué)科知識(shí)單元”和“項(xiàng)目單元”。所以,在教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要基于課程標(biāo)準(zhǔn)分析的基礎(chǔ)上,分析教學(xué)單元,從單元視域下確立該單元的統(tǒng)一的內(nèi)容目標(biāo)或指向的關(guān)鍵能力,再?lài)@單元目標(biāo),按章節(jié)進(jìn)行細(xì)化分解為課時(shí)目標(biāo)。只有這樣看似碎片化的課時(shí)知識(shí)、技能才具有全局的展望性和目標(biāo)性。
下面以蘇科版《初中物理》第五章“物體的運(yùn)動(dòng)”為例,剖析單元視域下的單元目標(biāo)和課時(shí)目標(biāo)?;谡n標(biāo)分析,本單元屬于一級(jí)主題“運(yùn)動(dòng)與相互作用”下二級(jí)主題“多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式”和“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”,共有4節(jié)內(nèi)容,新課講授共計(jì)6個(gè)課時(shí)。其單元目標(biāo)和章節(jié)目標(biāo)分析如下:
【基于單元視域下的目標(biāo)設(shè)計(jì)】
單元目標(biāo):學(xué)會(huì)從物理學(xué)角度描述物體的運(yùn)動(dòng),探究直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,通過(guò)本章學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握測(cè)量長(zhǎng)度、時(shí)間的基本技能和簡(jiǎn)單的誤差知識(shí),為正確進(jìn)行其他物理量的測(cè)量提供可遷移的基礎(chǔ)。能用速度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算,為后續(xù)學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)。同時(shí),本章還借助“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用、分析圖像的技能。
章節(jié)目標(biāo)分解:
認(rèn)知性目標(biāo):1.1 知道長(zhǎng)度、時(shí)間的單位;1.2 知道測(cè)量有誤差。
2.1 知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量;2.2 利用速度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
3.1 認(rèn)識(shí)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律;3.2 了解變速運(yùn)動(dòng)的定義及其判斷方法。
4.1 認(rèn)識(shí)參照物;4.2 知道世界是不停運(yùn)動(dòng)的;4.3 知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)的定義。
技能性目標(biāo):1.1 會(huì)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)估測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間;1.2 會(huì)正確使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度;1.3 能使用秒表測(cè)時(shí)間。
2.1 會(huì)測(cè)量速度的基本方法。
3.1 會(huì)用分類(lèi)比較的方法對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類(lèi):直線(xiàn)和曲線(xiàn)、勻速和變速;3.2 學(xué)會(huì)利用圖像探究氣泡運(yùn)動(dòng)規(guī)律;3.3 利用頻閃照片研究變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
4.1 會(huì)用科學(xué)的語(yǔ)言來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)和靜止;4.2 利用運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性解釋生活和科技中的應(yīng)用。
體驗(yàn)性目標(biāo):1.1 練習(xí)使用刻度尺,有正確規(guī)范的操作意識(shí);1.2 會(huì)用適當(dāng)?shù)墓ぞ撸_測(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間。
2.1 經(jīng)歷測(cè)量速度的過(guò)程。
3.1 經(jīng)歷“研究氣泡運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的過(guò)程。應(yīng)用速度測(cè)量來(lái)判斷氣泡運(yùn)動(dòng)規(guī)律;3.2 利用頻閃照片經(jīng)歷探究變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。
4.1 通過(guò)舉例說(shuō)明世界是運(yùn)動(dòng)的。
【科學(xué)素養(yǎng)指向】
物理觀(guān)念:運(yùn)動(dòng)與相互作用觀(guān)。
科學(xué)探究:1.1 會(huì)使用簡(jiǎn)單儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn);1.2 會(huì)正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);1.3 測(cè)量紙錐下落速度。
2.1 經(jīng)歷“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的過(guò)程;2.2 實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究(問(wèn)題、證據(jù)、解析)能力的提升。
科學(xué)思維:1.1 比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢;1.2 辨析思維建立勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的模型
圍繞“物理大概念”,基于單元視域下的教學(xué)目標(biāo)分析,每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)不再是零碎的,而是一個(gè)圍繞同一主題下的體系任務(wù)的集合。有了課時(shí)目標(biāo)后,再根據(jù)每堂課的課時(shí)目標(biāo),設(shè)計(jì)課堂教學(xué)過(guò)程就能確?;谡n程標(biāo)準(zhǔn),指向核心素養(yǎng),能讓零碎的課時(shí)目標(biāo)不僅僅限于物理學(xué)科知識(shí)內(nèi)容,且能夠指向單元知識(shí)的體系,落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)要建立在解讀、對(duì)話(huà)教材的基礎(chǔ)上
教材作為學(xué)科課程內(nèi)容呈現(xiàn)的一種重要形態(tài),其內(nèi)容的設(shè)計(jì)遵循學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在邏輯。它是教師教與學(xué)生學(xué)的主要平臺(tái),是課程標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)的載體。所以,在有了明確的單元目標(biāo)和課時(shí)目標(biāo)后,需要教師在目標(biāo)的指引下,解讀教材,對(duì)話(huà)教材,重組和豐富教材,來(lái)整合教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。以蘇科版“聲音是一種波”內(nèi)容為例,分析教材的解讀。
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求,該內(nèi)容的認(rèn)知性目標(biāo)是“了解聲音是以波的形式傳播”,從而完善對(duì)聲音的產(chǎn)生和傳播的認(rèn)識(shí)。其技能目標(biāo)是指向?qū)W科核心素養(yǎng)科學(xué)推理和遷移能力。在課時(shí)目標(biāo)的指向下,教材載體以符合學(xué)生認(rèn)識(shí)進(jìn)階的方式呈現(xiàn)如下:
教材呈現(xiàn)環(huán)節(jié)一:
觀(guān)察石頭落入水中激起水波。
對(duì)教材解析處理,概念進(jìn)階。
調(diào)動(dòng)已有認(rèn)知——水波。初步感知波?;趯W(xué)生最基本的生活感知常見(jiàn)的水波,感知波的形態(tài)(最好是學(xué)生拍攝的視頻,有動(dòng)態(tài)的視覺(jué)感知,教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)效果更佳。)
教材呈現(xiàn)環(huán)節(jié)二:
用手輕輕推一下水平懸掛著的彈簧一端,會(huì)形成疏密相間的波,并向另一端傳播。
對(duì)教材解析處理,概念進(jìn)階。
利用彈簧的動(dòng)態(tài)過(guò)程呈現(xiàn)更接近聲波的疏密波,遷移新知識(shí)——聲波。利用演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)疏密波,為遷移新知識(shí)聲波做基礎(chǔ)鋪墊。演示實(shí)驗(yàn)可以彌補(bǔ)課本靜態(tài)疏密波圖片的缺陷,能夠體現(xiàn)疏密波動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程,又可以?xún)?yōu)于視頻、動(dòng)畫(huà)等最大限度地吸引學(xué)生注意,激發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性。
教材呈現(xiàn)環(huán)節(jié)三:
聲音也是以類(lèi)似的方式傳播。當(dāng)音叉的叉股向外側(cè)振動(dòng)時(shí),會(huì)壓縮外側(cè)鄰近空氣,使這部分空氣變密;當(dāng)叉股向內(nèi)側(cè)振動(dòng)時(shí),這部分空氣又變疏……隨著音叉的不斷振動(dòng),空氣中形成了疏密相間的波,并向遠(yuǎn)方傳播。當(dāng)這種波傳入人耳時(shí),引起鼓膜振動(dòng),人就聽(tīng)到聲音。由此可見(jiàn),聲音也是一種波。
對(duì)教材解析處理,概念進(jìn)階。
借助生活中的水波和演示實(shí)驗(yàn)中彈簧的疏密波,思維提升、過(guò)程類(lèi)比遷移,描述聲波的產(chǎn)生和向外傳播的過(guò)程,從而對(duì)聲波有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。聲波是由聲源(例如:音叉等)振動(dòng),推動(dòng)周?chē)慕橘|(zhì)空氣,將振動(dòng)的形式逐步向外擴(kuò)散、傳播,形成聲波。借助概念進(jìn)階和類(lèi)比推理的過(guò)程,降低了學(xué)生掌握聲波的難度。
教材載體環(huán)節(jié)四:
聲音遇到障礙物會(huì)被反射回來(lái),我們聽(tīng)到的回聲就是聲音反射形成的。
對(duì)教材解析處理,概念進(jìn)階。
基于對(duì)聲波產(chǎn)生過(guò)程理解的基礎(chǔ)上,對(duì)聲波的特點(diǎn)進(jìn)一步介紹。呈現(xiàn)我國(guó)建筑古跡天壇的回音壁圖片,展示古代勞動(dòng)人民的杰作。既能體現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用性,也能對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感、態(tài)度和價(jià)值觀(guān)的教育。鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí),并將知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中去。體現(xiàn)教材“生活、物理和社會(huì)”的理念。
教材載體環(huán)節(jié)五:
將點(diǎn)燃的蠟燭放在揚(yáng)聲器前方。當(dāng)揚(yáng)聲器發(fā)出較強(qiáng)聲音時(shí),可以看到燭焰隨著聲音的節(jié)奏晃動(dòng)。
對(duì)教材解析處理,概念進(jìn)階。
演示實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn),借助蠟燭的火焰晃動(dòng)來(lái)呈現(xiàn)空氣的振動(dòng)情況。驗(yàn)證新知——聲波的存在
由此可知,教材有其內(nèi)在的主線(xiàn)和內(nèi)容進(jìn)階,需要教師或教師團(tuán)隊(duì)認(rèn)真分析正確解讀。解讀的方向是教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)不僅包括科學(xué)內(nèi)容,還包括科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任等方面?;谡J(rèn)知目標(biāo)和技能目標(biāo)正確分析的基礎(chǔ)上,分析并解讀教材內(nèi)容,設(shè)計(jì)并優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié),使教學(xué)過(guò)程真實(shí)發(fā)生并指向教學(xué)目標(biāo),落實(shí)高效課堂的構(gòu)建,學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
三、教學(xué)過(guò)程的實(shí)施要以促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
何為“深度學(xué)習(xí)”,是指在教師引領(lǐng)下,學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心積極參與,體驗(yàn)成功,獲取發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程。深度學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生,這與高效課堂的主體是吻合的。深度學(xué)習(xí)的特征是學(xué)生主動(dòng)生成、理解、建構(gòu)新知識(shí)。深度學(xué)習(xí)的保障是教師在教學(xué)過(guò)程中“問(wèn)題鏈”的設(shè)計(jì)。深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)一定是指向?qū)W生理解學(xué)科知識(shí),形成觀(guān)念,掌握學(xué)習(xí)方法,推動(dòng)知識(shí)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)科思維。所以“深度學(xué)習(xí)”是學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的途徑。當(dāng)然,學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成也會(huì)反作用于深度學(xué)習(xí)的發(fā)生,兩者相輔相成。以蘇科版第二章“物態(tài)變化”中“練習(xí)使用溫度計(jì)”為例,解讀促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)過(guò)程的發(fā)生。
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求了解液體溫度計(jì)的工作原理,會(huì)用常見(jiàn)的溫度計(jì)測(cè)量溫度。結(jié)合教材呈現(xiàn)方式,可將教學(xué)過(guò)程中的“問(wèn)題鏈”設(shè)計(jì)如下:
問(wèn)題1:初步嘗試測(cè)量掌心溫度,觀(guān)察常見(jiàn)溫度計(jì)的構(gòu)造。
建立在已有的測(cè)體溫生活技能上,測(cè)手掌心溫度。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有目標(biāo)指向性地觀(guān)察溫度計(jì)的結(jié)構(gòu),理解各部分的作用,并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行語(yǔ)言的組織、總結(jié)匯報(bào)等。相比較于教師直接的傳授,不但有方向性地驅(qū)動(dòng)了學(xué)生思考分析,還讓學(xué)生用較為規(guī)范的物理語(yǔ)言描述現(xiàn)象,思考原理。學(xué)生活動(dòng)和思維的參與度肯定是優(yōu)越的、深層的,學(xué)生思維和能力的培養(yǎng)也是真實(shí)的。
問(wèn)題2:你認(rèn)為常見(jiàn)溫度計(jì)的工作原理是什么?毛細(xì)管的作用是什么?
在問(wèn)題1的基礎(chǔ)上,得出常用液體溫度計(jì)的工作原理——測(cè)溫液體的熱脹冷縮。通過(guò)分析推理得出毛細(xì)管作用,是放大測(cè)溫液體形變的觀(guān)察可視度,初步感知放大的科學(xué)思維方法。在理解原理的基礎(chǔ)上,了解毛細(xì)管的作用,也為后續(xù)溫度計(jì)量程、分度值的改進(jìn)以及誤差的分析做好知識(shí)的儲(chǔ)備和思考的臺(tái)階。
問(wèn)題3:根據(jù)測(cè)溫原理和測(cè)溫過(guò)程,你認(rèn)為常見(jiàn)溫度計(jì)測(cè)溫時(shí)的注意事項(xiàng)有哪些?
問(wèn)題3是在問(wèn)題1、2理解的基礎(chǔ)上,促進(jìn)學(xué)生對(duì)已有的知識(shí)反思、加工,從而建構(gòu)溫度計(jì)的使用注意事項(xiàng)。由原理是液體的熱脹冷縮得,玻璃泡要完全浸沒(méi)在測(cè)溫物體中,測(cè)溫不能超過(guò)量程范圍,讀數(shù)時(shí)需要等熱脹冷縮穩(wěn)定后讀數(shù),讀數(shù)時(shí),溫度計(jì)不能離開(kāi)被測(cè)物體而讀數(shù),讀數(shù)時(shí),視線(xiàn)應(yīng)與溫度計(jì)內(nèi)液柱的上表面相平。
問(wèn)題4:根據(jù)溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理,如何提高溫度計(jì)的量程和分度值?
該問(wèn)題是在問(wèn)題2的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)思維的拓展和提高,是對(duì)學(xué)生認(rèn)知較高能力的考查,鼓勵(lì)學(xué)生知識(shí)的應(yīng)用,指向?qū)W生思維的提升和發(fā)散。
這樣的教學(xué)過(guò)程以學(xué)生的深度學(xué)習(xí)發(fā)生為路徑,推動(dòng)新知識(shí)的架構(gòu),從而有效地掌握核心知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維習(xí)慣。
結(jié)束語(yǔ)
在核心素養(yǎng)的指引下,借助課程標(biāo)準(zhǔn),在單元視域下準(zhǔn)確把握單元目標(biāo)和課時(shí)目標(biāo)任務(wù),通過(guò)對(duì)教材這一重要教學(xué)載體的認(rèn)真解讀和分析,設(shè)計(jì)出能夠推動(dòng)學(xué)生“深度學(xué)習(xí)”發(fā)生的課堂教學(xué),來(lái)實(shí)現(xiàn)教育的喚醒、激勵(lì)學(xué)生能力的提升、品格的培養(yǎng),完成學(xué)科核心素養(yǎng)的育人目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[2]許幫正.初中物理單元視域下的探究教學(xué)[J].中學(xué)物理,2020(12):62-65.
[3]馮華.以物理觀(guān)念統(tǒng)領(lǐng)物理教學(xué)[J].課程教材教法,2014,34(8):70-73,85