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基于STEM SOS 模式下初中物理復(fù)習(xí)課堂教學(xué)方法的研究與實(shí)踐

2022-03-13 13:07:25曾麗萍
中學(xué)理科園地 2022年1期
關(guān)鍵詞:發(fā)展需求單元復(fù)習(xí)課

曾麗萍

摘? ?要:以“浮力單元復(fù)習(xí)一”為例,通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)不同程度的學(xué)生對(duì)浮力知識(shí)的再構(gòu)建,達(dá)到深化復(fù)習(xí)的效果。區(qū)別于以往傳統(tǒng)的低效、機(jī)械的復(fù)習(xí)模式,這種STEM SOS 模式下的復(fù)習(xí)課,既充滿趣味性又不失嚴(yán)謹(jǐn)性,使得學(xué)生的興趣點(diǎn)一直被激發(fā),大大提高課堂效率。

關(guān)鍵詞:?jiǎn)卧獜?fù)習(xí)課;發(fā)展需求;STEM問(wèn)題情境;學(xué)生登臺(tái)秀SOS

筆者在多年的教學(xué)教研活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)令人困擾的事實(shí):復(fù)習(xí)課難上,教師講課累,學(xué)生聽(tīng)課更累。出現(xiàn)優(yōu)生吃不飽、差生吃不了的情況。復(fù)習(xí)課的形式基本以習(xí)題訓(xùn)練、習(xí)題講評(píng)為主,以一問(wèn)一答或者一問(wèn)齊答的簡(jiǎn)單方式將重要知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單的回顧一遍,知識(shí)點(diǎn)零散,概念和規(guī)律模糊、難以辨認(rèn),不能對(duì)本單元的內(nèi)在知識(shí)建立必然的邏輯關(guān)系。缺乏情感體驗(yàn)、缺乏思維過(guò)程的呈現(xiàn),學(xué)生主體地位缺失,教法單一、沉悶等,使得課堂效益低下。為此筆者嘗試將STEM SOS 模式運(yùn)用在單元復(fù)習(xí)課中,改進(jìn)復(fù)習(xí)課教學(xué)的模式。

1? 設(shè)計(jì)理念

STEM SOS指美國(guó)和諧公立學(xué)校開(kāi)發(fā)的STEM課程,他們將基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)法和探究式學(xué)習(xí)法結(jié)合起來(lái),并命名為“STEM學(xué)生登臺(tái)秀(SOS)”。STEM SOS模式的目標(biāo)是“在PBL項(xiàng)目擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面的過(guò)程中,持續(xù)關(guān)注以學(xué)生為中心的規(guī)范教學(xué)方法”[ 1 ]。

基于STEM SOS 模式下初中物理復(fù)習(xí)課堂即指在教學(xué)過(guò)程中教師將需要復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn),置于實(shí)際場(chǎng)景中,并發(fā)布任務(wù),組織學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)。學(xué)生在理論探究、實(shí)驗(yàn)探究和解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,通過(guò)高層次上知識(shí)的回歸和整合,以點(diǎn)帶面,進(jìn)行知識(shí)再建構(gòu),達(dá)到深化復(fù)習(xí)的效果。它不僅能使不同程度的學(xué)生在復(fù)習(xí)課中保持不同的興趣點(diǎn),消除思維盲點(diǎn),加深對(duì)知識(shí)的理解,而且還培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新力、批判性和解決某類(lèi)問(wèn)題的方法,促進(jìn)不同程度的學(xué)生的成長(zhǎng)。

為了有效地實(shí)施基于STEM SOS 模式下初中物理復(fù)習(xí)課堂,課題組汲取了上一個(gè)完結(jié)的課題的“基于STEM SOS 模式下的初中物理規(guī)律教學(xué)實(shí)踐與研究”的教學(xué)模式,建構(gòu)了圖1的STEM SOS復(fù)習(xí)課教學(xué)模式流程圖。

基于STEM SOS 模式下初中物理復(fù)習(xí)課堂教學(xué)流程圖解讀如下。

1.1? 生活中的實(shí)際問(wèn)題(情境創(chuàng)設(shè))

將本單元中需要復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)羅列出來(lái),選擇與之相匹配的生活中的實(shí)際問(wèn)題(比如:生活當(dāng)中常見(jiàn)的現(xiàn)象、生活中遇到的問(wèn)題或者最新的科技),創(chuàng)設(shè)了與教學(xué)設(shè)計(jì)相符的真實(shí)情境。讓學(xué)生提出與本單元相關(guān)聯(lián)的知識(shí),以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。

1.2? 提出研究項(xiàng)目(方案)

將生活中復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題模型化,能再現(xiàn)原型本質(zhì),使得問(wèn)題簡(jiǎn)單化、思維過(guò)程更加清晰。根據(jù)提出的問(wèn)題,由問(wèn)題鏈驅(qū)動(dòng),由此設(shè)計(jì)出活動(dòng)一、活動(dòng)二、活動(dòng)三等系列層層遞進(jìn)的若干個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí),梳理知識(shí)體系,形成一個(gè)知識(shí)閉環(huán)。

1.3? 收集資料,分組討論,制定研究方案

每一個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí),若是理論探究,則:?jiǎn)栴}導(dǎo)向,學(xué)生分組建模,自主命題;若是實(shí)驗(yàn)探究,則:實(shí)驗(yàn)開(kāi)放,學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)方案。培養(yǎng)學(xué)生建模思想、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)造性、合作交流能力。

1.4? 建立模型,登臺(tái)匯報(bào)SOS

學(xué)生上臺(tái)展示設(shè)計(jì)好的題目或者實(shí)驗(yàn)方案,同伴評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和思辨能力。

1.5? 測(cè)試作品,進(jìn)行評(píng)估SOS

學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)好的題目或者實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行測(cè)試和反思,利用希沃助手將學(xué)生活動(dòng)部分展示在希沃上,同伴評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證思想、批判性。

1.6? 進(jìn)行改進(jìn),完善設(shè)計(jì)SOS

學(xué)生在評(píng)價(jià)和動(dòng)手中學(xué)習(xí)新經(jīng)驗(yàn)、新技能解決產(chǎn)品所存在的缺陷,以達(dá)到溫習(xí)舊知識(shí),得到新的理解和體會(huì),提升解決問(wèn)題的能力。對(duì)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)、遺漏殘缺的知識(shí)得到補(bǔ)充,形成一個(gè)知識(shí)網(wǎng)。

2? 教學(xué)應(yīng)用案例

以初中物理“‘浮力’單元復(fù)習(xí)一”為例。按六個(gè)流程展開(kāi)教學(xué)。

2.1? 生活中的實(shí)際問(wèn)題(情境創(chuàng)設(shè))

教師播放“水上樂(lè)園”視頻:夏天的炎熱,很多人會(huì)選擇水上項(xiàng)目娛樂(lè)。一陣海浪過(guò)去,會(huì)發(fā)現(xiàn)水里多了一些東西。比如:沉底的手機(jī)、手鏈、漂在水面上的救生圈。打撈手機(jī)的過(guò)程中,還會(huì)看到附著在泳池底的青苔。

如何定期去除水池底部的青苔?如何便捷打撈沉底的手機(jī)?這些都和學(xué)習(xí)的浮力知識(shí)相關(guān)。下面用水缸,類(lèi)似剛才的泳池狀況,請(qǐng)同學(xué)們先觀察它們?cè)谒械臓顟B(tài),并思考以下問(wèn)題:

【活動(dòng)一】實(shí)驗(yàn):一個(gè)透明的長(zhǎng)方體水缸,里面放有三個(gè)相同體積不同配重(用不同飽和度的糖水、鹽水注射到乒乓球里)的乒乓球,使其分別處于漂浮、懸浮、沉底的狀態(tài),以及粘合在水缸底部的蠟燭。

問(wèn)題一:你看到什么現(xiàn)象?

問(wèn)題二:從中可以獲得哪些和浮力相關(guān)的信息?

問(wèn)題三:浸沒(méi)在水里的蠟塊受到水的浮力作用嗎?

設(shè)計(jì)意圖:利用生活中熟悉的場(chǎng)景過(guò)渡,創(chuàng)設(shè)水缸中浮力情境,使得問(wèn)題可視化。問(wèn)題一、問(wèn)題二從識(shí)記層面考查學(xué)生的浮力基本知識(shí),難度低,容易激發(fā)后進(jìn)生的學(xué)習(xí)興趣,問(wèn)題三從理解層面考查學(xué)生對(duì)浮力產(chǎn)生原因的認(rèn)識(shí),易于對(duì)這部分知識(shí)有盲點(diǎn)的學(xué)生的知識(shí)重建。將問(wèn)題細(xì)化,由易到難,利用思維導(dǎo)圖,將知識(shí)體系進(jìn)行梳理,滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

問(wèn)題四:沉底的乒乓球和漂浮的乒乓球誰(shuí)受到的浮力大?

【活動(dòng)二】測(cè)量沉底的乒乓球和漂浮的乒乓球受到的浮力。

實(shí)驗(yàn)器材:電子秤、燒杯、溢水杯、彈簧測(cè)力計(jì)、量筒

設(shè)計(jì)意圖:?jiǎn)栴}四“浮力大小的比較”一直是學(xué)習(xí)的難點(diǎn),以往反復(fù)地機(jī)械訓(xùn)練經(jīng)典題目,學(xué)習(xí)效率低下,也只能滿足部分優(yōu)等生的學(xué)習(xí)需要,其余學(xué)生感到無(wú)聊且枯燥。將“浮力大小的比較”轉(zhuǎn)化為活動(dòng)二:“測(cè)量浮力大小”開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),選擇器材,在原有的常規(guī)實(shí)驗(yàn)“阿基米德原理”基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種微創(chuàng)新。讓學(xué)生感到既親切又新鮮,同一問(wèn)題的不同解決方案,還具有一定的思維挑戰(zhàn)性。讓學(xué)生登臺(tái)展示設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案,利用希沃助手將學(xué)生活動(dòng)部分展示在希沃上,同伴評(píng)價(jià),以達(dá)到溫習(xí)舊知識(shí),得到新的理解和體會(huì),并且利用思維導(dǎo)圖,將一個(gè)個(gè)點(diǎn)知識(shí)增加到思維導(dǎo)圖中,以完善知識(shí)體系。

【例題1】體積相同材料不同的甲、乙、丙3個(gè)小球分別靜止在水中的不同深處,如圖2所示,則3個(gè)小球在水中所受浮力關(guān)系正確的是(? ?)

A.F浮甲>F浮乙>F浮丙? ? ? ?B.F浮甲<F浮乙<F浮丙

C.F浮甲=F浮乙>F浮丙? ? ? ?D.F浮甲<F浮乙=F浮丙

【小結(jié)】浮力大小的判斷:(1)等體積的物體——方法:F浮=ρ液gV排

設(shè)計(jì)意圖:開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)過(guò)后,緊接著呈現(xiàn)一道相應(yīng)的經(jīng)典浮力題目,引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),熟悉“一類(lèi)題型”的解決方法。

【活動(dòng)三】讓沉底的乒乓球浮起來(lái)

實(shí)驗(yàn)器材:食鹽、針筒、塑料杯

設(shè)計(jì)意圖:“物體的浮沉條件”是浮力這一章復(fù)習(xí)課中另外一個(gè)重要的物理規(guī)律,活動(dòng)三是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材來(lái)源于生活中隨處可得的物品,具有一定的趣味性。這種復(fù)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律深度復(fù)習(xí)。也是利用思維導(dǎo)圖,由點(diǎn)及面,輔助學(xué)生完成對(duì)知識(shí)的再構(gòu)建與整合。這個(gè)實(shí)驗(yàn)思路比較容易,利用希沃助手將學(xué)生活動(dòng)部分展示在希沃上,讓學(xué)生展示設(shè)計(jì)的思路,同伴評(píng)價(jià)總結(jié)歸納,教師補(bǔ)充,以達(dá)到溫習(xí)舊知識(shí),得到新的理解和體會(huì)。

【活動(dòng)四】讓橘子沉下去? 再讓橘子浮起來(lái)

設(shè)計(jì)意圖:這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有濃厚的趣味性,瞬間點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,這是對(duì)“物體的浮沉條件”的實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用,也是為后面設(shè)計(jì)“浮力手環(huán)”埋下思維的種子。這種感官上、思維上的反復(fù)刺激,大大提高學(xué)生的復(fù)習(xí)效率。

【例題2】把同一個(gè)雞蛋分別放到甲、乙兩杯密度不同的鹽水中,如圖3 所示,雞蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中懸浮,對(duì)這一現(xiàn)象,以下說(shuō)法正確的是(? ?)

A.雞蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力

B.雞蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力

C.甲杯鹽水的密度大于乙杯鹽水的密度

D.甲杯鹽水的密度小于乙杯鹽水的密度

【小結(jié)】浮力大小的判斷:? (2)等質(zhì)量的物體——方法:浮沉條件①比較浮力與重力的關(guān)系;②比較物體密度與液體密度的關(guān)系。

【例題3】學(xué)習(xí)了浮力后,小明做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn):在一根鉛筆下端包一些橡皮泥,依次放入深度相同的a、b、c三種液體里,如圖4所示。從實(shí)驗(yàn)可得出(? ? )

A.鉛筆在a液體里受的浮力最大

B.鉛筆在c液體里受的浮力最大

C.液體a的密度最大

D. 液體c的密度最大

設(shè)計(jì)意圖:例題2與例題3的經(jīng)典問(wèn)題的設(shè)置,意在引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),熟悉“一類(lèi)題型”的解決方法。至此完成了對(duì)“浮力大小的判斷”的一類(lèi)題型的深化和總結(jié)。

【活動(dòng)五】設(shè)計(jì)一款浮力手環(huán)

為了防止在玩水自拍時(shí),手機(jī)不慎掉落泳池底部。請(qǐng)根據(jù)浮力知識(shí)設(shè)計(jì)一款浮力手環(huán)。

設(shè)計(jì)意圖:為了使沉底的手機(jī)能迅速浮起來(lái),減少手機(jī)丟失的損失和減少人力成本,解決生活中實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生會(huì)自然而然想到以“增大浮力”的方式,即增大排開(kāi)液體體積。學(xué)生分組討論、形成方案,登臺(tái)展示。在同伴的評(píng)價(jià)中,改進(jìn)產(chǎn)品,解決產(chǎn)品缺陷,提升解決問(wèn)題的能力和思辨能力。加強(qiáng)德育安全教育。

【活動(dòng)六】演示實(shí)驗(yàn)2:上竄下跳的葡萄干

教師將葡萄干放入雪碧中,會(huì)看到葡萄干上竄下跳的現(xiàn)象。讓學(xué)生解釋其現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖:活動(dòng)六的設(shè)置,意在讓學(xué)生運(yùn)用浮力的綜合知識(shí)解釋生活中的趣味實(shí)驗(yàn),難度較大。但是前面一系列的問(wèn)題設(shè)置、活動(dòng)安排,層次性符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。由不同的學(xué)生進(jìn)行解答,最后由同伴補(bǔ)充、總結(jié),對(duì)不同程度的學(xué)生都具有一定的啟發(fā)作用。

3? 反思與總結(jié)

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)是對(duì)單元復(fù)習(xí)課的一種全新的嘗試。通過(guò)平時(shí)的作業(yè)問(wèn)題,課堂上學(xué)生對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的反應(yīng)情況,研究學(xué)生的學(xué)情。巧設(shè)STEM問(wèn)題情境,設(shè)置問(wèn)題鏈,突破重難點(diǎn),以項(xiàng)目的形式將整章的知識(shí)點(diǎn)串在一起。旨在讓班級(jí)里每一個(gè)學(xué)生都感到好玩,從而對(duì)物理有興趣,激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,重視SOS即讓每一位學(xué)生都有展示自己的機(jī)會(huì)和舞臺(tái),從而提高課堂效率,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

[1] 葉兵.高考物理實(shí)驗(yàn)命制的幾點(diǎn)思考[J].物理教學(xué),2018,40(12):32-36.

3591500338261

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