【摘要】本文以提高學生物理學科核心素養(yǎng)為出發(fā)點,提出運用反思性教學創(chuàng)新教學方式方法的基本觀點,并從反思性教學的課堂教學設(shè)計、反思實驗教學環(huán)節(jié)、反思學科思維培養(yǎng)三方面,探索提高學生物理核心素養(yǎng)的初中物理反思性教學實施路徑。
【關(guān)鍵詞】教學反思 初中物理 反思性教學
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2023)10-0090-03
著名教育家葉瀾說過:“一個教師寫一輩子教案不一定能成為名師,如果一個教師寫三年教學反思就有可能成為名師?!苯虒W反思在教師專業(yè)化發(fā)展過程中的重要作用,已經(jīng)引起了教育理論和實踐工作者的高度關(guān)注。反思性教學指的是教師對自身教育行為乃至教育教學的細節(jié)進行追問、審視、推敲、質(zhì)疑、批判、肯定、否定的過程和方法,是教師提高自身專業(yè)修養(yǎng)的重要路徑。教師只有不斷對自己的教育教學進行研究、反思,對自己的知識和經(jīng)驗進行重組,才能適應新課程改革的需要。
《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》明確指出,物理課程要培養(yǎng)的學生核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面。在新課程改革背景下,教師對以往的課堂教學進行反思,對照新課標要求尋找物理教學中的欠缺和不足,以提高學生物理核心素養(yǎng)為出發(fā)點,不斷創(chuàng)新教學方式方法,方能跟上改革的步伐,不斷提高初中物理教學質(zhì)量。筆者基于多年教學實踐,對自身的教學行為和學生的學習行為進行反思,不斷加深對物理教學規(guī)律和學生學習規(guī)律的認識,嘗試在新課標指引下通過反思性教學促進學生物理核心素養(yǎng)發(fā)展,積累了一定的實踐經(jīng)驗。
一、反思課堂教學設(shè)計,發(fā)展學生物理觀念
教學設(shè)計以促進學生的學為根本目的,需要教師運用系統(tǒng)方法將學習理論與教學理論等原理轉(zhuǎn)換成對教學目標、教學方法、教學策略、教學評價等環(huán)節(jié)的具體計劃,創(chuàng)設(shè)教與學的有效過程或“程序”。物理學是對自然界中各種現(xiàn)象以及現(xiàn)象背后的本質(zhì)進行解釋的學科。自然界有多磅礴,物理知識就有多豐富。物理學涉及多種細分領(lǐng)域,不同的細分領(lǐng)域需要學生形成不同的物理觀念。教師對初中物理課堂教學設(shè)計進行反思,應注重不同細分領(lǐng)域內(nèi)容的課堂教學設(shè)計,幫助學生理解不同領(lǐng)域的物理知識,發(fā)展相應的物理觀念。
(一)利用多元對比的教學方法,發(fā)展學生的運動觀念
運動觀念是物理學習的基礎(chǔ)之一,許多物理原理都是基于對運動的深入探究而得出的,因此運動觀念的培養(yǎng)是物理課程學習的重中之重。運動體現(xiàn)了相對性,是與參照物對比才能得出的現(xiàn)象。同樣,運動觀念的滲透離不開多元對比,在不同的系統(tǒng)中對比不同物體的相對運動情況,能夠幫助學生更好地理解運動的本質(zhì),從而形成科學的運動觀念。多元對比的教學方式可以很直觀地展現(xiàn)出不同條件下的物理現(xiàn)象,并且為現(xiàn)象的描述提供了標準。
例如,在教學“運動的描述”一課時,教師要促進學生理解運動的概念,體會“運動是相對的”這一結(jié)論的實際含義。在教學過程中,教師運用多元對比的教學方法,引導學生對比分析幾種不同條件下物體的相對位置,激勵學生深刻理解運動的描述和本質(zhì),從而領(lǐng)會“運動是相對的”這一物理觀念。
師:講桌上有一本課本,課本上面放置一個黑板擦,推動課本,使其在桌面上保持緩慢運動,并且在這一過程中保持黑板擦不會移動。試猜測黑板擦相對于地面、桌面、課本會發(fā)生怎樣的變化?
生:會發(fā)生運動狀態(tài)的改變。
師:是怎樣的運動狀態(tài)改變?請同學們利用課本和橡皮擦自己動手操作。
學生在思考的基礎(chǔ)上,利用課本和橡皮擦在自己的課桌上完成實驗操作,并用鉛筆標記推動課本前后橡皮擦相對于桌面以及課本的位置。學生仔細觀察,對比橡皮擦與地面、桌面、課本三者之間的位置,發(fā)現(xiàn)在推動課本的過程中橡皮擦相對地面和桌面均發(fā)生了位置變化,而橡皮擦相對課本而言位置固定。通過這三者的對比,學生就很清晰地掌握了“運動是相對的”這一物理觀念,知道對于不同的參照物某一物體的運動狀態(tài)是不同的。因此,物體的運動描述只有在給定了參照物的情況下才會有實際的意義,否則并不能說明一個物體真實的運動狀態(tài)。
(二)聯(lián)系生活實際,促進學生具象化理解能量轉(zhuǎn)化與守恒物理觀念
能量的流動和傳遞體現(xiàn)在物理現(xiàn)象的每個步驟中。樹立能量觀念,從能量轉(zhuǎn)化的角度去分析物理現(xiàn)象中的規(guī)律是一種重要的思路。但是,能量看不見、摸不著,學生對能量的轉(zhuǎn)化感覺抽象,理解起來相對困難。教師對這一抽象概念或現(xiàn)象的教學進行反思,應該聯(lián)系生活中常見的現(xiàn)象進行教學,將抽象的能量轉(zhuǎn)化變?yōu)榫呦蟮牧鲃雍蛡鬟f過程,助力學生樹立能量轉(zhuǎn)化與守恒的物理觀念。將生活中的案例引入教學,學生可以清晰地把握物理現(xiàn)象中各個階段的運動狀態(tài),分析現(xiàn)象中包含的物理原理,挖掘其中的能量流動方式,體驗能量的轉(zhuǎn)化。
例如,在執(zhí)教“能量轉(zhuǎn)化與守恒”這一內(nèi)容時,教師首先列舉出幾個生活中利用能量轉(zhuǎn)化的案例,接著提出問題。
師:請同學們搓搓手,體驗一下手有什么感覺?
生:手會被搓熱。
師:從搓手到手發(fā)熱的過程中,你能分析其中所蘊含的能量轉(zhuǎn)化和做功等物理現(xiàn)象嗎?
生:在搓手的過程中,兩個手掌間存在較大的摩擦力,由于手臂產(chǎn)生的力量大于手掌間的摩擦力,致使手掌來回搓動,也就是說手臂的力量克服了摩擦力做功,摩擦力轉(zhuǎn)化為熱能,所以手會被搓熱。
師:搓手越用力,手會越怎樣?
生:搓手越用力,則手的溫度升高得越快。
通過讓學生親自體驗,學生很快明白在搓手這一過程中摩擦力做功轉(zhuǎn)化成了熱能。然后教師讓學生聯(lián)想在玩蹦床時,高度和速度的變化與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,并引導學生對這一過程進行分步解析:蹦床和繩子收縮時,彈性勢能使人向上運動,即轉(zhuǎn)化為人的動能和重力勢能;達到最高點后人只有重力勢能,之后人在重力作用下下降,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;接觸蹦床后,蹦床和繩子再次拉伸,轉(zhuǎn)化為彈性勢能;經(jīng)過上面的一系列轉(zhuǎn)化過程能量得到循環(huán)轉(zhuǎn)化并保持了守恒狀態(tài)。教師以生活案例為切入點,引導學生分析其中的能量轉(zhuǎn)化過程,將抽象的能量概念具象化為生活體驗,從而促進學生理解了“能量轉(zhuǎn)化與守恒”的物理觀念。
二、反思實驗教學環(huán)節(jié),提高學生科學探究能力
實驗教學是物理教學的重要組成部分,實驗不僅是建立物理概念,理解和掌握物理規(guī)律、原理的重要途徑,也是培養(yǎng)學生形成科學探究精神和科學探究能力的重要手段。以往的實驗教學大多停留在實驗現(xiàn)象和實驗操作細節(jié)的講解,教師要求學生公式化地記住每一個實驗中的實驗現(xiàn)象以及常考的實驗操作規(guī)范和步驟,而沒有引導學生對實驗的內(nèi)在原理進行分析和討論。對此進行反思,筆者認為,實驗教學應該以培養(yǎng)學生的觀察思考、動手實踐、創(chuàng)新思維等為主,讓學生體驗自主探究的樂趣,提高科學探究的能力。
(一)引導學生“參與”演示實驗過程
在以往的實驗教學中,對于一些操作難度較大或者具有一定危險性的實驗,往往是教師作為實驗的演示者,學生僅僅作為觀察者而不能參與實驗過程,只能被動地觀察并傾聽教師的講解。教師要反思在傳統(tǒng)演示實驗中師生互動性不足、學生積極性不高的問題,加強實驗演示過程中的師生互動。教師可通過主動的啟發(fā)式提問,激發(fā)學生的學習潛能,再以教學互動的方式引導學生“參與”實驗過程,切實培養(yǎng)學生的實驗探究能力。
例如,為了達到“升華和凝華”這一課的教學目標,教師借助碘的升華和凝華進行物理演示實驗。教師在實驗前以引導式發(fā)問引出本課的學習內(nèi)容,要求學生獨立思考后以搶答的形式迅速說出答案。在這種搶答式互動下,學生的學習積極性明顯提高,更加仔細地觀察教師演示實驗步驟及其間發(fā)生的實驗現(xiàn)象。根據(jù)本課的物理知識,學生可以回答出在實驗中酒精燈為碘的升華變化提供熱量,而在實驗結(jié)束后玻璃片的溫度略有升高,是因為氣態(tài)的碘在玻璃片表面凝華時釋放了熱量,這兩個現(xiàn)象體現(xiàn)了物質(zhì)變化過程中的能量轉(zhuǎn)化,從而得出升華需要從外界吸收熱量、凝華會向外界散發(fā)熱量這一結(jié)論。最后,教師利用跨學科知識,幫助學生深刻理解升華的概念。
師:我們在語文課中學到“升華”這一詞語時,它的意思是比喻事物由低級轉(zhuǎn)為高級,如精神升華。我們在實驗中觀察到碘變?yōu)橐簯B(tài)了嗎?
生1:沒有變?yōu)橐簯B(tài),而是直接變?yōu)闅鈶B(tài)了。
生2:物體吸熱一般的變化都是從固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)。實驗中碘不經(jīng)過液態(tài)而直接變?yōu)闅鈶B(tài),這就是升華。
師:如果實驗中碘變?yōu)橐簯B(tài),會是什么原因?
學生思考教師的最后一個問題,沒有給出答案。此時,教師需要加以點撥,指出碘這一物質(zhì)在不同溫度下的物質(zhì)狀態(tài)變化,碘在常溫常壓下存在氣態(tài)和固態(tài),如果加熱溫度過高則碘會變?yōu)橐簯B(tài),觀察不到升華現(xiàn)象。
(二)促進學生創(chuàng)新實驗探究
教師對物理實驗教學進行反思之一是對實驗過程推陳出新。教師不能照本宣科地開展固定實驗項目的實驗演示,而應是以原有的實驗操作為基礎(chǔ),引導學生對實驗方法和操作步驟進行探究,嘗試找出一些不同的方法去驗證相同的結(jié)論,用新的實驗引出新的問題,從中培養(yǎng)學生的自主探究意識。為此,教師需要在實驗教學中努力放大實驗細節(jié),將原有實驗進行拓展、延伸,引導學生提出新的問題和新的猜想,再激勵學生主動去驗證自己的猜想。
例如,在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗教學中,教師在原有實驗的基礎(chǔ)上對實驗進一步延伸,在學生觀察了原有實驗呈現(xiàn)的內(nèi)容之后推陳出新。
師:用一個可以改變厚度的薄膜水凸透鏡,注水后凸透鏡變厚變凸,成像的位置是如何變化的呢?
生1:物體在同一位置,成像的位置可能不變。
生2:物體在同一位置,成像的位置可能發(fā)生改變。
生3:因為凸透鏡的折光能力跟它的厚度有關(guān),越厚折光能力越強,成像的位置發(fā)生改變。
師:如果用不透光的物體遮住上半個凸透鏡,對成像會有什么影響?
生1:因為凸透鏡變成了半個,導致光線無法通過,因此不能繼續(xù)成像。
生2:會成半個像。
生3:成像不會受到影響。
學生提出了自己的猜想,并在與同學交流討論后仍不能確定正確的答案,于是紛紛表示要親自做一次實驗去驗證自己的猜想。學生利用教師事先準備好的厚度可變的薄膜水凸透鏡進行實驗,通過實驗和觀察,學生發(fā)現(xiàn)自己的猜想都是錯的。此時,教師對學生的實驗探究加以點撥,深入講解凸透鏡成像的原理,也為后面學生學習“眼睛和眼鏡”知識做好了鋪墊。
三、反思教學實施過程,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度
在以往的物理教學中,教師忽視學生學科思維的培養(yǎng),導致學生沒有建立起物理學的科學態(tài)度,沒有養(yǎng)成良好的學習習慣和科學探究精神。對此進行反思,教師在物理教學中要加強學生科學探索、創(chuàng)新精神和辯證思維等方面的培養(yǎng),從而熏陶學生的科學態(tài)度。
(一)滲透物理學史,促進學生形成科學探索意識
物理是一門注重創(chuàng)新的學科,物理學的發(fā)展也體現(xiàn)了這一特點,正是無數(shù)的物理學前輩的大膽創(chuàng)新,勇于提出質(zhì)疑并做出驗證,才促進了物理學的蓬勃發(fā)展。因此,教師在教學過程中,可結(jié)合教學內(nèi)容需要合理滲透物理學史,培養(yǎng)學生的科學探索意識和創(chuàng)新精神。
例如,在“牛頓第一定律”課堂教學中,教師借助“八桂教學通”數(shù)字教材平臺,拓展關(guān)于力和運動觀念的發(fā)展史,讓學生對力和運動相關(guān)知識有更深刻的理解。
師:請問亞里士多德的觀點是什么?
生:要使一個物體持續(xù)運動,就必須對物體施加力的作用;如果這個力被撤銷,物體就會停止運動。亞里士多德認為,運動要靠力來維持。
師:伽利略通過實驗分析,得出了什么觀點?
生:物體的運動不需要力來維持。
師:牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上,提出了什么?
生:牛頓提出了牛頓第一定律,指明了物體運動的原因,并將力和運動聯(lián)系在一起建立了完整的經(jīng)典力學體系。
通過力和運動學史的講解,學生對牛頓第一定律的理解逐漸深入,更加欽佩先賢的偉大。教師在物理課堂教學中滲透物理學史,一步一步地展示所學物理概念、原理的發(fā)展歷程,不僅可以將復雜難懂的物理概念、原理劃分為幾個階段,幫助學生理解記憶,還可以讓學生領(lǐng)悟到物理學家勇于探索、認真鉆研的精神,從而端正學習態(tài)度,培養(yǎng)科學探究意識。
(二)剖析物理知識本質(zhì),培養(yǎng)學生的辯證思維
物理是一門具有方法論性質(zhì)的科學,許多物理概念或規(guī)律都需要用辯證思維去解釋和理解。根據(jù)唯物辯證法的相關(guān)原理,人對事物本質(zhì)的認知過程是曲折的,物理規(guī)律屬于事物本質(zhì)范疇,現(xiàn)象則是規(guī)律的表現(xiàn),而現(xiàn)象又分為真相和假象,真相是從正面表現(xiàn)本質(zhì)現(xiàn)象,假象則是一種虛假現(xiàn)象,假象也是本質(zhì)的一種表現(xiàn),但卻是本質(zhì)在特定條件下的一種反面表現(xiàn)。教師在教學中要把握這一特征,引導學生對物理現(xiàn)象進行剖析、比較、鑒別、綜合與歸納,通過猜想、驗證、修正把握物理知識本質(zhì),培養(yǎng)學生的辯證思維。
例如,學生在學習“牛頓第一定律”時,對慣性的理解容易產(chǎn)生“物體運動的速度越快,物體的慣性就越大”的錯誤想法。學生在剖析物理概念的過程中會產(chǎn)生謬誤,是因為學生認知水平和剖析能力有限,會被事物假象誤導,產(chǎn)生錯覺。學生出現(xiàn)上述錯誤想法后,教師的及時糾正、系統(tǒng)講解尤為重要。但是,由于學生得出謬誤或以偏概全的觀點也是基于情境產(chǎn)生的,所以僅僅從理論上講解并不能完全消除學生心中的疑惑。此時,教師應引導學生辯證分析,讓學生進一步思考,透過現(xiàn)象看本質(zhì),透徹理解物理概念。
學生初學慣性,往往會把慣性與運動對應,在比較運動物體慣性的大小時,很多學生先入為主去比較速度的大小。但是,速度是表示物體運動快慢的物理量,而慣性是物體保持其運動狀態(tài)不變的一種屬性,兩者沒有直接聯(lián)系。那么,物體慣性的大小是怎么確立的?學生不能用高中物理的加速度知識去理解,教師可以結(jié)合生活中的事例進行說明。比如,同樣靜止的手推車和大卡車,手推車質(zhì)量小,用力可以輕松推動,大卡車質(zhì)量大,用相同大小的力則推不動,也就是質(zhì)量越大的物體,其運動狀態(tài)越難改變,因此其慣性就愈大;反之,質(zhì)量越小的物體,其運動狀態(tài)越容易改變,因此其慣性就愈小。物體慣性的大小與物體所處的運動狀態(tài)、速度大小無關(guān),只與物體的質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小,質(zhì)量是衡量物體慣性大小的唯一物理量。
實踐證明,反思性教學是一種科學、有效的教學方法,它以問題解決為支點,以教師的學會教學和學生的學會學習為目的,以培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)為突破口。在初中物理教學中運用反思性教學策略,能使教師對教學方式方法作出批判性的分析,使教師能主動摒棄應試教育的弊端,將提高學生物理核心素養(yǎng)納入教學過程當中,重新審視自己教學中所依據(jù)的思想、理論和方法,并積極尋找新思想和新策略來解決教與學中遇到的問題,從而適應新課程改革需要,促進教師的專業(yè)化發(fā)展,提高物理教學的質(zhì)量。
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作者簡介:楊道海(1974— ),廣西博白人,本科,高級教師,廣西特級教師,主要研究方向為初中物理教學。
(責編 韋榕峰)