北京師范大學(xué)物理學(xué)系 李春密 劉佳琪
為全面貫徹黨的教育方針、落實(shí)立德樹人根本任務(wù),進(jìn)一步回答“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”的時(shí)代問題,優(yōu)化學(xué)校教育藍(lán)圖,2022年4月,教育部頒布《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱“2022年版《課標(biāo)》”),從有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)三個(gè)方面明確了培養(yǎng)義務(wù)教育階段時(shí)代新人的具體要求,修訂了義務(wù)教育物理課程的課程目標(biāo),優(yōu)化了課程內(nèi)容,研制了學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)新課程的實(shí)施給出了細(xì)致具體的指導(dǎo)建議。為有效落實(shí)課標(biāo)要求,將發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)落到實(shí)處,本文結(jié)合2022年版《課標(biāo)》中課程實(shí)施的教學(xué)建議,提出對(duì)優(yōu)化中學(xué)物理教學(xué)的思考,以為一線教師更好地理解新課標(biāo)內(nèi)涵,有效開展物理教學(xué)提供參考。
以素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)要求學(xué)生形成能應(yīng)對(duì)新問題、新挑戰(zhàn)的能力和品格,這就需要實(shí)現(xiàn)從知識(shí)教學(xué)目標(biāo)向核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)的轉(zhuǎn)化。教師應(yīng)圍繞物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面來設(shè)計(jì)和整合教學(xué)目標(biāo)。
圖1為教學(xué)目標(biāo)的分析梳理圖。在梳理核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)時(shí),教師要充分挖掘物理課程內(nèi)容對(duì)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的功能和價(jià)值,從對(duì)課標(biāo)的分析、教材的分析、內(nèi)容的分析、學(xué)業(yè)要求的分析入手,結(jié)合學(xué)生學(xué)情,制定明確、具體、可操作的教學(xué)目標(biāo)。
圖1 教學(xué)目標(biāo)分析梳理圖
課標(biāo)是制定教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)和指導(dǎo)。教師首先要仔細(xì)研讀課程內(nèi)容下的各級(jí)主題要求。通過一、二級(jí)主題把握課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián),防止教學(xué)目標(biāo)碎片化。通過三級(jí)主題要求,分析課程內(nèi)容的育人價(jià)值,設(shè)計(jì)具體的核心素養(yǎng)目標(biāo)。事實(shí)上,每一個(gè)二級(jí)主題下的三級(jí)主題之間都具有相同的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu),遵循“現(xiàn)象—本質(zhì)—規(guī)律—應(yīng)用”的規(guī)律。以初中階段的“聲學(xué)”為例,首先通過大量的生活情境認(rèn)識(shí)聲現(xiàn)象;接著通過振動(dòng)發(fā)聲探尋聲音產(chǎn)生的本質(zhì),并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其傳播條件;為區(qū)分和鑒別形形色色的聲音,討論聲音的特性;最后推廣到聲音的應(yīng)用,了解現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和噪聲的危害及控制方法。
教材是教學(xué)內(nèi)容的重要載體,是實(shí)施教學(xué)的重要依據(jù)。通過教材和教學(xué)內(nèi)容分析,教師可以確定教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含的培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的潛在價(jià)值。教師要充分關(guān)注教材中的情境、問題、活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)等,挖掘出促進(jìn)物理觀念形成,培養(yǎng)科學(xué)思維、科學(xué)探究能力,有充分育人價(jià)值的教學(xué)資源,以此為基礎(chǔ)生成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。
此外,學(xué)業(yè)要求刻畫了學(xué)生在學(xué)完每一個(gè)一級(jí)主題后應(yīng)該達(dá)成的學(xué)業(yè)成就,是按照物理核心素養(yǎng)的維度組織編寫的。教師可以結(jié)合學(xué)業(yè)要求的不同維度和細(xì)分內(nèi)容,理解每個(gè)一級(jí)主題的具體教學(xué)指向,并將其分解到各課時(shí)之中,基于學(xué)情,制定合適的教學(xué)目標(biāo)。
選取初中“運(yùn)動(dòng)和相互作用”主題,“機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力”這一二級(jí)主題下有關(guān)力的概念和彈力、重力、摩擦力幾種力的基本形式的教學(xué)內(nèi)容,組成一個(gè)教學(xué)單元。核心知識(shí)目標(biāo)是探尋力的本質(zhì)、種類及相關(guān)規(guī)律。對(duì)應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)中三級(jí)主題2.2.3和2.2.4。
課標(biāo)對(duì)此部分既提出了相應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容要求,同時(shí)給出了通過實(shí)驗(yàn)探究的方式來完成此部分學(xué)習(xí)的建議。結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,從核心素養(yǎng)的角度來看,“力”“彈力”等基本概念是對(duì)物體間相關(guān)作用的基本認(rèn)識(shí),是建立運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念的基礎(chǔ)?!拔矬w間力的作用是相互的”,是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律和相互關(guān)系的認(rèn)識(shí),伴隨著對(duì)學(xué)生分析綜合、推理論證等科學(xué)思維的培養(yǎng)。最后,認(rèn)識(shí)各類力的過程充滿了科學(xué)探究,如探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)等。通過學(xué)習(xí),學(xué)生能從物理學(xué)的視角認(rèn)識(shí)力,體會(huì)物理學(xué)與生活的密切聯(lián)系,逐步發(fā)展科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。
在教學(xué)中,教師要幫助學(xué)生理解“為什么要引入‘力’的概念”這一根本問題,通過情境設(shè)置,如推門、擦黑板、彈簧壓縮等,帶領(lǐng)學(xué)生從不同現(xiàn)象中提煉出這些現(xiàn)象的共性、本質(zhì),通過實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)相應(yīng)規(guī)律。
結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、教學(xué)內(nèi)容和內(nèi)容要求分析,此部分的教學(xué)目標(biāo)可以包括以下內(nèi)容:認(rèn)識(shí)日常生活中常見的幾種力,認(rèn)識(shí)力的本質(zhì)就是其作用的相互性,初步形成運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念(物理觀念);通過對(duì)力的相關(guān)規(guī)律的探究,學(xué)會(huì)推理論證的研究方法,具有初步的分析歸納能力,能運(yùn)用規(guī)律分析簡(jiǎn)單的實(shí)際問題并獲得結(jié)論(科學(xué)思維、科學(xué)探究);體會(huì)物理學(xué)與生活的密切聯(lián)系,初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展和人類生活的影響,培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)為社會(huì)服務(wù)的意識(shí)(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)等。
多樣化的教學(xué)方式有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)動(dòng)力,滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。物理教學(xué)應(yīng)發(fā)揮不同教學(xué)方式的獨(dú)特育人功能。教師要依據(jù)學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容,充分開發(fā)和利用教學(xué)資源,靈活選用多種教學(xué)方式,創(chuàng)造性地開展教學(xué)。2022年版《課標(biāo)》倡導(dǎo)情境化教學(xué),突出問題教學(xué),強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”“用中學(xué)”,注重合理運(yùn)用信息技術(shù)。
情境是“從生活走向物理、從物理走向社會(huì)”的橋梁。真實(shí)有意義的物理情境與教學(xué)內(nèi)容有緊密的相關(guān)性,能幫助學(xué)生將抽象的概念和規(guī)律與實(shí)際生活相聯(lián)系,更好地理解知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,發(fā)展解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)的興趣。
學(xué)生基于生活和已有知識(shí),積累了大量的生活經(jīng)驗(yàn)。教師要注意挖掘?qū)W生的前概念,用好經(jīng)驗(yàn)情境。例如:“同樣體積的鋁塊和鐵塊,鐵塊更重”“同樣體積的水和油,油比水輕”。教師可以此為基礎(chǔ)引導(dǎo)學(xué)生提煉共同特點(diǎn),引入密度的概念。在創(chuàng)設(shè)情境時(shí),要突出問題導(dǎo)向,例如,在速度教學(xué)時(shí),提出“如何判斷汽車和火車哪個(gè)速度更快?”的問題,引發(fā)學(xué)生思考并自主提出解決問題的方案。在情境選擇上,教師既可以選擇真實(shí)且學(xué)生熟悉的生活情境,如光現(xiàn)象教學(xué)中的倒影、彩虹、筷子彎折等,展示物理和現(xiàn)實(shí)世界的密切聯(lián)系,也可以選擇與學(xué)生認(rèn)知產(chǎn)生沖突、有新奇現(xiàn)象的情境,如摩擦力教學(xué)中的“拉書挑戰(zhàn)”情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探求真理的欲望。
2022年版《課標(biāo)》在課程內(nèi)容中增設(shè)了“情境素材建議”,部分“樣例”和“活動(dòng)建議”也以情境為載體,提供了豐富的實(shí)踐情境、生活情境、社會(huì)情境、自然情境、科技與生產(chǎn)情境、物理學(xué)史情境等情境素材。教師在教學(xué)實(shí)踐中,要充分利用好課標(biāo)提供的情境素材資源,同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣侠磉x擇和創(chuàng)造情境素材,發(fā)揮好情境的育人功能。
問題教學(xué)以問題為主線,讓學(xué)生圍繞問題展開知識(shí)的建構(gòu)過程,在問題情境中探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí),發(fā)展高層次的思維技能,鍛煉問題解決和主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。這里的問題指的是有價(jià)值的“真問題”,而非簡(jiǎn)單的對(duì)與錯(cuò)的問題。教師要從提問的角度引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心日常生活、工程實(shí)踐和社會(huì)發(fā)展,關(guān)心實(shí)際情境,提出具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性,有探究意義的問題。
在問題的提出上,教師可以核心問題引領(lǐng)整個(gè)單元教學(xué)。比如,在“光現(xiàn)象”教學(xué)中,提出“如何矯正視力”這一與學(xué)生生活有密切聯(lián)系的核心問題。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生將核心問題進(jìn)一步拆分成“人眼如何看到光”“光是如何傳播的”“光在透鏡中的傳播規(guī)律是怎樣的”“眼睛的結(jié)構(gòu)和眼鏡的原理是什么”等子問題,以問題鏈串聯(lián)起整個(gè)單元的核心知識(shí),讓學(xué)生在問題解決的過程中建構(gòu)相關(guān)知識(shí)體系。教師也可以基于問題構(gòu)建小單元的教學(xué),比如,在“壓強(qiáng)”與“液體壓強(qiáng)”教學(xué)中,教師可以提出“汽車落水時(shí)如何自救”的問題,引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí),提出使用破窗錘、待車內(nèi)灌滿水使內(nèi)外液體壓強(qiáng)平衡時(shí)打開車門等方法來解決問題,培養(yǎng)學(xué)生解決問題、學(xué)以致用的能力。
在解決問題的過程中,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行交流與合作,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,做到概念清楚、研究對(duì)象明確、思維有邏輯、結(jié)論有依據(jù)。
新課程改革高度重視學(xué)生的實(shí)踐能力,致力于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力發(fā)展之間的融合?;顒?dòng)是核心素養(yǎng)的發(fā)展渠道。教師在教學(xué)中要善于組織以理解和應(yīng)用為基礎(chǔ)、具備探究性和實(shí)踐性的學(xué)習(xí)活動(dòng),將其有機(jī)融合在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中。在課前,教師可以組織學(xué)生收集多種多樣的信息,開展前期調(diào)研;課堂上,要充分利用好演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),以匯報(bào)展示、討論交流的方式組織學(xué)生學(xué)習(xí);在課后,可讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)內(nèi)容,研究一些小課題或制造一些小模型、小用具等。
例如,在講解“凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí),教師可以為學(xué)生提供凸透鏡,讓學(xué)生將透鏡放在離眼睛不同的距離處觀察書本上的字、窗外的景色,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際情境中發(fā)現(xiàn)和提出問題。為了解決“像的虛實(shí)、大小、正倒和什么條件有關(guān)”的問題,學(xué)生就需要實(shí)際動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡的成像規(guī)律。在學(xué)生得到結(jié)論后,教師可以讓學(xué)生列舉生活中凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用實(shí)例,并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用發(fā)現(xiàn)的規(guī)律分析各類情境下凸透鏡成像的特點(diǎn)。在做中學(xué)和用中學(xué)的過程中,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)和應(yīng)用。在課后,教師也可以組織學(xué)生制作簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡、水制放大鏡等,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
需要強(qiáng)調(diào)的是,2022年版《課標(biāo)》在課程內(nèi)容的每個(gè)主題下都提供了豐富的“示例”和“活動(dòng)建議”,包含實(shí)驗(yàn)、查閱資料、實(shí)物考察、信息調(diào)研、模型或用具制作等多種類型的活動(dòng),為教師設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)提供了有價(jià)值的參考。教師也可以根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況,自主開發(fā)能激發(fā)學(xué)生興趣、有效服務(wù)于教學(xué)的特色活動(dòng)。
當(dāng)今世界科技信息技術(shù)發(fā)展日新月異。信息技術(shù)的創(chuàng)新為學(xué)生提供了更好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和學(xué)習(xí)資源,也為教師創(chuàng)新教學(xué)方式、提升教學(xué)效率提供了幫助。教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),將其有效融入物理教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中應(yīng)用信息技術(shù),提升運(yùn)用信息技術(shù)的能力,以更好地適應(yīng)信息時(shí)代的要求。
首先,教師可以利用信息技術(shù)豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。多媒體教學(xué)資源,如視頻、動(dòng)畫和音頻等為學(xué)生提供了多樣化的學(xué)習(xí)材料,增加了學(xué)習(xí)的趣味性。虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、模擬實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)學(xué)習(xí)工具等技術(shù)能突破常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的局限,為學(xué)生身臨其境地進(jìn)行學(xué)習(xí)提供了更多可能。例如,教師可以在課堂上播放太空實(shí)驗(yàn)的視頻,也可以利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室?guī)ьI(lǐng)學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)條件嚴(yán)苛或?qū)嶒?yàn)器材不易得的實(shí)驗(yàn)。例如,模擬微觀尺度的實(shí)驗(yàn),如研究原子結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)等。
其次,教師可以利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)的優(yōu)化。例如,運(yùn)用攝像技術(shù)放大實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),放慢實(shí)驗(yàn)速度,使學(xué)生能觀察到不易觀察的現(xiàn)象,如水沸騰時(shí)氣泡隨時(shí)間發(fā)生的變化等。再如,在實(shí)驗(yàn)中引入傳感器,會(huì)有效增加數(shù)據(jù)的數(shù)量和準(zhǔn)確性,數(shù)據(jù)處理過程也更容易。教師也可以利用GeoGebra,Algodoo等模擬軟件制作動(dòng)畫和視頻,如聲波的振動(dòng)和傳播等,幫助學(xué)生理解現(xiàn)象背后的物理機(jī)制。
此外,信息技術(shù)還可以為教師提供及時(shí)的評(píng)價(jià)反饋。教師可以利用平板電腦、“勾勾教學(xué)”平臺(tái)等,實(shí)時(shí)收集學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋信息并進(jìn)行分析,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況隨時(shí)調(diào)整教學(xué)。
新時(shí)代國(guó)家對(duì)于復(fù)合型創(chuàng)新人才的需求日益增加。為順應(yīng)人才培養(yǎng)的需要,2022年版《課標(biāo)》積極推動(dòng)育人方式的變革,力求在基于實(shí)踐、通過實(shí)踐、為了實(shí)踐的過程中開展學(xué)習(xí),突出物理課程的實(shí)踐性。倡導(dǎo)以物理學(xué)家探索物理世界的方式學(xué)習(xí)物理,切實(shí)發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的育人功能;推動(dòng)學(xué)科交叉融合,組織開展跨學(xué)科實(shí)踐。一線教師要從規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)和有效實(shí)施跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)兩方面提升物理課程實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)質(zhì)量。
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升有著舉足輕重的作用。義務(wù)教育物理課程階段的實(shí)驗(yàn)可分為演示實(shí)驗(yàn)、測(cè)量類實(shí)驗(yàn)和探究類實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)由教師示范規(guī)范操作,可以幫助學(xué)生建立和理解概念、發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)規(guī)律,了解常見的實(shí)驗(yàn)原理和方法。測(cè)量類實(shí)驗(yàn)既可以幫助學(xué)生加深對(duì)物理概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí),也能讓學(xué)生經(jīng)歷理解實(shí)驗(yàn)原理、安全完成實(shí)驗(yàn)操作、獲取和處理數(shù)據(jù)的完整過程。探究類實(shí)驗(yàn)則幫助學(xué)生在“問題—證據(jù)—解釋—交流”的科學(xué)探究過程中發(fā)展科學(xué)探究素養(yǎng)。教師要立足于各類實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),采用不同的教學(xué)方式,充分發(fā)揮不同種類實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特育人價(jià)值。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師首先要注意突出教學(xué)重點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生明確觀察對(duì)象、著重觀察重點(diǎn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、合理猜想。如在演示實(shí)驗(yàn)“光的折射現(xiàn)象及特點(diǎn)”中,光在玻璃磚和空氣的交界面既會(huì)發(fā)生反射也會(huì)發(fā)生折射,教師要帶領(lǐng)學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)的光的反射規(guī)律解釋實(shí)驗(yàn)中伴隨的反射現(xiàn)象,再著重引導(dǎo)學(xué)生觀察光線在介質(zhì)交界面處發(fā)生的偏折情況,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究光的折射規(guī)律。
其次,教師要關(guān)注對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集證據(jù)、基于證據(jù)解釋問題和評(píng)估反思的能力的培養(yǎng)。教師要在確保安全的前提下大膽放手,鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)和自制實(shí)驗(yàn)器材。例如,在探究實(shí)驗(yàn)“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可以先讓學(xué)生小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行初步嘗試。學(xué)生會(huì)在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)難以實(shí)現(xiàn)“保持物塊勻速運(yùn)動(dòng)”。對(duì)此,教師要進(jìn)一步組織學(xué)生思考如何實(shí)現(xiàn)物塊相對(duì)于不同接觸面做緩慢勻速運(yùn)動(dòng),以保證彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于物理塊所受滑動(dòng)摩擦力的大小,對(duì)實(shí)驗(yàn)做出改進(jìn),以使學(xué)生感受探究的樂趣,發(fā)展探究能力。
此外,教師要善于使用生活化的實(shí)驗(yàn)器材,選擇生活化的實(shí)驗(yàn)情境。例如:在探究杠桿的平衡條件時(shí),可在杠桿兩側(cè)懸吊學(xué)生常見的物體使杠桿平衡;在學(xué)習(xí)功率時(shí),可以讓學(xué)生比較班級(jí)內(nèi)不同同學(xué)舉啞鈴的功率等。在課后,教師也可基于學(xué)生興趣開展相應(yīng)的拓展實(shí)驗(yàn),如用彈簧或橡皮筋制作簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)等。
解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題,往往需要學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用知識(shí)、動(dòng)手操作來完成??鐚W(xué)科實(shí)踐活動(dòng)打破了學(xué)科壁壘,對(duì)教師的教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。物理學(xué)科的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)是以物理學(xué)大觀念為主體,借助物理學(xué)科與其他學(xué)科間的共通性概念開展的教學(xué)活動(dòng)。教師既要立足于物理課程內(nèi)容,又要勇于跨出物理學(xué)科,選擇具有綜合性、實(shí)踐性、開放性的現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行研究?;顒?dòng)的形式既可以探究實(shí)際問題,也可以是制作模型、用具等產(chǎn)品。教師要和學(xué)生一起從多角度觀察、分析問題,制訂解決問題的行動(dòng)方案。
在課題選擇上,教師可以結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn),圍繞現(xiàn)實(shí)生活和社會(huì)發(fā)展的熱點(diǎn)問題,從多學(xué)科角度觀察、思考和分析問題,挖掘、選取有教育意義的素材,將其改造成跨學(xué)科實(shí)踐的問題或任務(wù)。例如,能量是一個(gè)典型的跨學(xué)科大概念。教師可以“能源的轉(zhuǎn)換與利用”為主題組織實(shí)踐活動(dòng),討論能源轉(zhuǎn)換與利用的形式、對(duì)環(huán)境的影響,調(diào)查當(dāng)?shù)啬茉蠢玫默F(xiàn)狀,并對(duì)當(dāng)?shù)啬茉蠢锰岢鱿鄳?yīng)的改進(jìn)建議。在這一過程中,學(xué)生需要建構(gòu)“能量”主題的知識(shí)體系,了解能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移、幾種典型的能量存在形式,體會(huì)能量轉(zhuǎn)化和守恒的思想,同時(shí)也需要了解地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展等相關(guān)知識(shí),充分體現(xiàn)了學(xué)科間的協(xié)作與綜合。
在實(shí)踐活動(dòng)的組織過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生將跨學(xué)科實(shí)踐課題拆解為若干驅(qū)動(dòng)性任務(wù),轉(zhuǎn)化為可操作的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施方案。例如,在浮力知識(shí)下,可以結(jié)合工程學(xué)和國(guó)防知識(shí),設(shè)計(jì)“自制潛水艇”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。為了完成這一任務(wù),學(xué)生需要回答“為什么潛水艇可以漂浮在水面上”“潛水艇在水下是否受到浮力”“潛水艇是如何實(shí)現(xiàn)浮沉的”等一系列問題。在問題的驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生需要通過學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)浮力、了解浮力大小的影響因素、知道阿基米德原理、了解物體的浮沉條件,為產(chǎn)品的制作提供理論基礎(chǔ)。在完成理論建構(gòu)后,學(xué)生可以依次進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作、測(cè)試、修改和完善,最終完成簡(jiǎn)易作品的制作。
在活動(dòng)成果的展示上,注重通過多種物化形式來呈現(xiàn)成果,如設(shè)計(jì)作品、制作模型和撰寫報(bào)告等。教師要引導(dǎo)學(xué)生充分交流、總結(jié)和反思。可根據(jù)成果的形式,組織開展成果展覽、報(bào)告會(huì)、研討會(huì)等多種方式的交流活動(dòng)。教師要對(duì)學(xué)生的成果做出適當(dāng)評(píng)價(jià),以促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的發(fā)展。
2022年版《課標(biāo)》的頒布引領(lǐng)和推動(dòng)了物理課程育人方式的深度變革,為提高中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量,落實(shí)核心素養(yǎng)提供了明確的指引。廣大一線物理教師要仔細(xì)研讀課程標(biāo)準(zhǔn),充分理解核心素養(yǎng)內(nèi)涵,將課程標(biāo)準(zhǔn)所蘊(yùn)含的課程觀內(nèi)化于教學(xué)實(shí)踐中,充分發(fā)揮師生在教學(xué)中的主動(dòng)性和創(chuàng)造力,不斷優(yōu)化物理教學(xué),發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。