摘" 要:初中物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任?!读x務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》指出,教師只有把“教、學(xué)、評”融為一體,才能更好地培育學(xué)生的核心素養(yǎng),這也是現(xiàn)代教學(xué)立德樹人的要求。本文以江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題的研討課“暖風(fēng)機中的電學(xué)問題”為例,探索了物理核心素養(yǎng)下“教—學(xué)—評”一體化的教學(xué)策略。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);“教—學(xué)—評”一體化;暖風(fēng)機
《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)提出要通過組織和引導(dǎo)學(xué)生完成以評價目標為導(dǎo)向的多種評價活動,以此監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,檢測教學(xué)效果,實現(xiàn)以評導(dǎo)學(xué)、以評促學(xué)。[1]華東師范大學(xué)崔允漷教授也倡導(dǎo):“教師應(yīng)先學(xué)會評價,再學(xué)會上課?!痹u價既是促進學(xué)生學(xué)習(xí)的重要手段,又是診斷、調(diào)控和引導(dǎo)課堂教學(xué)的重要媒介。評即學(xué),評即教,教即評?!敖獭獙W(xué)—評”一體化可以有效落實《課程標準》的要求,實現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育理念,提高學(xué)生的觀察能力、思考能力、探究能力、協(xié)作能力和把知識學(xué)習(xí)內(nèi)化的能力,讓學(xué)生“樂學(xué)、趣學(xué)”,落實立德樹人的根本任務(wù)。
核心素養(yǎng)是適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,應(yīng)全面落實到教育教學(xué)活動中。“教—學(xué)—評”一體化作為有效落實立德樹人目標的關(guān)鍵措施,是落實學(xué)科核心素養(yǎng)的手段與載體。在初中物理教學(xué)中,保證“教—學(xué)—評”一體化,就是要讓學(xué)習(xí)目標、教學(xué)活動以及教學(xué)評價協(xié)調(diào)統(tǒng)一,深化課程改革,提高教學(xué)質(zhì)量,促進教師專業(yè)發(fā)展,切實推動新課程理念的落地和實施。
“教—學(xué)—評”一體化作為一種教學(xué)組織模式,融入初中物理課程的教學(xué)、學(xué)習(xí)和評價的各個環(huán)節(jié),可以成為促進核心素養(yǎng)發(fā)展的動力?!敖獭薄皩W(xué)”“評”三個維度的有機互動、有效融合,共同作用于評價目標的梳理、評價內(nèi)容的選擇、評價結(jié)果的達成,同時又進一步反饋教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”。在這樣一種循環(huán)互動機制的作用下,學(xué)生的核心素養(yǎng)得到螺旋式發(fā)展。
1" 確立學(xué)習(xí)目標,突出素養(yǎng)立意
學(xué)習(xí)目標是“教—學(xué)—評”一體化的核心所在,也是教學(xué)的出發(fā)點和歸宿。實現(xiàn)“教—學(xué)—評”一體化融合的切入點在于設(shè)立準確、適切和明確的學(xué)習(xí)目標。學(xué)習(xí)目標應(yīng)指向物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,即物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,同時要符合物理學(xué)科的特點及學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律。確立的學(xué)習(xí)目標還必須具有普適性和層次性,具備可操作、可調(diào)節(jié)、可達成和可檢測的特點。
筆者以《課程標準》為基礎(chǔ),結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的認知水平,以“暖風(fēng)機中的電學(xué)問題”為例,提煉出基于核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標如下。
物理觀念:了解暖風(fēng)機的原理,知道暖風(fēng)機的能量轉(zhuǎn)化情況,加深對功能關(guān)系的認識,形成能量觀念。
科學(xué)思維: 能設(shè)計暖風(fēng)機的電路圖,構(gòu)建多擋位和自動化的電路模型。
科學(xué)探究:基于暖風(fēng)機的實際使用情況,發(fā)現(xiàn)并提出問題,制定簡單的科學(xué)探究方案,通過實踐收集證據(jù)、分析處理得出結(jié)論。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:能檢驗暖風(fēng)機是否符合標準,養(yǎng)成嚴謹認真、實事求是的態(tài)度。
2" 制定評價任務(wù),檢測目標達成
實現(xiàn)“教—學(xué)—評”一體化的難點在于制定或確立與學(xué)習(xí)目標相匹配的評價任務(wù)。[2]教師應(yīng)依據(jù)學(xué)習(xí)目標,制定可以檢測目標是否達成的評價任務(wù),選擇合適的評價證據(jù),設(shè)計體現(xiàn)綜合性、關(guān)聯(lián)性和實踐性的教學(xué)與評價活動。這樣不但能突顯出課堂評價對學(xué)習(xí)目標的檢測功能,還能幫助教師在評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的同時,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題,進而作出科學(xué)的決策。
本課題的評價目標、任務(wù)設(shè)計如表1所示。
3" 組織學(xué)習(xí)活動,開展多元評價
3.1" 暖風(fēng)機的原理
教師展示暖風(fēng)機,讓學(xué)生觀察并思考:暖風(fēng)機工作時所涉及的物理原理及能量轉(zhuǎn)化過程有哪些?
學(xué)生在觀察思考后得出暖風(fēng)機的能量轉(zhuǎn)化是將電能的一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,另一部分轉(zhuǎn)化為機械能的結(jié)論。而暖風(fēng)機的原理較復(fù)雜,涉及電熱器(電流的熱效應(yīng))和電動機(磁場對電流的作用)等原理。因此,有些學(xué)生在思考過程中會感到困惑,回答得也不夠全面。在學(xué)生有所“憤”“悱”時,教師可充分發(fā)揮師評的引領(lǐng)作用,激勵學(xué)生在學(xué)習(xí)中思考、討論和評價,幫助學(xué)生實現(xiàn)學(xué)科知識的內(nèi)化,促進物理觀念的形成。
3.2" 設(shè)計暖風(fēng)機
3.2.1" 設(shè)計兩擋位的暖風(fēng)機
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察暖風(fēng)機的旋鈕,如圖1所示。讓學(xué)生旋轉(zhuǎn)旋鈕到不同擋位,靠近并感受不同擋位的區(qū)別。然后給學(xué)生提供如下器材:交流電源、兩個開關(guān)、電動機(U額=220 V)、一個發(fā)熱電阻,請學(xué)生設(shè)計一臺可吹冷風(fēng)和熱風(fēng)(兩擋)的暖風(fēng)機,并畫出原理圖。
學(xué)生分別設(shè)計出如圖2所示的三個原理圖,學(xué)生都知道應(yīng)將電動機和發(fā)熱電阻并聯(lián)使它們各自能夠獨立工作,但是三個設(shè)計圖中開關(guān)的控制作用不同。
(a)
(b)
(c)
接下來教師可以引導(dǎo)性地提問:“這三個設(shè)計圖是否都符合暖風(fēng)機的實際工作需求?”通過提問能夠引發(fā)學(xué)生的思考和討論,從而使學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖2(a)和圖2(b)都可能會使發(fā)熱電阻單獨工作,即只發(fā)熱不吹風(fēng),容易燒壞暖風(fēng)機;只有圖2(c)不僅可以實現(xiàn)冷、熱風(fēng)的兩擋模式,還不會只發(fā)熱不吹風(fēng),更符合暖風(fēng)機的實際工作需求。
3.2.2" 設(shè)計防傾倒功能
教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)觀察暖風(fēng)機,發(fā)現(xiàn)暖風(fēng)機的底部有一個凸起的塑料按鈕(見圖3)。讓學(xué)生猜一猜它是什么?有什么作用?學(xué)生感到疑惑,提出的猜想也五花八門。教師引導(dǎo)學(xué)生觸碰這個按鈕,發(fā)現(xiàn)按下時暖風(fēng)機開始工作,松開時暖風(fēng)機會停止工作。通過討論得出這個按鈕是底部的防傾倒按鈕,當(dāng)暖風(fēng)機傾倒時,它能夠?qū)崿F(xiàn)自動斷電的效果。學(xué)生完善電路圖如圖4所示。
3.2.3" 設(shè)計三擋位的暖風(fēng)機
實際的暖風(fēng)機有三個擋位,分別是冷風(fēng)、低熱風(fēng)和高熱風(fēng)模式。教師提供兩個開關(guān)S2、S3(由學(xué)生設(shè)置在虛線框內(nèi)),兩個發(fā)熱電阻,請學(xué)生設(shè)計能吹冷風(fēng)、低熱風(fēng)、高熱風(fēng)(三擋)的暖風(fēng)機,并在虛線框內(nèi)補全發(fā)熱部分的電路圖,如圖5所示。
學(xué)生完成設(shè)計后,教師投影展示,如圖6所示。
(a)
(b)
(c)
學(xué)生對設(shè)計方案進行自評、互評,最后教師進行總結(jié)。暖風(fēng)機實現(xiàn)高熱風(fēng)和低熱風(fēng)有兩種方式:一種是短路式,如圖6(a)所示;另一種是并聯(lián)式,如圖6(b)所示。兩種方式的本質(zhì)都是通過改變總電阻,從而改變實際功率。還有部分學(xué)生設(shè)計出如圖6(c)所示的選擇開關(guān),教師對學(xué)生的設(shè)計表示充分肯定和贊賞。
在教學(xué)過程中,積極發(fā)揮同伴的互評作用至關(guān)重要?!皩W(xué)習(xí)就是評價”,對電路設(shè)計的質(zhì)疑和完善,既是一種“評價和創(chuàng)造”,也是高階思維的體現(xiàn)。在整個設(shè)計過程中,教師分層設(shè)置學(xué)科項目任務(wù),讓“教、學(xué)、評”同時、同步、同空間地三元互動,并引導(dǎo)學(xué)生評價同伴的設(shè)計圖,圍繞有爭議的設(shè)計有理有據(jù)地表達個人觀點,通過判斷和深度理解,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。教學(xué)中借助項目學(xué)習(xí)中的任務(wù)分層、多元評價、思維碰撞、問題探討和思維啟迪,促進學(xué)生深度學(xué)習(xí),讓學(xué)生在互評中取長補短,領(lǐng)悟并形成有效的學(xué)習(xí)策略,將學(xué)科能力內(nèi)化為素養(yǎng)。教師在評價中互動,做到學(xué)思結(jié)合,遵循以學(xué)定教、以教定評、以評驗學(xué)的原則,監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)過程,獲得課堂教學(xué)結(jié)果的及時反饋。
3.3" 設(shè)計自動化暖風(fēng)機
教師在課堂上展示暖風(fēng)機,介紹暖風(fēng)機的自動化功能如何實現(xiàn)保溫而不過熱的效果。隨后,教師提出問題:“利用已學(xué)知識,如何設(shè)計自動化暖風(fēng)機?還需要添加哪些元件?”
學(xué)生聯(lián)想到學(xué)過的電磁繼電器,可利用電磁繼電器實現(xiàn)自動控溫的效果。師生討論,設(shè)計出電路圖如圖7所示。教師追問:“若圖中R0為定值電阻,R為熱敏電阻,則熱敏電阻的阻值隨溫度的升高如何變化?請說出你的分析過程?!?/p>
學(xué)生能夠分析出熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而變小。當(dāng)溫度升高時,熱敏電阻阻值變小,控制電路中電流變大,電磁鐵磁性增強,達到一定閾值,向下吸引銜鐵,動、靜觸點斷開,暖風(fēng)機停止低熱風(fēng)或高熱風(fēng)模式的工作。
教師應(yīng)在課堂評價中有效地發(fā)揮學(xué)生的自評作用?!墩n程標準》指出,教學(xué)過程同時也是評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的過程,在這一過程中,學(xué)生也應(yīng)該成為評價自己學(xué)習(xí)的主體?;诖耍處煈?yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生充分參與課堂學(xué)習(xí)和評價活動,指導(dǎo)學(xué)生通過持續(xù)反思,形成元認知意識,提升其自主學(xué)習(xí)能力。通過理性質(zhì)疑、大班討論、小組合作等方式增加學(xué)生表達理解、闡述觀點和揭示問題的本質(zhì)的機會,構(gòu)建面向師生持續(xù)共同發(fā)展的課堂組織形式與文化生態(tài)環(huán)境。同時,鼓勵學(xué)生在獨立思考和討論的基礎(chǔ)上,清晰地闡明觀點、闡述原因并提出建議,在感悟和分享方法類知識的過程中建立學(xué)習(xí)共同體,切實做到以評促教。
3.4" 檢驗暖風(fēng)機
“教—學(xué)—評”一體化的重點在于設(shè)計多元化的評價活動,評價教師教得如何,學(xué)生學(xué)得如何。教師設(shè)計的評價活動應(yīng)當(dāng)包括解決實際問題的任務(wù),從生活走向物理,從物理走向社會,從而提升學(xué)生的思維含量。
教師可出示暖風(fēng)機銘牌,并提出問題:“如圖8所示,暖風(fēng)機的額定功率為1800W,如何測量暖風(fēng)機的實際功率,檢驗暖風(fēng)機是否符合標準?原理是什么?需要用到哪些器材?”
型號:NSB—210" 額定電壓:220V
貨號:PTC—225" 額定頻率:50Hz
額定功率:1800W
學(xué)生想到功率的表達式是P=Wt,因此需要用電能表測出一段時間內(nèi)消耗的電能W,用秒表測出時間t。要想測出暖風(fēng)機一段時間消耗的電能W,還需要數(shù)出這段時間電能表指示燈閃爍的次數(shù)n,并觀察電能表常數(shù)。
學(xué)生討論得出具體的方案有兩種:第一種為定時間、計次數(shù);第二種為定次數(shù)、計時間。小組間互評方案,認為方案二更好,方案一不好的原因在于計時結(jié)束時,電能表的指示燈可能剛好處于兩次閃爍之間,導(dǎo)致指示燈閃爍次數(shù)n計量不準確。方案確定后,師生共同測量暖風(fēng)機的實際功率,并與額定功率進行比較,檢測出該暖風(fēng)機基本符合標準。通過活動培養(yǎng)學(xué)生嚴謹認真、實事求是的態(tài)度。
教師繼續(xù)追問:“如果沒有電能表,你還有其他方法來測量暖風(fēng)機的功率嗎?說說你的想法和依據(jù)?!?/p>
學(xué)生回答可以利用公式P=UI,測出暖風(fēng)機的實際電壓U和實際電流I。
教師出示功率計量插座并引導(dǎo)學(xué)生進行測量。
師生共同總結(jié)本節(jié)課復(fù)習(xí)的內(nèi)容,對課堂進行小結(jié)。最后,教師展示該暖風(fēng)機的產(chǎn)品說明書,總結(jié)出該暖風(fēng)機的優(yōu)點,如三擋可調(diào)、傾倒自動斷電、過熱保護等。它們的實現(xiàn)方式與學(xué)生的設(shè)計基本一致,這使得學(xué)生獲得成就感,從而激發(fā)他們的自信心和學(xué)習(xí)物理的興趣。
教師可以在課堂評價中靈活運用交流式評價和互動式課堂小結(jié)。交流式評價,包括師生之間的提問、回答、協(xié)商、對話、課堂討論等,是較普及和實用的課堂評價方式。它能夠?qū)崿F(xiàn)在頗具思辨的評價信息交流中拓展學(xué)習(xí),在習(xí)得學(xué)科知識和發(fā)展學(xué)科技能的過程中,增強學(xué)習(xí)的交互性及發(fā)展性功能?;邮秸n堂小結(jié)是十分重要的教學(xué)技能,是不可或缺的教學(xué)手段,是課堂教學(xué)中必要的環(huán)節(jié),也是一種非常實效的教學(xué)習(xí)慣。教師要引導(dǎo)學(xué)生成為課堂小結(jié)的參與者與合作者,激發(fā)學(xué)生主動反思自身的學(xué)習(xí)過程與結(jié)果,找到成就感,增強自信心,提高學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,形成良好的自我效能感。
4" 結(jié)語
本節(jié)復(fù)習(xí)課“暖風(fēng)機中的電學(xué)問題”,以暖風(fēng)機的原理和能量轉(zhuǎn)化為切入點,喚起學(xué)生的前概念。以問題為導(dǎo)向,設(shè)置任務(wù)鏈,給學(xué)生搭建學(xué)習(xí)階梯,分別指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計出兩個擋位的暖風(fēng)機、三個擋位的暖風(fēng)機和自動化暖風(fēng)機,提升學(xué)生的科學(xué)思維。教師通過檢驗暖風(fēng)機的活動,引導(dǎo)學(xué)生采用多種方法解決現(xiàn)實生活中的問題。在復(fù)習(xí)中打破章節(jié)界限,整合電學(xué)內(nèi)容,聯(lián)系生活實際,充分激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)科興趣。
“教—學(xué)—評”一體化的課堂實踐,通過基于物理核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標、評價任務(wù)和評價證據(jù)引領(lǐng)教學(xué),解決實際應(yīng)用中的問題,循序漸進、層層深入,從認知到理解再到應(yīng)用,達成“教—學(xué)—評”一體化,從而促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。在增強學(xué)生物理知識儲備的同時,提高學(xué)生的觀察能力、操作能力和創(chuàng)新思維,為學(xué)生將物理理論應(yīng)用到生活實踐中打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
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