儲(chǔ)閏蓮
【摘要】2022年的新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)了物理學(xué)科的核心素養(yǎng),提出教師應(yīng)注重發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力和品格.概念教學(xué)是物理教學(xué)的基礎(chǔ),對(duì)初中物理教學(xué)的質(zhì)量有著決定性的影響.在展示事物共性和本質(zhì)屬性的概念教學(xué)中,一些教師過于側(cè)重知識(shí)的講解,忽視了概念形成的過程.以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,創(chuàng)新物理概念教學(xué)策略,以豐富初中學(xué)生的物理知識(shí),提高其能力和素養(yǎng),是廣大物理教師需要面對(duì)的挑戰(zhàn).
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);初中物理;物理課堂
物理概念是物理知識(shí)的重要組成部分,是物理學(xué)的基礎(chǔ),概念教學(xué)在初中物理教學(xué)中占據(jù)重要地位.2022年的課程設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)提出,義務(wù)教育物理課程的目標(biāo)是提高學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng),使他們掌握終身發(fā)展所需的物理基礎(chǔ)知識(shí)和方法,讓他們體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,培養(yǎng)獨(dú)立思考和敢于質(zhì)疑的能力.為此,教師應(yīng)以核心素養(yǎng)為指導(dǎo),注重教學(xué)理念,順應(yīng)時(shí)代發(fā)展,優(yōu)化和創(chuàng)新教學(xué)方法,為學(xué)生將來走向社會(huì)、促進(jìn)終身學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展奠定基礎(chǔ).
1 對(duì)中學(xué)物理概念教學(xué)現(xiàn)狀的思考
1.1 教師的教學(xué)方法過時(shí),與時(shí)代脫節(jié)
在物理概念教學(xué)中,教師往往注重知識(shí)的傳授,一味地追求教學(xué)效果,忽視了概念的形成過程.在物理概念教學(xué)中,說教式、填鴨式的教學(xué)是許多教師熟悉的教學(xué)方法,他們往往把知識(shí)裝進(jìn)無形的注射器,毫不猶豫地直接植入學(xué)生體內(nèi).例如,在初中物理的磁感線概念教學(xué)中,大多數(shù)教師在不知道引入磁感線的目的和何時(shí)引入磁感線的情況下,直接引入磁感線,這導(dǎo)致教學(xué)中只是一味地傳授知識(shí),學(xué)生接受知識(shí)的過程難免囫圇吞棗,淺嘗輒止,同時(shí)他們的思維能力沒有得到有效培養(yǎng).這種教學(xué)方法雖然直截了當(dāng),但大大限制了在構(gòu)建“磁場(chǎng)感應(yīng)”概念時(shí)物理思維能力的發(fā)展,也缺乏對(duì)“磁場(chǎng)感應(yīng)”概念的本質(zhì)和內(nèi)涵的深刻理解.這也影響到學(xué)生對(duì)物理學(xué)的進(jìn)一步學(xué)習(xí).此外,傳統(tǒng)的物理概念學(xué)習(xí)和教學(xué)都很枯燥.殊不知,教師如果不注重概念的教學(xué)方法,學(xué)生就很難培養(yǎng)和保持學(xué)習(xí)物理的興趣.新課程標(biāo)準(zhǔn)引入了核心素養(yǎng),要求教學(xué)不僅是傳授知識(shí),而且要培養(yǎng)能力,把知識(shí)作為一種事業(yè),激活思維,培養(yǎng)人形成良好的價(jià)值觀.因此,從學(xué)科教育的角度來看,概念教學(xué)不僅是知識(shí)的傳授,也需要培養(yǎng)學(xué)生的能力.如何在概念教學(xué)過程中落實(shí)好核心素養(yǎng)的培養(yǎng),是物理教師必須面對(duì)的問題.
1.2 學(xué)生對(duì)物理概念的刻板印象和偏頗理解
就認(rèn)知能力而言,今天的許多中學(xué)生對(duì)感知的理解很差.在學(xué)習(xí)物理概念之前,他們已經(jīng)從生活中積累了許多與物理有關(guān)的感性經(jīng)驗(yàn),形成了一定的思維定勢(shì),這往往成為他們學(xué)習(xí)物理概念時(shí)的思維障礙.如“摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)”或“只有漂在液體表面的物體才有力,在液體中下沉的物體沒有力”這樣的想法都是出于思維定式.他們無法做出獨(dú)立判斷或獨(dú)立認(rèn)知,他們對(duì)物理概念的理解依賴于外部信息.在思維能力方面,義務(wù)教育階段的學(xué)生思維正處于從具體向抽象過渡階段,容易出現(xiàn)認(rèn)知偏差,對(duì)物理概念的思考比較片面,容易受到信息節(jié)點(diǎn)和外部因素的干擾.在學(xué)習(xí)物理概念時(shí),這些認(rèn)知上的局限性常常導(dǎo)致他們不知所措.例如“平衡”和“相互作用力”等概念往往難以理解和判斷.許多中學(xué)生通常不假思索地盲目記憶物理概念,導(dǎo)致對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)較膚淺,對(duì)概念的內(nèi)涵缺乏了解,也沒有整合的能力.例如在電阻的教學(xué)中,教材中說:“電阻是指導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的大小.”從這個(gè)抽象的概念,很難理解電阻的真正物理意義,使學(xué)習(xí)變得困難.作為教師,我們要充分關(guān)注學(xué)生在物理概念學(xué)習(xí)方面存在的困惑,以核心素養(yǎng)為指導(dǎo)優(yōu)化物理概念教學(xué).
2 基于核心素養(yǎng)的中學(xué)物理概念教學(xué)的實(shí)踐
2.1 引入有趣的課程,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣
隨著中學(xué)物理學(xué)習(xí)的深入,概念變得更加抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)和理解起來也更加困難.我們的物理概念教學(xué)不僅要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且要促進(jìn)他們對(duì)概念的深入理解. 教師應(yīng)善于觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn),充分了解他們的想法,有的放矢,從而有效地改變學(xué)生的觀念,加深他們對(duì)概念的理解.基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求的理念設(shè)計(jì)課堂教學(xué),合理設(shè)計(jì)趣味性的課堂導(dǎo)入,對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)是大有幫助的.教師在導(dǎo)入新的課堂教學(xué)過程中,要誘發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)從而形成較完整的知識(shí)系統(tǒng).例如在學(xué)習(xí)密度的概念時(shí),我們經(jīng)常聽到“鐵比棉花重”的說法.當(dāng)然,為了讓學(xué)生深刻理解“密度”這一物理概念,有必要讓全體學(xué)生動(dòng)起來,動(dòng)手做實(shí)驗(yàn).教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、綜合、比較、抽象、概括、類比等,對(duì)感性材料進(jìn)行思維加工,并總結(jié)和加深對(duì)“密度”這一物理概念含義的理解.在物理概念教學(xué)時(shí),引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突可以采用以下幾種方法:在教學(xué)中,教師可以提出一些與物理概念相矛盾的問題,讓學(xué)生思考并討論.例如在講解力的概念時(shí),可以提出“力能否離開物體而單獨(dú)存在?”這樣的問題,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突.也可設(shè)計(jì)一些具有啟發(fā)性的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察到與物理概念相矛盾的現(xiàn)象.例如在講解慣性的概念時(shí),可以設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生看到一個(gè)靜止的物體在不受外力的情況下會(huì)保持靜止,而一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體在沒有受到外力的情況下會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng).還可以創(chuàng)設(shè)一些與物理概念相矛盾的情境,讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中產(chǎn)生認(rèn)知沖突.例如在講解摩擦力的概念時(shí),可以設(shè)計(jì)一個(gè)情境,讓學(xué)生在推一個(gè)物體時(shí)感受到推力,但在沒有推動(dòng)物體時(shí)卻感受到摩擦力.另外教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同的物理概念進(jìn)行對(duì)比分析,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)它們之間的矛盾之處.例如在講解力的概念時(shí),可以讓學(xué)生對(duì)比分析引力、彈力、摩擦力等不同類型的力,尋找它們之間的共同點(diǎn)和不同點(diǎn),可組織學(xué)生進(jìn)行小組討論或辯論,讓學(xué)生在討論中產(chǎn)生認(rèn)知沖突,促使他們深入理解和掌握物理概念.
教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生正確處理認(rèn)知沖突,將其轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展.在中學(xué)物理概念教學(xué)過程中,教師應(yīng)充分利用認(rèn)知沖突這一特點(diǎn),既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的認(rèn)知水平,培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)思維能力,又能營(yíng)造輕松有趣的課堂氛圍,促進(jìn)他們對(duì)物理概念的深入學(xué)習(xí)和探索.
2.2 建立物理學(xué)模型,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)
由于中學(xué)生年齡小,心智不成熟,對(duì)物理有強(qiáng)烈的“好奇”,而物理概念不明確,難以理解,因此,教師要采用合理的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),將不明確、抽象的文字變成生動(dòng)有趣的物理模型,使學(xué)生加深對(duì)物理概念的理解和構(gòu)建,這也是物理概念學(xué)習(xí)的一個(gè)關(guān)鍵因素.因此,在物理概念教學(xué)中可以非常有效地培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng),尤其是物理概念的建模過程.例如在談?wù)摗肮饩€”時(shí),教師指出光線本身并不存在,只是構(gòu)建了一個(gè)物理模型來表示光的路徑和方向.新課標(biāo)背景下的“光線”概念教學(xué)建模,主要是以學(xué)生為主體,以教師的引導(dǎo)為輔助,通過生活實(shí)例、實(shí)驗(yàn)探究、概念講解、應(yīng)用實(shí)踐等環(huán)節(jié),幫助學(xué)生理解和掌握光線的概念、特點(diǎn)和應(yīng)用.具體的教學(xué)建??梢苑譃橐韵聨讉€(gè)步驟:
(1)引入生活實(shí)例,激發(fā)學(xué)生興趣.通過講解日常生活中的光線現(xiàn)象,如激光準(zhǔn)直、日食等,引起學(xué)生對(duì)光線的好奇心和探究欲望.
(2)實(shí)驗(yàn)探究,直觀感受光線.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的光學(xué)實(shí)驗(yàn),如用鏡子反射光線、用透鏡折射光線等,讓學(xué)生親自動(dòng)手操作,直觀地感受光線的傳播和變化.
(3)講解光線概念及特點(diǎn).在學(xué)生對(duì)光線有一定感性認(rèn)識(shí)后,介紹光線的定義,如光線是一種用來描述光傳播方向的虛擬線,它反映了光的傳播路徑和方向.
(4)進(jìn)行光線繪制的練習(xí),學(xué)習(xí)光線繪制的規(guī)則和方法.如從光源出發(fā),按照光線的傳播規(guī)律描繪光線.然后讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作,繪制不同光學(xué)器件中的光線,以加深對(duì)光線的理解.
(5)講解光線的應(yīng)用.通過講解光線在照明、成像等實(shí)際應(yīng)用中的作用,讓學(xué)生了解光線的重要性,并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力.
(6)課堂小結(jié),鞏固所學(xué)知識(shí).在教學(xué)的最后,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié),回顧光線的概念、特點(diǎn)、繪制方法及應(yīng)用等方面的知識(shí),以鞏固學(xué)生所學(xué).
(7)反饋與評(píng)價(jià).教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn),給予及時(shí)反饋與評(píng)價(jià),指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,增強(qiáng)概念教學(xué)效果.
通過以上步驟,新課標(biāo)背景下的“光線”概念教學(xué)建??梢愿佑行У貛椭鷮W(xué)生理解和掌握光線的知識(shí),培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)際操作能力.
同樣,在新課標(biāo)背景下進(jìn)行“磁感線”概念的教學(xué)時(shí),在開始教學(xué)前,可以通過觀看生活中的磁鐵吸引鐵釘、磁懸列車等視頻,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注磁場(chǎng),為學(xué)習(xí)磁感線打下基礎(chǔ).接著讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如用細(xì)線懸掛小磁針,觀察其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡.通過實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直觀地感受到磁場(chǎng)的存在,并認(rèn)識(shí)到磁感線是用來描述磁場(chǎng)的一種方法.在學(xué)生對(duì)磁感線有一定感性認(rèn)識(shí)后,教師可以介紹磁感線的定義,如磁感線是一種用來描述磁場(chǎng)方向和強(qiáng)度分布的虛擬線,它從磁體的北極出發(fā),回到南極.同時(shí),講解磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小,以及磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)方向等特性.教授磁感線的繪制方法,如根據(jù)磁體的形狀和磁場(chǎng)分布,從北極出發(fā),按照磁場(chǎng)線的規(guī)律描繪磁感線.然后讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作,繪制不同形狀磁體的磁感線,以加深對(duì)磁感線的理解.結(jié)合生活實(shí)例,講解磁感線的應(yīng)用:通過講解磁感線在磁力線圈、電磁感應(yīng)等實(shí)際應(yīng)用中的作用,讓學(xué)生了解磁感線的重要性,并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力.在教學(xué)的最后,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié),回顧磁感線的概念、特點(diǎn)、繪制方法及應(yīng)用等方面的知識(shí),以鞏固學(xué)生所學(xué).
這種在實(shí)踐中的學(xué)習(xí),不但能突破教學(xué)難點(diǎn),自然順暢,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,還能夠有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際操作能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).通過這種建模方式,學(xué)生們了解到磁場(chǎng)是客觀存在的,并了解了引入磁場(chǎng)模型來描述和研究磁場(chǎng).目前,概念教育需要重視核心素養(yǎng)的培養(yǎng),尤其是一些抽象的概念,很多教師發(fā)現(xiàn),建立物理模型可以將抽象的物理概念轉(zhuǎn)化得更為直觀,易于學(xué)生學(xué)習(xí)和接受.初中生從小學(xué)開始接觸數(shù)學(xué),有一定的數(shù)學(xué)思維,構(gòu)建物理模型應(yīng)該是最容易引起學(xué)生思考的,有利于學(xué)生形成科學(xué)思維的過程.科學(xué)思維是核心素養(yǎng)的重要組成部分,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維對(duì)于提高物理學(xué)的核心素養(yǎng)至關(guān)重要.例如在液體壓強(qiáng),連通器原理教學(xué)中構(gòu)建物理模型(小液柱、小液片).這種教學(xué)方式不僅能讓學(xué)生掌握知識(shí),而且還能發(fā)展他們的核心素養(yǎng).
2.3 應(yīng)用概念解決物理問題,提高物理學(xué)核心素養(yǎng)
“學(xué)以致用”要求學(xué)生在不同的情境下利用概念解決實(shí)際問題,暴露出他們對(duì)概念的理解不足.例如為什么在冬天可以聽到寒風(fēng)吹動(dòng)電線的聲音,而在夏天卻聽不到大風(fēng)吹動(dòng)電線的聲音?考查學(xué)生對(duì)音調(diào)概念和人耳感知聲音的頻率范圍的理解.教師可以給出問題,引導(dǎo)學(xué)生思考答案,在發(fā)言中有針對(duì)性地修改、完善和加深學(xué)生對(duì)概念的理解.比如提出問題:運(yùn)動(dòng)員1s能跑10m,汽車1h可行駛36km,自行車每分鐘能通過0.6km的路程,誰運(yùn)動(dòng)得最快呢?速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,可以利用速度的概念計(jì)算物體速度,比較運(yùn)動(dòng)快慢以及判斷物體運(yùn)動(dòng)速度的變化情況.在運(yùn)用物理知識(shí)解決問題的過程中,學(xué)生體驗(yàn)到了克服困難和獲得成功的喜悅,進(jìn)一步提高了他們學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情.同時(shí),教師應(yīng)逐步引導(dǎo)學(xué)生正確使用概念分析理解和解決物理問題,學(xué)生從而敢于提出問題,勤于思考,勇于拓展.教師教導(dǎo)學(xué)生用概念來解決物理問題,提出問題,善于思考,擴(kuò)大認(rèn)知范圍,從典型性、靈活性和啟發(fā)性方面逐步提高分析和解決問題的實(shí)際能力.在教學(xué)過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,增進(jìn)對(duì)物理概念的領(lǐng)悟,并優(yōu)化他們的知識(shí)體系.
3 結(jié)語
總而言之,教師在物理概念教學(xué)中應(yīng)把提升學(xué)生自身的核心素養(yǎng)作為開展教學(xué)工作的最終目的,抓住問題的本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生從生活中走向物理,經(jīng)歷探究的過程來內(nèi)化概念的意義,在概念的建立過程中,提高學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決問題的能力,并有效地實(shí)施物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng).
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