傳統(tǒng)的物理課堂以知識教學(xué)為主,不利于學(xué)生物理綜合能力的提升。為了消除傳統(tǒng)物理教學(xué)的弊端,教師必須加強對新課標(biāo)的研究,并積極探尋新的教學(xué)模式,從而為學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展做好鋪墊。而以問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式,強調(diào)學(xué)生的自主探究,強調(diào)從學(xué)生的需求和興趣入手組織課堂,使其在不同的問題情境下,鏈接自己的生活經(jīng)驗與所學(xué)的物理知識去解決問題,從而對知識有更深的理解。基于此,文章以滬科版“物體的浮與沉”為例,從“做好教學(xué)準(zhǔn)備,為課堂教學(xué)的有序開展提供保障;設(shè)定教學(xué)目標(biāo),幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)思路;巧設(shè)問題,引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑;有效追問,幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點;延伸問題,促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展;設(shè)計物理練習(xí)題,強化學(xué)生的應(yīng)用意識;回歸物理問題,將評價落實到位;以問題為指引,幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化的知識體系”展開分析。
一、做好教學(xué)準(zhǔn)備,為課堂教學(xué)的有序開展提供保障
教材分析:“物體的浮與沉”是在學(xué)生掌握浮力、阿基米德原理的基礎(chǔ)上,探究物體沉浮條件以及它在社會生產(chǎn)、社會生活中的應(yīng)用。
教法分析:本課的特點就是讓學(xué)生用實驗的方法探究物體沉浮的條件,所以教師要大膽放手,讓學(xué)生自主實驗,使其在教師的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,并運用掌握的規(guī)律解決現(xiàn)實問題。所以,教師要用趣味的方式引出課題,引導(dǎo)學(xué)生從觀察沉浮現(xiàn)象進(jìn)入理論思維的分析,從而設(shè)計實驗、展開實驗學(xué)習(xí)。
學(xué)法分析:在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,除了給足學(xué)生自我探究的空間外,教師還要為學(xué)生提供表達(dá)的機(jī)會,鍛煉學(xué)生運用語言說理的能力。此外,學(xué)生還可以在教師的指導(dǎo)下,探究輪船、潛水艇、密度計的設(shè)計原理,進(jìn)而提升學(xué)以致用的能力。
二、設(shè)定教學(xué)目標(biāo),幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)思路
以問題做引導(dǎo)開展物理教學(xué),不但啟發(fā)了學(xué)生的思考,而且讓學(xué)生在一步步的探究中把握了知識的本質(zhì)。學(xué)生是第一次接觸物理,知識欠缺、思維發(fā)展不足,所以遇到問題難以找到解決的思路,從而影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性。為了給學(xué)生指明學(xué)習(xí)的方向,教師在引入課程后,要設(shè)定好目標(biāo),指引學(xué)生的學(xué)習(xí)。一般情況下,學(xué)習(xí)目標(biāo)可以直接展示出來,當(dāng)然也可以用問題的方式展示,讓學(xué)生在問題的引導(dǎo)下不斷前行。
關(guān)于“物體的浮與沉”的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定,教師在明確核心素養(yǎng)要求、物理新課標(biāo)理念的基礎(chǔ)上,做了如下設(shè)定:
1.探究物體沉浮的現(xiàn)象,分析物體沉浮的特定條件;根據(jù)物體沉浮的了解,探尋它在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用;潛水艇、氣球的原理。
2.對物體受力情況進(jìn)行分析,利用二力平衡條件判斷物體是浮還是沉。
3.通過對熱氣球、潛水艇等沉浮原理的分析,把握物理與現(xiàn)實生活的關(guān)系。
上述目標(biāo)的設(shè)定,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,通過基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),學(xué)生了解物體沉與浮的條件,再通過探尋物體沉與浮的狀態(tài),掌握物體受力情況,從而對一個物體是沉、是浮做出判斷;并在教師的指導(dǎo)下了解物體沉浮在生活中的應(yīng)用,以此促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。
三、巧設(shè)問題,引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑
縱觀以往的物理課堂,教師按照教材向?qū)W生一步步地傳授知識,再設(shè)計訓(xùn)練題幫助學(xué)生鞏固課堂知識。雖然這種方法也可以讓學(xué)生掌握一定的知識,但是會阻礙學(xué)生物理思維的發(fā)展,不利于他們靈活運用知識解答現(xiàn)實問題。在問題引導(dǎo)下的物理課堂中,教師要在把握物理內(nèi)容、學(xué)生基本特點的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)情境,用問題引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生在思考中對知識產(chǎn)生興趣,并在深入探究中激活自身的物理思維。
例如,在“物體的浮與沉”的導(dǎo)入階段,教師事先準(zhǔn)備了水、盆、石頭、樹葉、鑰匙、木塊、硬幣等實驗的材料和工具,并組織了如下的課堂講學(xué)。
教師出示一個裝有水的大盆,然后提問學(xué)生:石頭、樹葉、木塊、鑰匙、硬幣這些物體放在水盆中,哪些會浮在水面上,哪些會沉下去?
學(xué)生:石頭、鑰匙、硬幣會沉下去,樹葉和木塊會浮上來。
教師:誰可以讓沉下去的東西浮上來呢?
這樣的課堂導(dǎo)入,一下子將學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情激發(fā)了出來,而教師可借此機(jī)會引出本課的課題—物體的浮與沉。
四、有效追問,幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點
在問題的導(dǎo)向下,教師為學(xué)生提供自我思考、鍛煉的機(jī)會,并通過課堂上的良性互動為學(xué)生營造輕松、賦予探究的學(xué)習(xí)氛圍,以此推動學(xué)生的持續(xù)探究,促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)效果的提升。因此,教師要把握物理知識要點,在設(shè)計問題時有效追問,讓學(xué)生在這種問答互動中找到突破學(xué)習(xí)難點的切入口,從而一步步地向目標(biāo)邁進(jìn)。在上述教學(xué)中,教師通過設(shè)定問題,喚醒了學(xué)生對本節(jié)知識的探究欲望。為了解開學(xué)生心中的疑惑“誰主沉浮的條件”,教師組織如下課堂教學(xué)。
教師利用多媒體展示橡皮泥、硬幣、泡沫塑料、小玻璃瓶,然后提出問題:將其浸沒在水中松手后,它們的運動狀態(tài)如何?
學(xué)生:硬幣、橡皮泥會下沉,小玻璃瓶也會下沉。
學(xué)生:泡沫塑料會漂浮。
教師:物體在液體中都會受到浮力,為什么有的上浮,有的下沉,而有的懸浮呢?
學(xué)生:浸沒在液體中的物體,它的沉浮情況與它受到的重力與浮力的大小有關(guān)。
教師:請同學(xué)們以小組為單位,總結(jié)物體沉浮的條件,并將其填寫在表格內(nèi)(見表1)。
教師:經(jīng)過上述討論,我們知道物體沉浮與它受浮力和重力的大小有關(guān)系。那么,你能利用物體和液體的密度來判斷一個完全浸入液體的實心物體是沉還是浮嗎?
學(xué)生自主思考,在小組內(nèi)討論,教師巡視并給予指導(dǎo)。
教師設(shè)定問題并有效追問,可以幫助學(xué)生由淺入深地理解物理知識,而且有助于學(xué)生分析、探究等能力的提升。這種良性的師生互動與交流,能啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行深入分析與思考,有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
五、延伸問題,促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展
物理是初中階段的一門新學(xué)科,以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力為目標(biāo),皆在為學(xué)生更高層次的學(xué)習(xí)夯實基礎(chǔ)。因此教師要讓學(xué)生在解答問題的過程中拓寬自身的視野范圍,從而將知識應(yīng)用于實際問題解決中,以此促進(jìn)學(xué)生物理思維的發(fā)展,助力學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成。如在完成“物體的浮與沉”一課之后,教師可以延伸問題。
教師:在現(xiàn)實生活中,大家有沒有利用浮力和物體沉浮的知識呢?(利用多媒體展示輪船的圖片)然后引導(dǎo)學(xué)生利用本課所學(xué)知識,對輪船的浮沉進(jìn)行討論與分析。
教師:同學(xué)們,能不能讓密度大于水的錫箔紙漂浮在水面上呢?下面大家就以小組為單位,用準(zhǔn)備好的錫箔紙來試一試吧。
(學(xué)生探究實驗)
教師:很多小組已經(jīng)將自己的錫箔紙漂浮在水面上,下面請大家一一展示吧。
教師:看來大家的想法有異曲同工之妙,將錫箔紙做成小船的形狀就可以漂浮在水面上了,原因是什么呢?
學(xué)生:密度比水大的物質(zhì),將其做成空心,就可以漂浮在水面上。此時雖然物體受到的重力沒有改變,但它排開水的體積增大了,受到的浮力就增大了。
教師:誰還可以從其他的角度解釋?
學(xué)生:橡皮泥做成空心后,平均密度變小,小于水的密度,所以可以漂浮。
教師:可見做成空心的方法,可以增加物體排開水的體積,就可以增大浮力。其實,輪船就是根據(jù)這個原理建造的。
(教師展示輪船、航母等的圖片和內(nèi)部結(jié)構(gòu))
教師:輪船有大有小,輪船的大小用它的排水量來表示,排水量的單位是噸。
那么當(dāng)輪船從河里駛向海里的時候,它受到的浮力大小發(fā)生變化了嗎?是上浮還是下沉?
今天,我們就用一個小試管作為輪船來模擬這一過程,用水代替河水,鹽水代替海水,可是如何讓小試管豎直漂浮在水和鹽水中呢?如何才能清晰地看到小試管從水中到鹽水中是上浮還是下沉一些呢?大家誰有什么好辦法?
學(xué)生:可以在小試管中放點沙子。
學(xué)生:可以用畫筆在小試管的側(cè)壁做好標(biāo)記,只要觀察液面所處的標(biāo)記就能知道了。
教師:那好,現(xiàn)在同學(xué)們就動手做一做,大家找到答案之后,再利用所學(xué)知識來解釋這一現(xiàn)象。
(學(xué)生解釋,教師補充)
小結(jié):在輪船從河里駛向海里的過程中,都是漂浮的狀態(tài),它受到的浮力等于它的自重,所以受到的浮力不變,但是海水比河水的密度大,它在海里排開水的體積要小于在河里排開水的體積,所以輪船要上浮一些。
教師:接下來,大家想一想密度計、潛水艇等的設(shè)計原理。
上述問題是圍繞本課知識點開展的,但又是對課堂知識的拓展與延伸。學(xué)生通過自主思考、小組討論等問題,不僅了解了物體的浮與沉在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用,還提升了學(xué)以致用的能力。伴隨著對這些問題的分析,學(xué)生自然地將所學(xué)知識與生活聯(lián)系了起來,并主動地分析與研究,進(jìn)而促進(jìn)物理綜合素養(yǎng)的提升。
六、設(shè)計物理練習(xí)題,增強學(xué)生的應(yīng)用意識
課堂訓(xùn)練的目的在于幫助學(xué)生鞏固課堂知識,并為學(xué)生利用所學(xué)知識解決現(xiàn)實問題奠定基礎(chǔ)。因此在以問題做導(dǎo)向的物理教學(xué)中,教師要在把握本課重點、學(xué)生基本情況的基礎(chǔ)上設(shè)計梯度練習(xí)題,以檢測學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況。同時,教師還要根據(jù)學(xué)生的具體情況給予相應(yīng)的指導(dǎo),幫助學(xué)生查漏補缺。在學(xué)習(xí)“物體的浮與沉”之后,教師設(shè)計如下練習(xí)題:
1.輪船總是漂浮在水面上,一艘輪船從河里駛向大海,它受到的重力、浮力、排開水的體積如何變化?輪船是下沉還是上浮些?
2.潛水艇在水下工作時浮力怎樣,要想上浮或下沉,應(yīng)該改變什么?
3.捏成一個團(tuán)的橡皮泥會沉入水底,而做成空心的橡皮泥卻可以漂浮在水面,這是為什么?
4.有一個體積是2立方分米,密度是0.6×103千克/立方米的木塊,用繩子將它拴在水池底部的鉤子上,若繩子斷了,木塊就會上浮到水面,問木塊在上浮的過程中(未露出水面),其受到的浮力大小是否會發(fā)生變化?
5.若手邊只有一個量筒和適量的水,你可以利用它們測出一個木塊的重量嗎?
教師結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實生活設(shè)計相關(guān)物理問題,不僅可以檢測學(xué)生的課堂知識學(xué)習(xí)情況,還能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解答現(xiàn)實問題的能力。
七、回歸物理問題,將評價落實到位
評價是物理教學(xué)的重要一環(huán),而以問題做指引的物理教學(xué),也需要教師根據(jù)學(xué)生的答題情況給出相應(yīng)的評價。新課程理念指導(dǎo)下的教學(xué)評價,可以從學(xué)生自評、學(xué)生互評、教師評價三個方面入手,這不僅可以激活學(xué)生的反思意識,還能提升教師引導(dǎo)課堂的能力。
學(xué)生自評:教師設(shè)置問題之后,要為學(xué)生留出思考的時間,讓他們沉下心來想一想學(xué)到了哪些知識,掌握了什么能力,下節(jié)課應(yīng)該如何優(yōu)化。
學(xué)生互評:教師鼓勵學(xué)生推選本課的優(yōu)秀小組或優(yōu)秀之星,教師給予加分,即學(xué)生推選出本課表現(xiàn)最佳的同學(xué)。
教師評價:新課程理念指導(dǎo)下的教學(xué)評價,不僅要關(guān)注學(xué)生的知識學(xué)習(xí)情況,更要用情感溫暖學(xué)生。在教學(xué)中,若教師缺少足夠的耐心和愛心,就會打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。因此在課堂教學(xué)中,教師要留心活躍的學(xué)生,也要認(rèn)真觀察上課不認(rèn)真、小組討論不積極的學(xué)生,對表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予指導(dǎo),對表現(xiàn)不足的學(xué)生也要告誡其端正態(tài)度。
關(guān)于“物體的浮與沉”的學(xué)習(xí),教師可以用下面的問題來考查學(xué)生的知識學(xué)習(xí)情況并給予相應(yīng)的評價:判斷物體在液體中沉浮的兩種方法是什么?影響浮力大小的因素有哪些?如何根據(jù)浮力來測量物體的密度?這些問題包含的知識點都是學(xué)生學(xué)習(xí)過的,通過分析與思考,學(xué)生回顧了課堂知識,梳理了學(xué)習(xí)的思路。在出示問題后,教師要給足學(xué)生自我分析與思考的空間,而后邀請學(xué)生展示自己的成果。另外,教師要對學(xué)生的回答給出相應(yīng)的評價,并以此為依據(jù)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,分析學(xué)生利用知識解決問題的能力。當(dāng)然,教師更要關(guān)注學(xué)生在解答問題中的學(xué)習(xí)態(tài)度、思維表現(xiàn),從而提出具有建設(shè)性的建議。
上述課堂設(shè)計,再次將物理問題展現(xiàn)給學(xué)生,考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,而后教師以此為依據(jù)反思自己的教學(xué),從而對其作出相應(yīng)的指導(dǎo)。教師除了關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、結(jié)果外,更要引入多元評價方式,全方位地對學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價,讓學(xué)生全面地了解自己,為學(xué)生下一步的學(xué)習(xí)指明方向,為學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的提升奠定堅實的基礎(chǔ)。
八、以問題為指引,幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化的知識體系
教師:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們了解了物體沉浮的三種現(xiàn)象,知道了物體在液體中沉浮的條件,更明白了物理知識與人類現(xiàn)實生活、科技發(fā)展之間的關(guān)系。那么,請同學(xué)們利用圖表,將自己掌握的本節(jié)知識要點展示出來吧。表2是班上一名學(xué)生構(gòu)建的知識表。
綜上所述,在應(yīng)試?yán)砟畹拈L期影響下,一些教師過分關(guān)注學(xué)生的分?jǐn)?shù),在物理教學(xué)中也以提升學(xué)生的分?jǐn)?shù)為主。但物理是一門綜合性、實踐性非常強的學(xué)科,教師過多干預(yù),會影響學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與思考,阻礙學(xué)生實踐力與思考力的提升。隨著教學(xué)改革的深入,問題導(dǎo)向教學(xué)模式應(yīng)運而生,教師設(shè)定相應(yīng)的問題,引領(lǐng)學(xué)生一步步地分析與研究,不僅深化了學(xué)生對知識的理解,還提升了學(xué)生解決現(xiàn)實問題的能力,更為學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展夯實了基礎(chǔ)。以問題為指引的物理教學(xué),對良好課堂氛圍的營造、師生的良性互動以及物理教學(xué)質(zhì)量與效率的提升有著重要的作用。為了將問題教學(xué)效果發(fā)揮到最大,教師必須把握問題教學(xué)的理念,并根據(jù)所學(xué)內(nèi)容、學(xué)生自身情況巧設(shè)物理目標(biāo)、積極優(yōu)化問題教學(xué)模式,以此引領(lǐng)學(xué)生一步步探尋其中,從而實現(xiàn)學(xué)生低階思維向高階思維的發(fā)展,為學(xué)生日后更高層次的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
(作者單位:福建省廈門集美中學(xué))
編輯:曾彥慧