核心素养视域下“速度”教学的创新设计

(江苏省太仓市第二中学,江苏 苏州 215400)

1 引言

核心素养是指学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终身发展与社会发展需要的必备品格和关键能力。就物理学科而言,其核心素养主要由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个要素构成。作为一线教师,要将核心素养真正落实到具体的教学实践中,就需要关注教学情境与问题的设计,斟酌这些设计是否能让学生产生积极的学习动机,让学生在经历关键的探究过程中形成物理观念、发展科学思维,并在解决实际问题中养成正确的科学态度与责任意识。

2 “速度”教学的创新设计

“速度”为苏科版八年级物理第五章第2节的内容,教材对两个教学内容做了重点设计,一是通过“比较纸锥下落的快慢”活动建立速度概念,二是通过“测量纸锥下落速度”活动深化对速度概念的认识,教材合理设置了速度的知识结构与教学顺序。但笔者在深究其具体内容后发现：教材设计缺少在培养学生思维能力层面的考量,而思维是教学创新设计的重要立足点与突破口,可通过创设生动情境激发思维，依托有效问题深化思维。笔者结合“速度”教学,对创新设计的具体措施及其意图做阐述。

2.1 情境设计贵在生动

(1) 运用“运球比赛”，建立速度概念

“运球比赛”是学生将乒乓球放置于乒乓球拍上,手握球拍将球从起点运往终点,比较运球的快慢。如果乒乓球不慎落地,可以捡起来并从掉落点继续运球。

情境一(路程相同，时间不同):请两位学生参与“运球比赛”,要求两者从同一起点线同时开始运球至同一终点线。

情境二(时间相同，路程不同):另外请一位同学作为挑战者与第一次比赛中的获胜者比赛,要求两者从同一起点线同时开始运球。当两者在途中有前后差距时,教师叫停比赛。

情境三(路程、时间均不同):再请一位同学作为挑战者与第二次比赛中的获胜者比赛,要求两者从不同起点线同时开始运球至同一终点线。

需要提醒的是,在情境三的比赛中有可能会出现如图1所示情况,即路程短的A学生比路程长的B学生晚到终点线。这种在教学过程中“意外”生成的、具有教育价值的片段,应该作为宝贵的教学资源加以合理利用。笔者认为,学生通常会得出“A的路程小、时间长,运球慢”的结论,此时,教师首先要肯定答案的正确性,然后引导学生从“不同路程不同时间”的角度进一步探讨此问题。

图1

设计意图:“运球比赛”相比教材的“纸锥实验”,作为过程教学的有效载体,通过三次具有连续性与层次性的学生活动,既呈现了真实的问题情境,又因其生动性而让课堂教学更富活力。

(2) 实测步行速度，感知速度大小

情境一:请一位学生从起点线正常步行至终点线,估计步行速度。

情境二:再请学生合理选择器材,实际测量上述学生的步行速度。

设计意图:从估计到实测步行速度,而非机械记忆教材给出的速度值,目的是让学生在真实生动的情境中主动参与探究,在探究过程中经历知识的形成过程,从而帮助学生理解所学知识,培养动手能力。

2.2 问题设计贵在有效

(1) “比较大、小纸锥下落的快慢”问题设计

问题一:大、小纸锥下落的快慢一样吗?哪个更慢?

问题二:把大、小纸锥放在同一高度同时释放,运用了哪种科学方法?

问题三:还可以采用什么办法比较大、小纸锥下落的快慢?

问题四:当大、小纸锥在运动路程与时间都不同的情况下,又该如何比较运动的快慢?

设计意图:在实验的基础上依次提出四个梯度性问题,虽然问题的难度并不大,但是如果问题设计得不好,就很有可能“堵塞”学生的思维。比如,在“问题一”之后,如果直接以“你是怎么判断的”作为问题,就极易导致学生的思维陷入混乱。因此,笔者在“问题二”中“把大、小纸锥放在同一高度同时释放”作为思维的台阶,不仅突出了问题的指向性,而且还为后续问题的提出奠定了良好基础。

(2) “测量纸锥下落速度”问题设计

在实验的设计环节,教材分别就实验原理、测量工具及表格设计进行了设问,问题既明确又具有层次性,但教材在实验的操作层面却缺少相关的问题设计。因此,笔者通过以下教学过程对教材设计进行必要的补充。

师(边演示边提问):在测量纸锥下落高度时,以纸锥的锥面还是锥角作为起点比较好?为什么?

生甲:应该选锥面。因为锥面能够与尺面垂直,容易读数。

师:你的想法是有道理的。有没有同学能指出该方法的不足之处?

生乙:因为纸锥落地时是锥角着地,所以以锥面为起点不能准确测量它的下落高度。

师:非常好!你还考虑了纸锥的落地情况,想得真周到。那么,是不是以锥面为起点就不能确定纸锥实际的下落高度呢?请甲同学想一想，有没有解决办法?

生甲:可以先测量纸锥高度,然后用落地高度减去纸锥高度就是下落高度。

图2

师:这是一个可行的方法,就是操作起来有点繁琐。请同学们继续思考,如果以锥角作为下落起点,怎样能更为准确地读出起点的刻度值?

生丙(边演示边回答):可以先将锥角竖直放在另一把水平刻度尺的尺面上,再将刻度尺的一端与米尺的尺面垂直放置,这样就能准确读数了(如图2)。

师:你想到了一个既简单又实用的好办法!那么,我们有什么方法可以让纸锥下落的时间更长些?

生:可以选用大纸锥或者增加下落高度。

师:对。那么,当大纸锥从更高处下落时,怎样借助米尺和身边的物体测量其下落高度?

生(边演示边回答):可以先用米尺测量课桌高度,再将米尺的零刻度线对准桌面。那么,纸锥下落的高度就是桌面的高度。

师:分析得非常详细。接下来,请同学们根据以上操作方法完成实验。

设计意图:通过问题引导学生对“纸锥下落起点”“延长纸锥下落时间”的探讨,教师不仅能够帮助学生掌握正确的操作方法,而且能够让学生意识到科学探究是精细、严谨的,不能只停留在“差不多”的层面,由此促进学生思维向高阶思维发展。

3 教学反思

3.1 精心预设,妙于生成

课堂教学是学生各方面能力获得生长的重要途径,也是教师处理各类矛盾的过程,而预设与生成之间的矛盾,尤其需要教师重点关注并设法解决。“精彩的生成只会青睐于有准备的课堂”,精心预设需要教师从学生思维、所学知识、教学素材等角度系统考虑教学过程,再从教学过程的细节处考虑“有所为而有所不为”的问题,从而让课堂教学因预设而有序,因生成而精彩。

3.2 巧设情境,善于提问

柯林·比尔德和约翰·威尔逊指出:“我们发现,脱离体验谈论学习没有任何意义。体验不能被忽略,它是所有学习的核心思考点。”真实生动的教学情境作为有效体验的前提与载体,能够为学生营造一种身临其境的、无拘无束的探究氛围,为学生思维提供立足点。而进一步深化思维的关键在于情境中的问题设计,好的问题设计应该具备“穿针引线”“抛砖引玉”的效果,从而实现由教学情境到物理原理的自然过渡。

“培养学生核心素养、体现学生主体地位”的教学理念是教学改革的指路明灯,将引领我们为创设学生、知识、教师三者和谐共生的教学氛围而不懈努力。教师唯有不断思考与钻研,才能让课堂教学更加完善,才能让学生物理核心素养的培养目标在教学中得以达成。