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念好初中物理教学的“三本经”

2019-05-08戴玲娟

物理教学探讨 2019年3期
关键词:备课问题实验

戴玲娟

摘   要:初中物理课程旨在发展学生的物理核心素养,而课堂是实现这一目标的主阵地。怎样使目标能在课堂中落地、落实?从备课、实验、问题等角度提出初中物理教学需要念好的“三本经”,即“顺藤摸瓜”“种瓜得瓜”“瓜熟蒂落”,以期对教学有所帮助。

关键词:备课;实验;问题

中图分类号:G633.7 文献标识码:A     文章编号:1003-6148(2019)3-0077-4

作为一门自然学科的物理,课程的目标是提高全体学生的科学素养,而实现这一目标的主阵地在课堂。如何把课堂组织实施好是教学能否达成目标的关键。为此,初中物理课堂教学除了要备好课、设计好问题这些教学共性的要求外,还应在反映学科特性的实验上做好文章,即要念好教学的“三本经”。

1    顺藤摸瓜

精于顺藤摸瓜,找准教学的着眼点,这是备课需要考虑的事。作为教学活动的主要环节,备课质量高低决定课堂的效益,因此,备好课是教师需要念好的第一本经。

1.研究学情,依学定教。把握好学情是有效教学的基石。备课时需要顺着学生的学力基础这根藤,来摸准教学起点、教学目标、教学策略等。只有学情的藤脉络清晰,才能精准定位起点、目标、策略。如在学习“苏科版”《长度和时间的测量》一节前,学生已基本掌握常见的长度单位及换算,能用工具粗略或不太规范地测量出物体长度。基于这样的学情,应将教学重点放在对测量本质的认识、估读的意义、规范使用刻度尺的方法及知道什么是误差等内容上,而非对单位换算的训练上。同时,教学中应采用“自主学、小组学、全班学”三学融合的策略,通过自主探究的方法,让学生先自主摸索测量规则,再由师生、生生间的相互评价来进一步认识测量的规范。

2.研究文本,依标定位。理解文本是使课堂立意从知识转向素养的保证。备课时需要充分研读教材、课标等文本性资源,确保教学目标在立足于知识这根藤的基础上,还能顺着藤挖掘到知识背后隐藏的物理思想和价值观念等学科素养方面的这些瓜。如在《长度和时间的测量》一节中,除了确定“掌握测量的基本知识、技能”等知识性、技能性目标外,还应落实“比较的思想、规范的意识、估测的方法和能力以及实事求是的态度和价值观”等素养目标。只有作为知识的那些藤枝壮实,才有物理素养的瓜果丰硕。

2    种瓜得瓜

善于种瓜得瓜,把握课堂着力点,指的是实验。实验是落实学科素养的重要途径,实施不同的实验教学,就会产生不同的教学效果。所以,需要教师不断改进、创新实验教学,丰富学生的直接经验,课堂才能结出我们需要的“瓜”。尤其在一些容易被“前概念”干扰的知识点的教学上,更应在实验上多花心思,帮助学生从顽固的迷思概念中走出来。为此,教学中应着力于实验的“三做”。

1.真做。只有在真实的实验情境中,学生才有真体验、真收获,最终实现真提升。但现在的一些课堂当中,教师为了教学不出岔子,实验前做足了铺垫,甚至让学生先预习好实验步骤以及实验中的注意事项,然后再亦步亦趋地完成实验。这种假实验、假探究的教学虽然顺畅,可做实验操式的模仿,容易掩盖学生在操作技能上的不足,也会扼杀学生的创新动机。

在执教“苏科版”《动能 势能 机械能》一节时,某教师对探究影响动能、弹性势能、重力势能因素的三个实验均采用了这样的处理策略:“问题情境—猜想假设—设计方案—明晰步骤—学生实验—应用结论”,教者的意图是强化对探究各要素的认识,但重复、机械、缺少挑战性的活动,不仅没有实现教学目标,还削弱了学生对探究的兴趣。那么,对类似的教学怎样实现每个实验都“真做”?针对本课,笔者认为可从三个不同角度设计活动,把重点放在探究影响物体动能大小因素的实验上,该实验可充分让学生讨论方案、尝试操作、交流探讨、描述结论等。尤其是引导学生尝试探索,促使他们在不断出错、纠错的过程中感悟斜面的作用、控制变量的思想,从而让学生在充分实践的过程中获得知识与素养,为后面两个探究活动打好基础。探究弹性势能的问题课标要求较低,实验也较简单,可把探究角度放在对现象的观察、分析、归纳上,因此可将学生实验改由教师用橡皮筋等物体直接演示。探究重力势能的实验则将重心放在问题的解决上,通过设计“要使桩打得更深,可以采用哪些方法”的开放性问题情境,诱发探究的深入,使学生在问题解决的过程中,领悟影响重力势能大小的因素。可见,“真做”能发散学生思维,提升实验技能,增强合作意识,获得成功体验。

2.多做。为把握重点,揭示事物本质,就需要创造条件多做实验,给学生更多的直观感受。

在“苏科版”《内能 热传递》一节的教学中,大多数教师觉得内能这个概念比较抽象,干脆开门见山直接通过与机械能的类比,告诉学生分子与宏观物体一样也具有动能与势能,从而建立内能概念。这样的教学处理导致学生最后不能将内能与机械能从本质上有效区分。怎样突破教学中的这一难点呢?在2018年某省初中物理优课评比中,一位教师的处理方式或许对大家有所启发。

如图1所示装置,A瓶、B瓶通过玻璃管相连且都密封,玻璃管中间封闭有一段红色液柱,并在B瓶下方的展台中藏有一加热杯垫。教师偷偷遥控开关对B瓶加热。此时,学生发现红色液柱竟然莫名移动了。就在学生诧异之际,教师提出了以下问题:“你觉得什么物体对液柱施力?有没有做功?说明了什么?这种能量与前面学过的能量形式是否一样?”递进的问题引导学生在观察现象的基础上初步认识内能。这里教师没有直接告知学生内能是什么,而是利用自制教具创设“意念移物”的情境,帮助学生在观察、思考中感知内能的存在,不仅激发了学生的兴趣,也为后续学习打好伏笔。

随后,在热传递改变内能的教学环节中,教师没用图片或视频,而是对器材作进一步的改进。如图2用一只玻璃瓶,瓶中插有能显示温度的传感器,且瓶与橡皮U形管相连,U形管底部封有一段红色液柱,请学生利用该装置探究有哪些方法可增加瓶中氣体的内能。这一实验不仅呼应了引入环节,也让学生对热传递可以改变内能的本质有了更直观的认识。因此,在条件允许的情况下,通过多做实验来丰富学生的体验,有助于学生进一步理解、内化知识,也有利于实验过程中的思想方法、情感等的渗透。

3.巧做。通过实验突破教学关键,化解教学难点往往需要做得巧。巧做体现在实验的创意设计,或者巧妙的自制教(学)具来实现实验的创新。

“苏科版”《光的反射》一节,教学的关键是让学生在潜移默化中理解为什么要引入法线这个概念。但大多数教学都是采用信息快递的形式将这一概念直接呈现出来,硬生生的信息给予,学生往往知其然而不知其所以然,不利于后续光学的学习。而下面这位教师在对这个问题的处理上就显得非常巧妙。先用喷雾器在教室里喷满雾,如图3让激光沿着不同方向入射到水平的镜面上,观察现象。然后用一白纸板呈现光路,发现此时纸板始终与镜面垂直,如图4。再将上述纸板平面叠加在一起,发现三个平面都相交于一线,而这根直线过入射点且与镜面垂直,即所有反射光线与入射光线都在这一根直线决定的平面内,如图5,这一根直线就是法线。

场面壮观、气势磅礴的立体光路的呈现,吸引学生积极参与,而创意的设计也让法线的引入水到渠成,突破了为什么要引入法线这一教学难点。最终,学生领会到原来建立法线概念,不是为了定义入射角与反射角,也不是为了说明反射光线、入射光线的位置关系,而是为了说明反射光线与入射光线所在平面与镜面垂直。像这样学生在实践中获得的信息,经过大脑加工后容易形成新信息,从而突破教学难点。

同样,实验中巧妙的自制教具,也会收到意想不到的效果。在探究真空能否传声时,笔者曾用自制教具替换教材中的实验。如图6,将“蜂鸣器”装入注射器中,将针筒活塞推到底部,用橡皮帽堵住针筒口,然后向外拉活塞声音会显著变小,说明传声需要有介质。取材容易、結构简单的实验装置,实验效果好,让所有学生都能在自主探究活动中获得直接感受。当然,这些自制教具也可发挥学生的聪明才智,通过布置课外的小制作任务,让学生也参与进来,以此提高他们的动手技能和学习兴趣。

3    瓜熟蒂落

成于瓜熟蒂落,问到“巧”处自然“熟”,即要抓住教学的关键点——以问促学。有人说问题是点燃学生思维的火把,问得好才能教得好。故教学的关键点首先应落在对问题的设计上,善于将知识、素养问题化,问题情境化;其次,应落在解决问题的策略上,善于合理引导,使学生成为解决问题的主体,这样物理素养的“瓜”才会在课堂上自然落地。

1.设计核心问题,让知识从碎片传递转向整体建构。课堂中一些教师的提问存在随意发问、缺少主题等现象,导致学生获得的知识过于零碎,不利于整体知识的建构。改变这一现状,教学就应围绕基于核心内容的主问题展开,因为核心问题能够引领学生的思维向深处、向远处去扩展。如在“探究影响电流大小因素”的教学中,可设计这样的主问题:“为了探究电流与电压的关系,实验前你需要思考哪几个问题”。这一框架性的主问题,有利于学生对知识的整体把握,也为学生的自主思考、合作交流提供了可能。当然,在具体的操作中还应预设若干子问题:

①如何显示电流、电压的大小?

②如何控制电阻不变?

③如何改变电阻两端的电压?

④电路中的电流与电阻两端的电压有什么样的关系?

⑤如何使得到的结论更具有普遍性?

……

然后合理选择子问题引导点拨,而选哪些子问题是基于学情,即学生在探究合作中对问题的解决程度。这样的教学策略,让学生真正经历智力探险,在知识重演的过程中形成知识网络。

2.课堂巧妙留白,让知识从“滴水不漏”转向“留有空间”。特级教师吴加澍曾说过:“完美的东西要有一点空缺,不能求全求美,这样才有生命的张力”。在教学中,要运用好留白的艺术,不仅在时间上为学生腾出更多自主学习的空间,也要在内容上,为学生后续学习留有余地,而不应是滴水不漏地讲解。

时间上,要善于“等”。当问题抛出后,要迟一点“抖露”答案,给学生一定的思考时间,教师不做“最强大脑”,而由学生自己把窗户纸捅破,把“盖子”掀起。只有课堂上留给学生足够的“悟”的时空,学生才能对问题进行较为深入的揣摩、思考,实现深度学习。

内容上,要善于“少”。“少”即为“多”,课堂容量适宜,拓展合适,不一步到位。比如,“苏科版”《长度和时间的测量》一节,若把长度、时间测量放在第一课时中一并完成,第二课时通过大量的习题进行复习巩固,那么新授课堂学生对问题的认识往往浮于浅层,即使学生的解题能力得到提高,但最终学生的物理素养不可能高。所以,笔者认为本节教学应将“间接测量与时间”放在下一节课,让新授课有更多时间引领学生对问题进行深入思考,可能更有利于学生对测量本质的认识,以便以后能更好地迁移至其他测量工具的学习,这也与学生螺旋上升、逐渐建构的认知规律相符。

总之,课堂教学是门艺术,教师既要研究好不同学科间所遵循的一般规律,也要研究不同学科的学科特性。囿于水平和篇幅限制,有的问题笔者只能浅尝辄止,期望有更多的同行能够加入到研究初中物理课堂教学的行列中来,因为教学研究永无止境!

(栏目编辑    李富强)

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