物理核心素养导向的概念课教学策略
2019-09-20庄雪芬
庄雪芬
摘 要:当今社会需要多方位发展的人才,在教学中提升学生的核心素养迫在眉睫。本文以物理核心素养内涵为指导,通过对沪科版第六章第一节“力”的教学进行优化设计,力求达到培养学生物理核心素养的目的。
关键词:物理核心素养;教学策略;概念课
物理核心素养包含“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”四个方面[ 1 ]。从学生长远的发展看,物理教学中应重视对学生物理核心素养的培养,教师在制定教学设计时,应巧设有助于核心素养培养的教学策略,并在教学中实施。长此以往,学生能逐渐形成物理核心素养,培养适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力[ 1 ]。课堂是落实学生物理核心素养的关键所在,怎样的教学策略更有利于物理核心素养的培养呢?下面以沪科版八年级物理第六章第一节“力”为例,探索提升学生物理核心素养的教学策略。
1 开展学科能力活动,构建物理观念
物理观念是物理概念在头脑中的提炼和升华[ 2 ]。物理观念的形成过程比单纯地掌握物理概念和规律更有意义[ 2 ]。教师在教学过程中,不能只重视学生是否记住了知识,更要注重知识的生成过程以及建立相对独立知识之间的内在联系。针对“力”这节课的“物理观念”形成设计“力的发现”自主探究活动,让学生从实践中获真知。
新课导入后,提供实验器材:气球 、乒乓球、弹簧、钩码、直尺、磁铁、大头针等,两人一组进行实验探究。
实验后上台展示分享,教师将学生发现的力在黑板上列出,并引导学生发现更多的力。板书如图1。
从板书中找出力的共同点,归纳出力的概念。将实验中看到的力的作用效果进行分类,再通过补充实验和实例分析,总结出力的两个作用效果。板书如图2。
在此基础上,引导学生发现:弹簧把钩码拉起来的同时,钩码也把弹簧拉长了,手把橡皮筋拉伸长的同时,橡皮筋也把手拉痛了,等等。体会力的作用是相互的,每个力都有反作用力。
【设计意图】学生通过自主选材、自主探究发现力,体验深刻,物理概念的归纳水到渠成,巧妙地将力、力的作用效果、力的作用的相互性都联系起来,这样学生不是被动的被灌输知识,而是主动参与了物理观念的构建过程,将所学知识内化。老师的板书也是很重要的一个环节,将共同点框起来归纳,使教学可视化,深深地印在学生的脑海中。
2 创设真实新颖的物理情境,渗透科学思维
物理观念的构建过程也是科学思维的培养过程。学生在学习物理概念、物理规律的过程中,要通过情境创设、科学探究等渗透物理思想方法,培养学生分析解决问题能力和独立学习能力。为了实现“科学思维”这一核心素养的培养,在教学中可主要通过情境创设策略来实现。
活动1:
视频导入:小朋友推行李箱。学生通过箱子移动判断箱子受到力的作用。
【设计意图】通过视频中的情境引导学生通过力表现出来的效果来认识力的存在,进而使学生在自主探究中顺利地通过此方法来发现力。渗透了转换思维。
活动2:
让学生挤压气球,观察气球形变;拍打气球、同学间传递气球,观察气球运动状态改变。
归纳出力的两个作用效果:力可以使物体发生形变,力可以使物体运动状态发生改变。
而运动状态的改变包括由静止到运动、由运动到静止、速度快慢改变、速度方向改变。
【设计意图】通过挤压气球、拍打传递气球,对学生“力的发现”的自主探究进行补充,更完整地归纳出力的作用效果。渗透了归纳思维。
活动3:
两个气球相互挤压,两气球都发生形变。
学生拍桌子,感受对桌子施力的同时手也会痛。
同学演示穿旱冰鞋推墙,人后退。
【设计意图】让学生深刻体会并归纳力的作用的相互性。渗透了归纳思维。
活动4:
引导学生列举生活中的力现象,并用所學知识解释生活中的力现象。如:
(1)跳水运动员压跳板,力的作用是相互的,跳水运动员受到向上的力往上跳。
(2)鸡蛋敲碗边缘,力的作用是相互的,碗给鸡蛋力的作用,鸡蛋破。
(3)火箭升空,火箭向下喷燃气,力的作用是相互的,燃气给火箭向上的反作用力。
(4)游泳,手向后划水,力的作用是相互的,水给人向前的力,使人向前进。
【设计意图】通过生活中真实的力的情境,让同学们学会解释生活中的力现象,学以致用。培养学生善于观察、善于思考的习惯,提高科学思维能力,使学生在未来即使不再学物理仍然能有较强的观察能力、思考能力、解决问题的能力。
3 自主设计并实施创新实验,培养科学探究能力
物理是以实验为基础的学科,教师应重视实验教学,并使实验教学常态化,充分利用实验室中和生活中的资源,在物理课堂中多加入实验元素,培养学生的探究能力。本节教材中是没有科学探究实验的,但可以通过自主设计并实施创新实验的策略,来实现核心素养中“探究能力”的培养。
物理观念构建中提到的“力的发现”的自主探究实验,经历了以下过程:(1)选什么器材(2)做了哪些操作(3)看到什么现象(4)如何展示并描述实验。学生通过自主选材来发现力,培养了合作探究意识和动手能力;再上台展示并描述,培养了表达能力和表现力;再引导学生归纳出概念,培养归纳能力和物理语言描述能力。
在“力的作用是相互的”环节,还设计了两个创新实验。
分组实验:动力小车
教师提前做好几个动力小车半成品,学生组装,进行实验。器材:乐高小车、气球、吸管、橡皮筋。吸管架在乐高小车上,用橡皮筋固定,吸管一端套上气球,吸管另一端吹气,然后小车放在桌面上就可以跑起来。限时组装,小组间进行比赛,看看谁的小车跑得远。
【设计意图】本实验让学生热情高涨,积极地投入,小组成员合作,从组装到比赛,让学生深刻体验到力的作用的相互性。也培养学生的动手能力、团队协作能力。
演示:力的传感器
力的传感器演示:作用力与反作用力同时产生,同时消失,大小相等。图3为课堂演示截图。
【设计意图】力的传感器演示,从图象上获知相互作用的两个力同时产生同时消失,大小相等,突破了难点。使学生对概念的理解更加深刻,也培养学生读图象的能力。通过演示和操作细节讲解让学生了解科学的严谨性,体会科技的精妙之处,激发了学生的探究意识和求知欲。
4 注重过程性评价,激发科学态度与责任
教学实施过程中,教师应重视“科学态度与责任”的核心素养的培养,使学生了解科学的本质,具有科学的探索精神和实验精神,拥有社会责任感[ 3 ]。教师在本节课教学中可通过过程性评价,实现这一核心素养的培养。
如在“物体间不需要接触也能产生力的作用”环节,有的同学做的实验是:磁铁放在存放大头针的纸盒下方,磁铁隔着纸盒,没有接触大头针,也能对大头针产生力的作用。这个是在预定目标范围外的,教师应肯定学生非常有创意的发现。还有的同学发现大头针在磁铁下一根接着一根不会掉下来,学生解释:下方的大头针隔着那么多根大头针还能被磁铁吸住。教师及时予以肯定,并简单提一下磁化现象。
又如在“力可以改變物体的运动状态”环节,有的同学做了这样的实验,在桌面上滚动的乒乓球,滚到桌边掉下来,改变了运动方向,学生解释:这是因为受到重力的作用。这样的发现很特别,对其他同学很有启发作用,教师给予肯定评价,并可以简单解释:离开桌面后乒乓球少了桌面的支持力,受力情况发生改变。
当学生上台展示实验,并进行实验描述后,教师应对学生的操作及语言表达给予简单评价,指出做得好的地方和需要改进的地方。这样有助于后面展示的同学越做越好,长期培养,学生的动手能力和物理语言描述能力都会加强。
在学生的分组实验过程中,教师通过巡视了解学生的操作情况,之后给予简要评价。
通过过程性评价,可以培养学生严谨的科学态度,规范的实验操作,团队协作的意识和责任感。促进物理学科“科学态度与责任”这一核心素养的发展。这一素养在学生未来的学习和工作中都是非常珍贵的。
5 结语
总而言之,物理教学中,培养学生物理核心素养是非常重要的,能够帮助学生发展终身受用的能力和品格。而发展物理核心素养的关键在于教师,教师要将核心素养了然于心,以学生能力的提升为出发点,制定渗透物理核心素养的教学策略[ 3 ]。这需要教师更加努力地学习,学习名师的教学经验,结合自己教学实际,进一步优化教学设计,不断探索对学生有帮助的教学策略,帮助学生在扎实掌握物理基础知识的过程中,培养物理核心素养。使学生在若干年后,当脑海里的物理知识慢慢淡化时,物理课堂上习得的核心素养却依然清晰[ 3 ]。
参考文献:
[1]郭培东.基于核心素养培养的初中物理概念教学的思考[J].中学物理,2019,38(1):2-4.
[2]张敏.着眼核心素养 优化课堂设计——以“磁现象 磁场”为例[J].中学物理,2019,38(3):53-55.
[3]王丽娟.核心素养为导向的实验教学策略初探[J].中学物理,2019,38(1):8-10.