组合使用教学媒体 提升学生核心素养 *——以“太阳能”教学为例

柳 怡

(江苏省江阴市第一初级中学,江苏 江阴 214400)

2020年初受新型冠状肺炎疫情影响,大部分地区都无法如期开学,无接触式的“云教学”成为较理想的选择。“云教学”是指依托各种网络平台，利用手机、电脑等电子终端设备实施在线教学。凭借先进的信息技术，教师和学生可以共享海量资源，包括文本、图片、视频、动画等等，还可以实现远程互动、动态管理、在线讨论、在线答疑、实时监测、在线考核等。笔者以苏科版初中物理第十八章第三节“太阳能”教学为例,探讨利用“云教学”促进学生核心素养提升的教学方式。

1 教学分析

本节内容与生活、科技、社会的联系十分紧密,与其他学科的内容又相互交叉,因此,无论是教学材料的选取,还是活动的设置,都体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念,引导学生“关心科学与技术发展的前沿,具有可持续发展的意识,树立正确的科学观,有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感”。

针对本节课的特点,运用“云教学”授课时,应充分合理地利用多媒体技术,帮助学生进行探究,使学生在观察、倾听、思考、讨论、意义建构的过程中,深度理解学科核心概念,形成物理观念,提升其科学探究和思维能力,培育学生的核心素养。

2 教学设计意图

在“云教学”过程中最容易遭遇的尴尬就是“学生失踪”,最好的办法就是抓住学生的兴趣。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”如果能使学生对所学知识点产生浓厚兴趣并沉浸其中,必能激发其强烈的求知欲,积极投入学习过程中。但“趣味”不是选择教学素材和手段的唯一标准,还应兼顾其“实用”性,促进学生观察思考、自主进行知识建构、唤醒其责任意识。

2.1 教学“有趣味”，激发学生学习动机

太阳每天从东方升起,我们对它早就习以为常,如何在学生心中激起对它的学习兴趣呢？笔者安排了下面两个环节：(1) 利用多媒体展示三幅“太阳图腾”图片,引出疑问：为什么从古至今不同时代、不同地区、不同种族的人们都对太阳怀有崇拜之情？以此激发学生对太阳的好奇心。(2) 播放介绍太阳的视频,揭开其神秘面纱。通过这一环节的展示,学生对太阳结构、基本参数以及太阳能的来源有了粗略了解,也激发了学生深入探究的热情。

2.2 多媒体资源“有作用”，引导学生观察思考

在对视频和图片的观察过程中,简单地调动视觉和听觉无法达到深度学习的目的,要围绕具体的教学目标,由表及里、由外及内,还要与科学思维相结合,有选择地进行观察。因此,选择“有作用”的多媒体资源显得尤为重要。

2.2.1 用视频增强视觉效应

本堂课的难点在于认识太阳能及其转化,这里涉及的能源种类丰富,在这些能源从形成到被人类获取和应用的过程中转化形式多样,会使学生的认知产生混淆。虽然教材中提供了阅读材料,但涉及的能源种类较少,文字加图片的展示形式也不够生动。笔者针对教材中关于地球上能源的图片,在网上收集视频，展示其中各种能源的来源及转化方式。由于课堂时间限制,根据需要用“快剪辑”等视频编辑软件对视频进行删减和拼接,将学生的关注点聚焦于核心问题上,使学生能快速从视频中提取有效信息。

为了让视频“有作用”,在视频播放前笔者引导学生观察教材上的图18-10,找出其中涉及的能源种类,并带着下列4个问题观看视频。

问题1：哪些能源来自太阳？

问题2：哪些是可再生能源,哪些是不可再生能源？

问题3：说出三种在应用时会产生污染的能源。

问题4：这些能源从形成到被人类获取和应用的过程中,涉及哪些能量转化过程？

在播放视频后,以填空题的形式对学习效果进行测评。如：太阳照射,温度升高,能转化为能,晒热的空气上升,空气流动形成风,又转化为能,风推动海浪运动,使海浪获得能,形成了能。

通过观察—思考—归纳这一系列的学习活动,促使学生内化抽象概括、分析综合、推理论证等科学思维方法。

2.2.2 以动画增强感官体验

在讲解太阳能来源于核聚变时,利用多媒体展示核聚变和核裂变的动画,引导学生运用对比的方法,了解核能应用的两种方式以及在实际生产生活中的用途,找到两者间的异同点,强化概念,提升学生的科学认知水平。

2.2.3 以图表增强动静变化

为培养学生的科学思维能力,从定性和定量两方面进行科学推理、找出规律、形成结论,并能解释自然现象、解决实际问题,且具有科学证据的意识和评估证据的能力,在认识太阳能利用的优、缺点时,用多媒体展示图表、数据等信息。

用表1展示世界和中国化石燃料及铀探明储量的开采年限,用不可再生能源面临枯竭的困境反衬出太阳能等可再生能源的开发前景。引导学生分析我国各地区太阳能辐射强度分布图,以此说明太阳能较分散且分布不均匀。

表1

笔者提供一同学家太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息(表2)，让学生计算太阳能热水器的能量转化效率，通过计算,从转化效率较低这个角度来说明目前太阳能还不能作为主流能源使用。

表2

2.3 教学内容“有意义”，促进学生的知识建构

本节内容具有较强的综合性,从物理、化学到地质学、生物,大到宇宙天体,小到原子核内部都有所涉及,内容丰富且较为琐碎。根据布鲁纳的理论：“越有结构的知识,越接近学科本质；结构化的知识有助于记忆,有助于迁移。”通过把所学知识结构化,可以帮助学生理解、记忆和迁移,从而实现教学内容的“有意义”。在教学过程中使用表格、结构图等来展示所学知识点,尝试用图1对能源进行归类,使之条理清晰,便于比较。用知识结构图来展示太阳能利用的三种方式(图2)，使之条理更为清楚、脉络更加明晰。

图1

图2

2.4 教学媒体“有启示”作用，唤醒学生的社会责任感

物理教学应培养学生正确的情感态度价值观和良好的社会责任感,养成健全的人格,为学生日后发展奠定基础。因此,在本节课的末尾,笔者选用“有启示”作用的视频,介绍“人造太阳”——中国环流器二号,展现最新的科技成就，感受科学家们追求创新、严谨实验的精神,树立科学的世界观、形成可持续发展的意识，激发进一步学习其他科学技术的动力。

3 教学反思

由于这节课是以录播课的形式呈现,所以在案例设计时缺少了与学生互动的环节,给教学留下了遗憾。如果能以直播课的形式呈现,笔者建议增加几个环节。

3.1 学生课前收集资料

本节课从知识内容来看,教学要求并不高,但涉及面广、综合性强。学生可在课前通过各种途径完成资料收集,有利于学生对“科学、技术和社会”以及“风险和利益”等问题形成自己的见解,并给教学留有更多选择余地和发挥空间。

3.2 学生在网上交流讨论

在“了解太阳能及其转化”“利用太阳能的三种方式”和“利用太阳能优、缺点”等教学环节可以利用“钉钉”“腾讯会议”等APP,给学生提供在网上展开科学讨论和辩论的机会,从而引导学生关注个人和社会所面临的具有挑战性的问题。

通过“收集资料——整合资料——讨论交流——评价总结”流程,既有利于培养学生收集、处理信息的能力,形成人与自然和谐共生的观念,又有利于拓展学习内容的深度和广度,理解科学、技术、社会、环境的密切联系。