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“三生课堂”的物理学科表达

2021-01-13任晔

关键词:生活情境初中物理

任晔

摘要:立足初中物理课堂教学实践,形成“三生(生活、生成、生命)课堂”的学科表达:以生活情境为学习活动的切入点,从中提取概念本质特征、提炼物理规律问题;以生成学力为课堂教学的着力点,强化实验探究,注重发展科学探究素养和科学思维水平;以生命实践为学科育人的落脚点,设计丰富的综合实践活动,提升学生的综合素养。

关键词:“三生课堂”;初中物理;生活情境;生成学力;生命实践

课程育人价值的主阵地在课堂。探索素养导向的教学实践,是当前课堂教学改革的主旋律。为此,江苏省无锡市惠山区教育局提出“三生(生活、生成、生命)课堂”教育理念,并在区域深度推进教学实践,探索“三生课堂”教学样态。我们立足初中物理课堂教学实践,形成了“三生课堂”的学科表达,即以生活情境为活动的切入点,以生成学力为课堂的着力点,以生命实践为育人的落脚点。

一、以生活情境为学习活动的切入点

“突出问题导向,注重真实问题情境,引导学生在不断探索中解决物理问题”是物理课程的重要理念。情境的设置,应面向学生的现实生活,在学生鲜活的日常生活环境中发现、挖掘资源,继而形成生活情境。以生活情境作为课堂学习活动的切入点,既能激发学生的探究兴趣,又能在揭示科学本质的同时发展学生的科学思维。初中物理课程涵盖的学习内容大致可分为概念和规律两大类。无论是概念的建构,还是规律的探究,都可以生活情境作为学习活动的切入点。

(一)概念教学——从生活情境中提取本质特征

学生在学习物理概念之前,已经基于生活经验形成了自我的经验性常识。在此基础上建构物理概念,必须对所观察的现象重新加工,在诸多客观情境中概括事物的共同属性,抽象事物的本质特征,完成从经验性常识向物理概念的转变。

比如,教学“密度”概念时,为了引出“探究质量与体积的关系”的学习任务(活动),可以创设让学生鉴别物质种类的生活情境——区分表面被涂成相同颜色的铁块和塑料块。物质的鉴别需要借助物质的属性,这个生活情境能很好地体现“密度”概念的本质特征,自然而深刻地引发“密度”概念的学习。

又如,教学“压强”概念时,创设“踩鸡蛋”情境:在软垫上铺几个鸡蛋,让班级中的“大个子”轻轻站上去。学生会惊奇地发现鸡蛋居然完好无损,迫切地想要一探究竟。这个生活情境能有效引发学生的认知冲突,待“压强”概念建立后再回顾并解释这一现象,学生会感叹“意料之外也在情理之中”,更深刻地认识压强的实质。

(二)规律教学——从生活情境中提炼物理问题

物理规律的探究需要创设问题情境,生活就是最大的情境素材库。规律教学,教师应引导学生从生活情境中发现和提炼问题,对问题可能的答案作出假设,并运用已有知识制订探究计划,选择符合情境要求的实验装置进行实验,获取客观、真实的数据,进而通过对数据的分析形成关于物理规律的结论。

比如,学生都有荡秋千的经历,也会发现不同秋千来回摆动一次所需的时间不尽相同。借助这一生活情境,可以提炼出物理问题“影响单摆周期的因素”。

又如,教师播放因超速、超载而引发的交通事故的警示视频,引导学生提炼出物理问题“影响动能大小的因素”。

二、以生成学力为课堂教学的着力点

新课程改革以来,围绕“学力目标”做了一系列界定,即从“双基”到“三维目标”再到“核心素养”。学力目标的刷新与演进,显示着改革的路向,因为学力目标决定着学习(教学) 的品质。笔者以为,学生真实的学力应是一种发展性学力。这种学力不是碎片化知识的堆积,而是问题解决所必需的,是以思考力、判断力、表达力为中心的合力。这种学力具有可持续性,影响和支撑着后续学习和个人发展。就物理学科而言,学生的学力主要表现为科学探究素养和科学思维水平。

(一)发展科学探究素养——证据的收集与解释

探究是物理学习的重要内核,物理课堂教学应以提升科学探究素养为重点。科学探究主要包括问题、证据、解释、交流等要素,其核心在于证据的收集与解释。这在一定程度上指引了教学的路径:基于有限的证据对问题作出可能的猜想与假设;制订实验方案,通过实践操作获取证据;分析证据,处理信息,得出可靠的结论;分享证据,表达观点,进行交流与合作。

比如,《光的反射》一课教学,教师首先用激光笔发出一束光线,照射到墙上的目标点A(如图1所示)。然后,用挡板挡在刚才的传播路径上,引导学生想办法改变光的传播路径,再次照射到目标点A。基于这一体验获得有限的证据(如图2所示),提出关于反射定律可能的猜想。接着,继续收集关于“什么情况下反射光与入射光重合”“反射角与入射角有什么关系”的证据。最后,通过“只满足角度相等,能否描述反射光线在空间中的位置?”这一追问,引导学生收集“分居在法线两侧(如图3所示)”“向后翻折F面,不能呈现反射光束(如图4所示)”等证据。基于证据的收集和解释,学生体悟到“科学知识的形成是一个不断修正、不断深入,以逐步逼近客观存在的过程”。学生经历这样的科学探究过程,能够不断夯实学力。

(二)提升科學思维水平——模型的建构与应用

科学思维是基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程,其可迁移性、可持续性是形成终身学习能力的关键。科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素,其核心在于模型的建构与应用。用模型描述自然、用数学表达模型、用实验检验模型、用模型解决问题,构成了物理学习的重要路径。

比如,建构“分子动理论”模型时,苏科版初中物理教材从宏观物理现象出发,带领学生了解物质内部的微观结构。这需要学生能够合理地猜想,并依据可以观察的宏观现象在逻辑推理的基础上收集充分的证据验证猜想,从而证实物质模型,了解物质的微观性质。为提升学生的科学思维水平,课堂教学中,教师以模型建构为主线,为学生选择与修正模型提供足够的证据支持。具体教学流程如图5所示。

把生成学力作为课堂教学的着力点,需要教师在观念上加以转变,带领学生不仅知道“是什么”,而且知道“为什么”,掌握“怎样在现实世界中运用”“怎样求得适应”。这要求教师积极思考“最核心的预期学习结果是什么”“什么样的生成最有价值”等问题,把握教学行进的方向。

三、以生命实践为学科育人的落脚点

课程与教学既需要持续革新,又需要坚守教育常识。叶澜教授曾大声疾呼“让课堂焕发出生命活力”,“只有在这样的课堂上,学生才能获得多方面的满足和发展,教师的劳动才会闪现出创造的光辉和人性的魅力,教学才不只是与科学,而且是与哲学、艺术相关,才会体现出育人的本质”。课堂活力的焕发,呼唤生命实践。生命实践是生命个体(学生)面对复杂性问题的综合性实践,具身是其典型特征。就物理课程而言,物理综合实践活动是比较典型的具身参与下的生命实践。

比如,组织综合实践活动“制作医用冷藏盒”时,通过视频等素材引发“医药、疫苗的冷藏”的现实需求,然后组织小组探讨,将课题分解成系列子课题“比较不同材料的保温性能”“选择合适的低温物质”“检验冷藏盒的保温性能”,最后结合项目计划书制订分工和推进计划,绘制设计图纸,制作并检验性能。

学科综合实践活动具有较强的综合性、实践性和开放性,能引导学生运用多学科知识和方法解决问题,不断提升问题解决能力和实践创新能力。从项目确定、活动策划到组织开展中的问题解决与调整、小结反思与再策划,学生需要主动肩负起问题解决者的责任。“教天地人事,育生命自觉”,在实践中成全人的发展。生命实践成为育人的有效落脚点。

以生活情境为学习活动的切入点,从中提取概念本质特征、提炼物理规律问题,贴近学生生活,符合学生认知特点;以生成学力为课堂教学的着力点,强化实验探究,注重发展科学探究素养和科学思维水平;以生命实践为学科育人的落脚点,设计丰富的综合实践活动,提升学生的综合素养。让这样的新样态成为常态,是我们的愿景,更是我们的行动。

参考文献:

[1] 钟启泉.学力目标与课堂转型——試析“新课程改革”的认知心理学依据[J].全球教育展望,2021(7).

[2] 骆波,彭夷.“走进分子世界”教学设计[J].江苏教育,2020(59).

[3] 叶澜.让课堂焕发出生命活力——论中小学教学改革的深化[J].教育研究,1997(9).

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