新课标背景下的“构模+素养+评价”复习课新样态
——以“电路初探”综合实践活动为例
2022-11-03庄益君
庄益君
(江阴市礼延实验学校,江苏无锡 214431)
2022年版《义务教育物理课程标准》的重要变化从关注学科渗透转为提升学生物理课程核心素养,注重物理课程的基础性、实践性与发展性.物理课程的内容结构设置为物理内容、实验探究和综合实践三大类一级主题.本文将“电路初探”的复习课以综合实践活动形式展开,是在尝试新课标背景的复习课新样态.
笔者在与众多物理教师交流时,多数教师都对复习课的教学效能提出疑问.大家较多信奉“熟能生巧”的策略.尤其对电学复习课,教师们基本都是采取“知识点回顾+典型例题讲解+习题巩固”的强化应试训练方式,正如行为主义学派斯金纳提出的“操作强化原理”,多次强化模仿、记忆,不断重复机械化训练.这种复习方式应付常规题有一定的作用,但不能激发学生的学习兴趣和创新能力的培养,对学科核心素养的培养更非积极助推的,与新课标的评价体系也不吻合.
鉴于此,复习课的课堂教学迫切需要创新.本文针对以下几个问题进行思考:如何培养学生的学科核心素养?创设什么样的真实情境,能巧妙将众多的知识点通过构建模块呈现给学生?通过什么样的评价方式激发学生复习课的兴趣?本文以苏科版义务教育课程标准实验教科书的物理九年级上册的第13章“电路初探”复习课为例,谈谈自己对新课标背景下的复习新样态的尝试.
1 单元设计,情境构模
在执教本节课时,笔者依据物理观念大概念进阶,尝试以更高的视角,将自己对电路学习单元的生活化理解投射到本单元的知识体系中.
1.1 物理观念生活化
物理观念大概念进阶分为3层:第1 层级是电路的结构和连接方式;第2层级是电路工作遵循的规律;第3 层级是能量的转化.根据这3 层内容进行生活化对比理解,将用电器在电路中工作类比为汽车在道路上行驶.将大单元内容分解和对比如下:13 章“电路初探”的核心内容为熟悉电路各元件功能,将其类比为熟悉汽车各部件功能;14章“欧姆定律”的核心任务即用电器正常工作时遵循的原则,类比为汽车行驶应熟悉交通规则;15章“电功和电能”的核心任务即用电器以能量形式服务生活,类比为汽车行驶中的能量转化,从而提出低碳节能意识(如图1).从现象到规律,立意更高,层层递进,为初中阶段电路的学习搭建了整体框架,帮助学生将物理观念生活化.而本节“电路初探”的复习课为大单元提供了电路学习基础.
图1 电学概念层级图
1.2 物理问题情境化
从真实的生活情境引入课题:尝试以方舱医院中设计病房呼救系统为问题情境(如图2).既顺应时代抗疫形势,激发学生成为抗疫战士的责任担当又契合复习课主题,以问题为导向,逐步展开“再认识——电学元件”“再理解——电路规律”“再分析——电路故障”“新应用——电路设计”的复习课教学,最终实现问题的解决.
图2 “电路初探”复习课情境图
1.3 复习内容模块化
在梳理“电路初探”整章的知识脉络和核心概念的基础上,笔者将复习内容设置了4个模块,每个模块融入概念进阶设计思想.
模块1:再认识——电学元件.熟悉各元件功能.为防止知识的简单堆砌,将电源、用电器、开关和导线等电路元件放置在电路中,赋予其能量转化的意义.而电流、电压表的使用又为模块二的复习内容做好铺垫.
模块2:再理解——电路特点.理解电路特点,要完成从对串并联电路的认识到串并联电路的电流和电压特点的了解.该模块内容学习的基础是电路的判断及电流、电压表使用异同点.电流表、电压表在电路中使用出现的故障,引出模块三的复习内容.
模块3:再分析——电路故障.电路故障分析,是电学的难点.笔者通过对学生实验中的故障理论分析和通过小组合作检测盲盒中的电路故障化解难点.
模块4:新应用——电路设计.电路设计应用,是实践创新迁移能力的体现.借助工程思维,将物理创意与方案转化成现实有形作品.在以上3 大模块复习的基础之上,设计并制作病房呼救系统的作品.模块4 的学习内容实现知识技能和方法的升华.作品不断完善的过程,就是问题不断产生和解决的过程.
2 实验探究,素养融合
2022年版《义务教育物理课程标准》从物理内容、实验探究和综合实践3个方面设计学习,旨在促进学生物理课程核心素养的养成和发展.物理学科的综合实践离不开实验探究,它将引导学生学会学习、学会合作、学会生活.第13 章“电路初探”复习课在培养学生素养的实践中,通过实验探究尝试以下几个方面的实践.
2.1 立足课程目标
物理核心素养的培养与教学目标需进行匹配.物理观念是从认识结果的角度描述物理核心素养的;科学思维是从认识方式和过程的角度对学生核心素养中的关键能力进行的说明;科学探究更关注实验和实践的过程与方法;科学态度与责任是对科学和技术应有的情感、态度和价值观.
第13章“电路初探”复习课的知识性目标为:说出生产生活中采用简单串联或并联电路的实例;了解串并联电路开路电流、电压的特点.技能性目标为:会看会画会连接串并联电路图.体验性目标为:会设计简单的应用电路,所有的目标都指向实践体验.
2.2 “双链”并驾实施
(1)“实验链”贯之.
基于以上课程教学目标,“电路初探”复习课尝试以实验链串起4大模块复习的综合实践活动实践.
实验1:再认识——电学元件.
器材1:实验室内有电源、一个开关、一盏灯和一个电铃,如图3.
图3 器材1
任务1:(1)开关S1闭合,灯亮,铃响;(2)若S1断开,灯和电铃同时停止工作;请按照以上要求设计电路图,并连接实物图.
思维训练1:(1)借助串联电路,认识各元件的功能,尤其是对能量转化的意义;(2)启发学生除了串联外,并联电路也符合以上条件.培养解决实际问题的能力,同时完成会看、会画、会连接简单串联电路的能力目标.
实验2:再理解——电路特点.
器材2:在器材1的基础上增加电流表、电压表,实验室内有一盏灯和一个电铃,如图4.
图4 器材2
任务2:(1)用电压表测出串联电路中电铃和电灯两端的电压;(2)用电流表测出并联电路中电铃和电灯两支路和干路中的电流.
思维训练2:(1)正确使用电流、电压表,尤其是让学生尝试挑战并联电路连接的难点;(2)了解串并联电路的电流和电压特点,借助串联电路,认识各元件的功能,尤其是对能量转化的意义.
实验3:再分析——电路故障.
器材3:模拟器材2,每组再派发一个存在电路故障的盲盒,如图5.
图5 器材3
实验4:新应用——电路设计.
器材4:器材1的基础上增加开关S2和灯泡L2,如图6.
图6 器材4
任务4:电路正确连接后,闭合开关S1,发现灯L1亮;闭合开关S2,发现灯L2亮;无论灯如何亮,铃都响.
思维训练4:通过解决实际问题,培养学生综合实践能力.
(2)“问题链”贯之.
本课的模块4 是教学的难点,是学生关键能力中创新迁移能力的综合体现,也是课堂的升华和精华所在.笔者尝试以问题链作为锚点,逐层进阶.
问题1:如果只有一张病床的病人呼叫,指示灯和开关、电铃如何连接?
学生1:将所有元件进行串联.
学生2:指示灯和电铃能否并联后再和开关连接?
两种观点引发学生的思辨,从而进行科学选择.
问题2:系统中如果有两张病床的病人呼叫,指示灯和开关、电铃如何连接?
学生1:可以一床的灯和电铃先并联,再和该床的开关串联,另一床也如此连接.
学生2:铃太多了,可以每个指示灯和床的开关串联组成一条支路,两条支路并联后与电铃连接,这样可以节省电铃.
问题3:情境代入.护士知道是哪个病床呼叫后,如何对电路操作?
学生1:思维创想1.能不能在干路上装个总开关,直接断开?
学生2:思维创想2.不行,断开干路后,别的病床无法呼叫.可否用远程控制技术?
问题4:情境代入.病人如何知道自己呼叫成功,护士能否对电路进行应答操作?
学生3:思维创想3.病房再装一个指示灯……
问题链的设计不断培养学生的“科学思维”,让学生依托事实证据和科学推理,对不同信息、观点和结论提出质疑和批判,进行检验和修正,进而培养提出创造性见解的能力与品格.
3 小组合作,多元评价
评价不仅是对预期目标的检测,更是对学习过程的促进.目标明确、主体多元、方式多样的评价体系,尊重学生的个体差异,帮助学生建立自信,激发学生的求知欲和学习物理的热情.综合实践活动的评价主要是形成性评价,通过合作、探究、表达等过程成功展示作品,更重视对学生实践能力的测评.笔者借助一些方法尝试更全面地进行评价.
点亮一盏灯:本课教学前,由学生推选一名综合素质优秀的科学助理,旨在在学生中树立一个榜样.他像探照灯一样照亮整个教室的每个角落.他更是老师的助手,记录着课堂的每个精彩的表现,并进行量化.
组建一团队:综合实践活动除了培养学生的实验探究能力外,更重要的是引导学生学会学习、学会合作、学会生活,为学生的终身发展奠定基础.根据学生的特质、性别进行小组分工,对小组进行团队考核,最后评出鲁班团队奖、创意团队奖、工程师团队奖、排雷小专家奖、最佳辩手团队奖等,每个小组都有自己的高光时刻和对应荣誉.
树立一把尺:为了让学生的项目学习得到及时、客观的评价,从低阶学习走向高阶学习.本课采取了每小组选取一名评审团成员进驻其他小组.尤其在模块3实验电路故障分析、检修环节中,教师预先设计了6个盲盒,每个盲盒中设置了不同的电路故障.全班学生分成6个小组,每个小组都由其他组的一名评审团成员现场参与和评审任务完成情况.在设定的时间内,除了一个小组没有完成任务外,其他5个小组都顺利检测出故障并进行了电路修复,评审团第一时间将评审结果公布于众,为各个小组获得过程性评价提供了保障.
2022年版《义务教育物理课程标准》对学生核心素养的培养提出更高的要求.综合实践活动是培养学生学科核心素养和关键能力的重要利器,能促进学生素质的全面提高.我们还会继续探索以培养学生核心素养为教学目标,创设真实生活为教学情境,构建模块化教学,渗透多元评价的复习教学新样态.