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新课标视域下初中物理育人路径探索

2023-10-11唐俊孙留桥

中学教学参考·文综版 2023年7期
关键词:杠杆初中物理新课标

唐俊 孙留桥

[摘 要]新课标是落实学科育人的重要指南。文章基于新课标,以“杠杆”的教学为例,探索初中物理的有效育人途径。

[关键词]新课标;育人路径;初中物理;杠杆

[中图分类号]    G633.7            [文献标识码]    A          [文章编号]    1674-6058(2023)21-0064-03

一、新课标的亮点

2022年4月21日,教育部发布了新一版的义务教育课程标准。为了全面落实立德树人根本任务,研读新课标成为当下初中物理教师的一项重要任务。笔者通过参加各类相关的培训和学习活动,体会到新课标主要有以下几个亮点。

(一)关注学科教学育人导向

新课标更关注学科教学的育人导向,强调学科教学不再仅仅是为了获得学科的知识、技能和能力,更要关注人的精神、思想情感、思维方式、生活方式和价值观的生成与提升。新课标下的学科教学必须赋予文化意义、思维意义、价值意义,即人的意义。

(二)优化课程内容结构

新课标优化了课程内容结构,通过课程内容结构化,引领和推动教学改革向纵深发展。只有课程内容结构化,学生的学习方式才能进行相应的转化。

(三)强化学科实践及主题学习

结合真实情境,有效设计主题问题,通过任务或项目的形式引领学生进行深度学习,使学生在学习的过程中将学科(间)的知识、方法和思维方式等进行有机融合。注重为学生创设具有综合性、实践性和开放性等特征的问题情境,引导学生解决问题,创造性地完成任务,从而提升学生的综合素养。

二、初中物理的育人路径

(一)设计主题化活动,实现活动育人

强调知识的结构化和整合化,防止知识的孤立化和碎片化,是将学科知识转化为核心素养的基本要求。整体化具有以下三个方面的含义:一是联系,强调关联,而不是孤立;二是组织,强调建构,而不是复制;三是整合,强调“化学反应”,而不是“物理反应”。教师应将知识进行分化、重组、整合、改造和转换,使之转化具有教育意义、适合学生理解和掌握的知识内容和知识形式(包含表达方式、组合形式)。核心问题的设置是达成主题化活动目标的关键,一方面,它驱动学生在探究任务的过程对核心问题做出思维进阶式的解答,引领学生深入理解学科大概念;另一方面,学生能在主题化活动中形成求真、务实的科学精神,形成符合逻辑思维、实证意识的理性精神,形成不怕失败和困难、敢于挑战和批判的探索精神,以及善于发现问题、提出问题的创新意识等。

下面以“杠杆”知识为例。杠杆是一个大概念,它的整体知识框架如图1所示。

在学生学习了杠杆及其平衡条件后,为了巩固学生对杠杆知识的理解,笔者设计了如下主题化活动。

主题化活动:杠杆平衡的应用探究

任务1:小兔分萝卜。小兔用一根细线将粗细不均匀的萝卜悬挂起来,然后调节细线的位置,使萝卜保持水平平衡,用小刀将萝卜从悬挂处分割(见图2)。这样进行分割,公平吗?现提供适当的器材,请按照小兔的做法做一做并进行分析。

任务2:提供一个50克的钩码及细线若干,不再提供其他器材,你能否利用现有的器材测出一个长为1米的均匀木质刻度尺的质量?说出你的设计方案并实际做一做。

评析:在主题化活动中,教师不仅要让学生认识杠杆、学会建立杠杆模型,还要让学生理解杠杆的平衡条件,能够综合运用所学的杠杆知识解决实际问题。教师需要做的不是让学生仅仅掌握孤立的学科知识,而是要引导学生进行知识的整体建构,形成完整的知识体系,同时让学生通过运用学科知识解决问题来培育能力,实现从“学会”到“会学”甚至“乐学”的跨越。

(二)创设教学情境,促使学生深度学习,实现技能育人

教师应创设教学情境,让学生在情境中生发原初性的感受,形成切身体验,激发他们的感性思维和内在的探究欲望。通过有效情境可激发学生观察、操作、实验的兴趣,使学生了解抽象的物理概念和规律,促使他们归纳、类比、抽象、概括等技能的提升,同时感受到知识的价值和意義,促使知识、思维和能力得到良性发展。当然,情境中的问题价值决定了教学情境的价值,有价值的问题才能驱动学生思考,促使学生深度学习。从真实性角度来看,问题情境又是多种多样的,初中生的理性思维能力较弱,他们对问题往往形成浮于事物表面的浅层认识。因此,教师有必要做好辅助工作,引导学生实现从“发现问题”到“表述问题”的跨越(如图3)。

例如“杠杆平衡条件”一课,杠杆平衡条件的探究是教学的重点,其中“猜想”环节是通过连接学生的生活经验,即玩跷跷板的生活感受而开展的,由此学生会形成有关杠杆平衡条件的认知。但在实际学习中,学生的认知会有所偏差,这就需要教师围绕问题解决找到关键的特征,进而对学生的认知偏差进行科学纠正(见图4)。

深度探究:在水平平衡的杠杆上(如图5),支点到作用点的距离与支点到作用线的距离(力臂)是重合的,杠杆的平衡是否与“两点”距离有关呢?如何探究?

思路1:保持“点”与“点”距离不变,改变“点”与“线”的距离。

操作:用弹簧测力计代替一侧钩码,斜向拉动杠杆使杠杆保持水平平衡,读出拉力的大小(见图6)。

思路2:保持“点”与“线”距离不变,改变“点”与“点”的距离。

操作:将一侧钩码悬挂在同一竖直线不同位置点,即分别悬挂在A点、B点、C点处(见图7),发现杠杆始终保持水平平衡。

评析:学生素养的形成不是靠创设单一的问题情境就能实现的,情境越多样、越丰富、越有深度,所形成素养的可迁移性就越强。要实现情境设计的深度化,可以考虑设计问题情境族,以大概念为轴,根据复杂性和层次性设计横向问题情境族或纵向问题情境族,引导学生实现真正意义的深度学习。

(三)进行深度化题目设计,实现思想育人

叶澜提出:“要实现现有学科的育人价值,首先要认真地分析本学科对于学生而言独特的发展价值。”《义务教育物理课程标准(2022年版)》明确提出,义务教育物理课程以提升全体学生核心素养为宗旨;引导学生經历科学探究过程,学习科学方法,树立正确价值观。物理概念的建立、物理规律的认识都是基于客观事实的分析与归纳,其中物理科学方法的学习和运用离不开相应的物理思想的指导。在初中物理教学中,教师应引导学生领悟物理思想,感受物理思想的价值,使学生通过物理思想的浸润,收获成长,提升素养。教师可以通过设计深度化的题目,实现思想育人。

题目1:在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明收集了如下实验数据:

小明根据相关实验数据得出了F1+L1=F2+L2的结论。他的结论存在哪些问题?如何改进?

评析:本题的设计目的是体现两个物理思想,一是不同物理量不能简单相加;二是应多次实验,避免偶然性。学科思想反映了学科知识、思维特点和学习规律的本质属性,是学科的“精髓”和“灵魂”。它是指导学科教学的核心理论,也是灵活应用学科知识解决问题的指南。教师在教学中只有抓住学科思想这个“根”,才能让学生领悟到学科内容之“魂”,从而实现思想育人。

(四)通过富有情感的意义化设计实现文化育人

教育是一门传承优秀传统文化和创新思想文化的艺术,从某种意义上来说,教育本身也是一种文化。文化之于教育,是一个有着强大的育人作用的“磁场”,具有独特的教育功能,对学生的思想、行为、认知、情感、习惯、生活和价值观等会产生不可估量的影响。新课标倡导学科育人,让学生健康成长和全面发展是学科教学的最终目标。物理学科不仅具有自己的符号表达、知识体系和思维方式,还蕴含着丰富的价值和道德意义,这种价值和道德意义是学科知识的内在属性,与学科知识相伴相依,学生的世界观、人生观、价值观的形成都离不开这些要素的熏陶。教师要将知识的表层与学生的生活、学生本身联系起来,通过富有情感的意义化设计,将知识回归到学生身上,回归到学生的道德层面与精神世界。这样才能通过知识的意义深化生命的意义。

题目2:我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图8甲所示。若碓头质量为20千克,不计横木的重力和摩擦。

(1)图8乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力,请在图中作出阻力臂,此时舂属于______ [(]选填“省力”“等臂”或“费力”[)]杠杆。

(2)若每次碓头上升的高度为0.6米,1分钟撞击臼中的谷粒20次,则人克服碓头重力做功的功率为______ 瓦。

评析:通过碓头重力对谷粒做功,体现了古代人民的智慧。舂是费力杠杆,虽然费力但省距离,由此,学生能辩证地认识事物,发展了哲学思维。学生不仅学到了物理知识,还激发了民族自豪感。教师在教学中根据教学内容,有机融入我国古代人民所取得的物理成就,用先辈的伟大智慧鼓舞学生,增强学生的物理学科文化自信,加强爱国主义教育。从文化的视角引领学生创造基于学科特性和生活实际的课堂文化,从而达到文化育人的目的。

教育进入新时代,当下的新形势需要我们培养符合时代发展的、国家需要的人才,这就需要教师具备更高的素养,与时俱进。只有这样,教师才能完成时代所赋予的学科育人历史使命。新课标是广大一线教师开展教育教学的方向和指南,这就要求我们每一个一线教师必须紧扣新课标,在尊重教育教学基本规律的基础上,努力探索,让学科育人成为立德树人的新常态。

[   参   考   文   献   ]

[1]  余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海:上海教育出版社,2017.

[2]  李文送.论学科教学育人的六重境界[J].当代教育科学,2018(6):3-6.

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