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核心素养下初中物理大单元教学实施路径

2024-03-21张永虎

科学大众·教师版 2024年2期
关键词:教学活动物理素养

张永虎

大单元教学在初中物理教学中较为常见,其将枯燥的物理知识重新组合,设计了6-12课时的教学单元,将不同单元模块的学科知识整合起来。在初中物理教学活动中,大单元教学呈现出了整体性、连贯性特点。但对于初中生来说,大单元教学视角下的物理授课学习任务更为繁重,学习要求复杂,初中生难以快速掌握物理知识点。为了优化初中物理教学模式,要重视学生内在核心素养的发展,建立指向学生物理思维、实践技能发展的教学课堂,以此来实现大单元教学与初中物理教学的有效结合。

一、发展科学精神素养,整合问题链

初中物理核心素养包含了人文底蕴、科学精神、自主学习、实践创新等重要模块,是学生内在学习素质的直观表现。在初中物理教学活动中,教学工作具有理性化、科学化的教育特点,以发展学生的科学精神素养为目标,锻炼学生的科学探究能力,才能加深初中生对于物理知识的认识。大单元教学视角下,教师要对具有相似性特点的物理知识进行整合加工,提出具体的物理学习任务,串联关键知识点。依靠问题链组织大单元,让学生主动搜集物理知识与生活现象,进而完善初中物理教学模式。

在核心素养视角下针对初中物理教学要求开展大单元教学活动,要关注单元知识的内在联系,消除学生的学习盲区。以苏科版八年级上册物理教材《乐音的特性》《噪声及其控制》《人耳听不到的声音》三个单元的教学为例,为了培养学生的科学精神素养,可以从最为基础的生活现象、物理知识入手展开教学工作,组织学生进行物理探究活动。首先,教师展示物理实验,利用音叉、口琴等材料为学生展示不同的声音,让学生感受乐音的特点。在互动的过程中,对学生布置思考任务,要求学生尝试说明“乐音”的概念与特征,锻炼学生的科学分析能力,提升初中生的知识储备。在互动的同时,结合乐音的规律性特点展开授课:乐音代表的是具有特定节奏的声音。其次,延伸教学范围,教师随意敲击音叉,引导学生说明声音的变化特点。在敲击音叉的过程中,对敲击的频率、力度进行控制,促使音叉发出的声音成为噪声。在实践探究过程中,要求学生对比两种声音的差别。当学生掌握了声音的性质之后,教师提出具有探究价值的问题:是否所有的声音我们都能听见?并为学生播放动画:夜晚人在睡觉,狗却对着黑暗中狂吠,这是为什么?从而引出“人耳听不到的声音”的讨论。大单元教学视角下,依靠层层递进的问题链来激发学生的探究热情。结合“我们听到的声音”“我们听不见的声音”“声音的区别”等话题与学生展开互动,让学生主动对科学知识展开探究。

二、发展自主学习素养,任务式教学

为了提升大单元教学的整体质量,一些教师对大单元教学的特点进行了分析。教师认为,大单元教学以多要求、长篇幅为特点,如果继续导入学习任务,则学生会产生厌烦心理,因此,其对大单元教学中的学习任务进行了大规模的删减。对于初中物理教学来说,任务是学生学习的风向标,更是连接客观科学与现实生活的纽带。要提升学生的核心素养,挖掘大单元教学的育人价值,必须强调学习任务的优化设计。开发任务式教学模块,通过学习任务将学科知识串联起来,才能提升初中生的物理学习能力。在大单元教学视角下,教学活动应该回归物理教学的本质:在引导学生展开探究式学习活动的同时,提取教材中的物理问题,并向现实生活逐渐延伸。在自主学习的过程中,引导学生搭建问题与现象、科学资源与物理学习任务联动的大单元教学模式,从而发展学生的物理学习能力。

基于学生的自主学习素养发展特点,教师可以将任务式教学理念融到大单元教学活动当中,依靠多元化任务驱动学生进行自主学习。如苏科版八年级上册物理教材《光的折射》《透镜》《凸透镜成像的规律》的大单元教学,教师可以为学生设计自主学习任务,要求学生在自学的过程中整合物理知识点。在教学之前,为学生下发凸透镜、凹透镜、激光笔等材料,引导学生开展物理自学实验。教师结合教学要求为学生设计学习任务表:掌握光在介质中传播的特点;分析介质性质对于光的传播的影响;探究光在穿过透镜之后的传播规律。学习任务由学生独立完成,在教学活动中要求学生开展自主实验,探究有关物理知识。在第一个环节的教学中,以锻炼学生的物理实践技能为目标,利用镜子、透明玻璃板等材料进行实验互动,培养学生的物理学习能力,掌握光的折射的有关知识。在随后的大单元教学环节,则引导学生开展对比实验,选择不同的透镜展开实验探究活动,锻炼学生的物理应用技能。教师要解放学生的思维,鼓励学生对教师所给出的材料进行应用,并根据实验过程完成实验报告。需要注意的是初中生的物理实践经验不足,在进行实验学习的过程中可能会遇到学习盲区,此时教师应该帮助学生对实验过程与实验任务进行细化,如对于凸透镜成像的规律的探究,按照凸透镜的焦点、凸透镜的成像特点分别展开物理探究活动,细化物理实验任务。在大单元教学活动中,基于每一个环节的实验要求导入学习目标,帮助学生锁定学习方向,依靠学习任务引导学生快速掌握物理知识。

三、发展人文底蕴素养,开放式学习

物理教材中的科学结论成型于人类对于自然、科学的探究当中,其与现实生活之间保持着极为密切的聯系。为了提升初中生的物理学习能力,让大单元教学发挥出应有的价值,教师要关注学生人文底蕴素养的培养,基于初中物理教学活动的科学性、实践性特点展开教学工作,为初中生提供学习物理知识、探究物理现象的机会,优化初中物理教学模式。坚持人文教育与趣味教育的有机协调,以此来提升初中生的物理学科核心素养。从广义的概念上进行理解,人文底蕴素养代表着学生认同物理知识、愿意进行物理学习的基本学习能力,其学习表现、文化技能受到学生自身文化意识的直接干预。当人文底蕴素养与初中物理教学之间的互动愈发密切,教师应该尝试在物理教学中加入开放性更强的人文性元素:将民族物理科学与物理教学活动结合起来,基于学生的学习需求、学习能力导入对应的物理学习任务,从而引导学生在认知物理知识的同时展开高效学习。

以苏科版八年级下册物理教材《物体的质量》《测量物质的质量》《物质的密度》的教学为例,可以结合教学单元引导学生展开物理探究活动。在大单元教学的推动下,培养学生的物理应用技能与学科核心素养。教师基于问题设计、课堂互动的多元视角与学生进行交流:我国古代的货币文化十分发达,在大秦时期,以黄铜充当金子;在汉代,金子正式进入到贸易活动当中,铁、铜等金属得到了应用。思考一下古人是如何区分各种金属的?金属本身又有着怎样的性质?基于大单元教学发展学生的人文底蕴素养,可以尝试为学生提供铁块、铜块等材料,引导学生对不同金属材料的质量进行探究。在活动中教师为学生提供台秤、天平,从现代科学入手提出探究问题:哪些单位可以用来表示物体的质量?当学生整理概念性知识点之后,利用天平展开物理测量活动:准备相同体积的木块、铜块,观察二者之间的重量差别,随后,对这种特殊的物理概念进行探究。为发展学生的人文底蕴素养,可以在大单元教学中引入情境:假如你是宋代的一名店老板,有人用铜块冒充金块结账,你会如何辨别这两种不同的金属?在提出问题之后,鼓励学生以实验的方式说明思路,掌握不同物质的密度差别。当学生的学习兴趣被调动起来,也可以要求学生搜集古代的物理故事,在古人的智慧当中寻找辨别金属材质的方法。传承中华物理文化,培养学生的物理探究热情与人文素养,让学生在大单元教学中主动整合物理知识点。

四、发展实践创新素养,实验中教学

物理教学活动的深度优化离不开实验活动的支持。对于学生来说,实验现象是帮助其掌握物理概念、物理知识的关键切入点。为了提升初中物理大单元教学的育人价值,发展学生的学科核心素养,教师可以在实验活动中导入实践创新任务:整合物理学习资源,对学生的物理学习能力进行强化,逐步提升学生的探究热情。赋予学生主动设计实验、进行物理探究的机会,能够引导学习者掌握复杂的物理概念。依靠实践活动引导学生进行学习、体验,学习者可以将物理问题与现象带入课堂当中,在进行互动的同时提出多元化学习观点、学习目标,从而回应初中物理实验教学要求。依靠实验过程引导学生观察、探究,有助于初中生快速掌握物理知识。

以苏科版九年级上册物理教材《杠杆》《滑轮》《功》三个板块的教学为例,为了发展学生的实践创新素养,可以为学生设计物理实验情境:某地在开挖水井,需要将大块的石头运到车上,可以采用怎样的方式?教师在设计情境之后为学生提供绳索、滑轮和木板等材料,引导学生进行物理探究活动。以砝码代表石头,展开物理实验。在后续的教学中,将学生分成不同的物理小组,尝试利用简单工具搬运“石头”。此时,学生的实验探究可以从杠杆的应用、滑轮的设计等角度入手。教师以生活经验为参考,为学生提供对应的设计图。在基于大单元教学的定位展开教学工作的过程中,引导学生从生活经验入手进行创新。教师提出实验交流任务:对滑轮、杠杆的功能展开探究,思考一下二者都是基本的简单工具,能否通过二者的结合来进一步节省人力?在培养学生实践创新素养的同时,为学生讲解功的基本概念与计算方法,通过对做功大小的计算来验证科学知识。除了基于实践角度的创新之外,也可以用全新的方式组织学生开展实验:现代工业生产中多使用电气设备为主要的运输装置,在“运输石头”的模拟场景中,引导学生利用电机、绑带等材料组装“运输电梯”,探究电器做功与人力做功之间的差别。在物理实践中鼓励学生从新的角度、以新的方法去挖掘物理知识,才能使大单元教学发挥出育人价值。

五、综合培养核心素养,全方位发展

基于大单元教学视角下进行初中物理教学活动,除了引导学生掌握单元化物理知识之外,还应该对学生的物理核心素养展开强化训练,依靠综合性学习活動的设计,锻炼学生的物理应用与物理探究技能,构建初中物理教学新课堂。全面发展学生的多元核心素养,基于科学探究、实际验证、物理分析等角度发展初中生的物理思维与学习技能,有助于学生透彻掌握物理知识,形成更为优秀的物理学习能力。教师应该坚持“一次教学,全面发展”的基本教学要求,在引导学生探究特定的单元知识、学科知识的过程中,提出具体化的学习任务,要求学生对自身的物理理解能力、知识应用能力、物理探究技能等内在素养展开训练,以综合式活动提升学生的物理核心素养。

以苏科版九年级上册物理教材《初识家用电器和电路》《电路连接的基本方式》《电流和电流表的实用》等单元的教学为例,可以结合单元教学主题与学生进行互动,要求学生主动探究、整合物理知识。在实施教学工作的同时,基于学生的综合核心素养设计学习方案。教师可以导入项目化教学机制,对教学流程进行重新划分。一方面,要求学生基于生活中的用电知识展开物理探究活动,以家庭中的常见电路、电路的基本连接方式、电流的定义与检测等内容为学习目标,展开生活化探究,在项目化学习过程中帮助学生整理基本的物理知识,要求学生记录相关物理概念、定义。另一方面,组织学生开展物理学习活动,为了调动学生的学习积极性,可以利用二极管、小灯泡、导线、安全电源等材料引导学生进行物理创新实验:以小灯泡代表家中的电器,思考一下如何才能让小灯泡亮起来?如果有多个小灯泡,又应该如何进行连接?以生活为背景,培养学生的科学探究能力。基于大单元教学理念的引导,教师要强调学习任务、学习活动的多元设计,开发趣味物理课堂,整合加工物理知识,以此来逐步培养小学生的物理学习能力。

大单元教学将零散的知识点融为一体,从不同的角度引导学生整合科学知识、挖掘物理现象。基于核心素养视角下开展大单元教学活动要关注初中物理核心素养的基本构成,围绕着物理教学、实验、现实情境等板块与学生展开互动,探究科学知识,深化物理课堂,在发展学生核心素养的同时体现大单元的教学价值。

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