核心素养视域下融合课程思政的初中物理教学实践
2024-10-01郑健叶钟
摘 要:以“两个灯泡的亮暗问题”为背景,通过真实问题情境的建构,带领学生经历发现问题、解决问题的过程。设计驱动型环节,促进学生基础知识的掌握,对不同的知识点和内容进行有效的过渡衔接,在教学过程中融入思政元素,凸显学生的主体地位,促进学生的思想意识和思想品质的培养。创设动手实践活动,借助量化评价表,评估各个环节的完成情况,实现学生的综合素质的进一步发展。
关键词:核心素养;课程思政;初中物理
引言
《义务教育物理课程标准( 2022 年版) 》强调: 初中物理课程应该体现国家意志,在立德树人上发挥关键作用[ 1 ]。课程思政的元素在初中物理课程中蕴藏丰富,物理教学的测量方法、实验观察、数据分析、理论推理等,都离不开思政元素的引导。将思政元素融入在教学过程中,既可以促进学生对基础知识的掌握,也可以让物理思维和物理方法内化于心,渗透物理核心素养的培育,帮助学生逐步形成适应社会发展所需要的必备品格和关键能力,因此将初中物理教学与课程思政有机融合,极具深远意义。
1 结合真实问题情境,渗透思政元素,设计创新复习教学模式
本节课以“两个灯泡的亮暗问题”为背景,结合校园里的真实问题情境,以助人为乐、服务同学的思政元素来彰显这节课探究的意义,整个设计贯穿解决电工丁师傅的用电烦恼这一主线,进行了一次融合课程思政的初中物理教学的尝试。
引入以学生的一张请假条引发好奇。学生描述:在一楼下楼梯时,没看清踩空,从楼梯上滚下来,伤到了膝盖,无法进行课间跑操。实地考察后,发现一楼光线昏暗,但是大厅的灯没有开启,于是带领学生,对学校的电工丁师傅进行了采访。了解丁师傅在工作过程中的烦恼和需求,并做了总结。丁师傅的烦恼:(1)一楼大厅原先的一盏灯,亮度范围不足,无法照到工具房里面。(2)一盏灯常开,耗电大,容易坏。丁师傅的需求:(1)工具房前加装一盏灯,增大亮度范围。(2)灯平时开着,预防动物藏匿,亮度可以暗一些。(3)有节能的需求,工具房前的灯可以实现两档亮度变换。
基于真实问题情境的解决,同时在核心素养培育过程中让思政元素也有所渗透,在备课初期设计了本节课核心素养与课程思政相融合的教学目标,如表1。
2 任务驱动,优化教学过程,适度融合思政元素。
教学过程中通过对丁师傅发来的“220 V 25 W”和“220 V 100 W”两种不同规格的灯泡观察,引导学生复习旧知,了解额定电压与额定功率,同时引导学生,通过公式推导,复习在知道U、P的前提下,可以计算R和I。
基于真实问题情境解决的任务驱动,在教学过程中一共设计了两个模块的活动内容。
2.1 解决问题,实现功能
问题一:在丁师傅的需求当中,有节能的要求。请通过计算来说明两个灯泡如何连接才能更加节能?
设计意图:通过计算,得出两个灯泡串联的时候更加节能,基于每天灯泡的工作时长,计算出一个月所能节约的电能,以物理学科核心素养为导向,从做题转为解决问题[ 2 ]。结合“地球一小时”的活动,以小见大,引导学生树立对国家和社会,对环境和资源的责任意识。
问题二:两个灯泡串联在家庭电路中时,能否让一盏灯正常发光?
设计意图:以电路安全为思路,通过分析,以“照顾弱者”的原则为解题思路,形成“串小流并小压”的解决问题的能力。通过计算,发现所需要的电压超出家庭电路的电压,无法达成猜想,更加强学生实事求是的科学态精神和严谨的求知态度。
问题三:大厅和工具房门口分别选择哪一盏灯?
以丁师傅的需求为引领,结合一楼大厅的安装图纸,通过用小灯泡替代大灯泡来进行实验探究,巧妙设置悬念,引出问题。小灯泡串联时:“4.8 V 1.44 W”的灯比“2.5 V 0.75 W”的亮;大灯泡串联时:“220 V 25 W”的灯比“220 V 100 W”的亮。唤醒学生对旧知的思考:灯泡的亮暗取决于什么?
学生利用电流表和电压表分别测算出串联时,“4.8 V 1.44 W”的灯电阻为7.5 Ω,“2.5 V 0.75 W”的灯电阻为5 Ω,结合P=I2R,得出灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率,同时小灯泡的电阻与铭牌计算值不同,也说明了温度对灯丝电阻的影响。
设计意图:皮亚杰的认知发展理论指出,通过逻辑演算可以帮助人更好地创建知识架构,也有助于知识体系的形成[ 2 ]。学生自行设计一楼安装图,初步尝试工程实践与美育教育的结合,经历实验探究,再次经历了知识的形成过程,促进学生价值导向的形成,科学思维的发展,让学生深刻地认识到,物理规律和结论的得出需要观察、实验和推理,体会合作精神,从先学后用转向用以致学,在解决实际问题的过程中获取知识并塑造思维模式。
问题四:电路改造实现灯泡亮度换挡
要求:在两个灯泡串联的基础上,通过对电路进行适当的改造,实现电路的动态变化,达到工具房门口的灯泡亮度调节的目的,如图1。
设计意图:在物理学习过程中,仅仅透过书本的教材发现物理现象或者是开展物理学习是具有局限性的。实现灯泡的亮度换挡解决了丁师傅的另外一个诉求。核心素养视域下注重对学生思维能力和创新意识的培养,发挥学生的主观能动性。这既是对知识的整合理解应用,也提升学生自我价值认识的自信,培养学生正确的学习观念。
2.2 拓展延伸,关注社会热点
研究发现很多与素材相关的试题设计都体现了人文关怀、责任担当的思政元素。如:为了节能又方便年迈奶奶上卫生间开灯,小华对家里卫生间的照明电路进行改装。当卫生间无人时,开关断开,灯光较暗,能起到照明作用,便于看到开关位置;当有人进入卫生间时,闭合开关,灯泡正常发光。图2中的电路设计符合要求的是( )
设计意图:通过权威部门的数据报道,介绍目前中国空巢老人,尤其是居住在农村的空巢老人生活中的困难,唤起学生关爱弱势群体的同时,使学生在学习中获得生活的启示。利用这样身边的实例,让学生树立家国情怀,责任担当意识,感知生活中的物理知识应用,符合“从物理走向生活”的课程理念。
3 跨学科融合,动手实践,拓宽思政元素的深度和广度
传统的初中物理教学模式,注重学生物理成绩的提升,教学内容多以多角度,全方面地对教材知识内容进行各类变式训练为主,对学生创新思维的发展局限较多。新时代的发展要求,给予学生提供更多的实践机会,增强学生的学习动力,注重学习的质量。本节课的课后实践,布置学生回去自制调光小屋,自行组建2到4人小组,进行分工。同时对作品进行量化评价,优秀的作品推荐到公众号进行展示。课后的实践活动,使学生能够在课后开展物理学习活动,自行学习PS、剪映等图象视频处理软件,录制并讲解制作过程和物理原理,让信息技术服务于物理学习,积极营造良好的物理学习环境氛围,有效激发学生物理学习热情,促进物理学习能力的进一步提高。表2为调光小屋作品量化评价表。
4 反思总结
初中学生对物理知识的认知,往往基于现象,较为感性,在理性的认知上还存在一定的差距。课程思政元素的融合要遵循在这个阶段学生的认知发展规律,一节课,所涵盖的知识内容和思想方法非常多,可以利用的素材也多,对于素材的利用要进行适当的取舍或者进行部分简化,让思政元素在课程实施过程中,在丰富课程的同时,更好地为教学目标的达成服务。
在物理教学中融入思政元素并不是简单的直接灌输,而是通过渗透和潜移默化的方式,这需要教师在教学过程中创设真实的问题情境,使学生真实地参与探究过程,并引发他们进行深度思考和真实的交流。通过引导学生思考物理知识与社会伦理、人文关怀之间的联系,培养学生正确的科学态度以及对环境、社会和他人负责任的价值观。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准( 2022 年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2] 兰涛. 初中物理力学部分融入课程思政的教学初探[J]. 中学物理,2022,10( 20) ; 33-35.