以高中物理核心素养培养为导向的“对分课堂”教学模式探析
2025-03-02姚根峰
摘 要:随着教育改革的不断深入,高中物理教学逐渐从知识传授向核心素养培养转变。本文探讨了以高中物理核心素养培养为导向的“对分课堂”教学模式,分析了“对分课堂”教学模式在物理教学中的应用价值、实施策略及其对学生核心素养提升的影响。通过理论阐述与教学设计,旨在构建一种既能保证知识系统传授,又能促进学生自主学习与合作交流的新型物理课堂模式,为提升高中物理教学质量提供参考。
关键词:高中物理;核心素养;“对分课堂”教学模式
高中物理核心素养是学生在物理学习过程中逐步形成的,旨在适应个人终身发展和社会需求的必备品格与关键能力,涵盖物理观念、科学思维、实验探究以及科学态度与责任等维度。然而,传统的讲授式课堂在全面培养学生核心素养方面存在不足,亟须创新教学模式。为此,“对分课堂”教学模式应运而生,成为一种结合教师讲授与学生互动的新型教学模式。这种模式的引入,为高中物理教学提供了新的视角与方法,并且与《义务教育数学课程标准(2022年版)》提倡的动手实践、自主探索与合作交流的学习方式高度契合,凸显了其在培养学生核心素养方面的独特价值与深远意义。
一、“对分课堂”教学模式概述及其在物理教学中的应用价值
(一)“对分课堂”教学模式概述
“对分课堂”教学模式,由复旦大学心理系张学新教授提出,是一种将课堂时间创造性地一分为二的教学模式。前半段教师进行精炼讲授,系统传递知识;后半段学生通过小组讨论和分享实现互动学习。这一模式的核心理念在于“对分”二字,既体现在时间分配上的均衡,又深层次地体现师生角色与责任的重新定位。教师不再是单纯的知识传播者,而是成为学习的引导者和促进者;学生则从被动接受转变为主动探索,承担自我学习和思考的责任。通过这种方式,“对分课堂”将传统的“教师讲、学生听”的单向传输转变为双向互动,强调在知识传授之后,学生通过自主探索与合作交流深化理解,培养能力[1]。
(二)“对分课堂”教学模式在物理教学中的应用价值
在物理教学中,“对分课堂”教学模式展现了独特的应用价值。首先,它通过精炼讲授和互动学习相结合的形式,促进知识的系统传授与深度内化。教师的讲授部分确保了物理知识的严密性和系统性,为学生后续的自主探索打下了坚实的基础;互动学习则让学生在讨论与实践中深化理解,提升学科核心素养。其次,“对分课堂”教学模式通过激发学生的学习兴趣和自主性,重构了课堂生态。在学生主导的讨论和分享中,学习兴趣得以激发,主动性也得到增强。更重要的是,这一模式培养了学生的科学思维与实验探究能力。学生在参与中主动发现问题、分析问题并解决问题,形成了批判性思维和实验探究能力[2]。
二、以核心素养培养为导向的“对分课堂”教学设计
(一)教学目标设计
以高中物理核心素养为导向的“对分课堂”教学目标应包括:
物理观念:使学生掌握物理基本概念和原理,形成正确的物理观念。
科学思维:培养学生的逻辑思维、批判性思维和创造性思维能力。
实验探究:提高学生的实验操作能力和实验探究能力。
科学态度与责任:培养学生的科学精神、科学态度和社会责任感。
(二)教学内容设计
教学内容应根据高中物理课程标准和核心素养要求,结合学生的实际情况进行选择和设计。在内容设计时,应注重以下几点:
1.系统性:确保教学内容的系统性和完整性,避免片面性和碎片化。
2启发性:设计具有启发性的问题,引导学生思考、探究和发现。
3.实践性:增加实验教学内容,提高学生的实验操作能力。
4.时代性:关注物理学前沿动态,将现代科技成果融入教学内容。
(三)教学流程设计
1.教师讲授阶段
在“对分课堂”教学模式中,教师讲授阶段扮演着知识引导者的角色。教师需根据教学目标和精心挑选的教学内容,系统且有条理地进行讲授。讲授时,不仅要注重物理知识的逻辑性和连贯性,确保学生能够跟随教师的思路逐步深入理解,还应结合实例和实验,使抽象的理论知识变得生动具体。实例的选择应贴近学生生活实际,便于学生建立知识与现实世界的联系。在讲授过程中,教师还应适时提出问题,这些问题应具有启发性和引导性,旨在激发学生的好奇心和探索欲,引导他们进行初步的思考,为后续的小组讨论和分享埋下伏笔[3]。
2.学生互动阶段
学生互动阶段是“对分课堂”教学模式的核心环节,主要包括小组讨论、分享和展示等部分。在小组讨论环节,学生根据教师讲授的内容及提出的问题,结合自己的预习和听讲情况,与小组成员进行深入的交流和讨论。这一过程中,学生不仅能够加深对知识的理解,还能从同伴那里获得不同的见解和思路,拓宽自己的视野。小组讨论还能够培养学生的团队协作精神和沟通能力,让他们学会如何在团队中发挥自己的作用,如何与他人有效沟通并达成共识。在分享和展示环节,各组学生将小组讨论的成果进行展示和分享,其他同学可以提出问题和建议,进行互动交流。这一环节不仅能够促进知识的深入理解和内化,还能够锻炼学生的表达能力和批判性思维能力。
(四)教学评价设计
教学评价应以核心素养为导向,注重过程评价和结果评价的结合。具体评价内容包括:
1.知识掌握情况:通过多样化的评估手段,如即时测验、课后习题及期末考试等,全面评估学生对物理概念、定律和公式的掌握情况。应用题和案例分析题能够进一步检验学生的知识迁移与实际应用能力。
2.科学思维能力:在小组讨论与成果分享中,通过同伴评价和教师观察,评估学生的逻辑推理、批判性思维及创新能力。重点考查学生提出假设、论证过程及结论创新点的能力,量化其运用科学方法分析和解决复杂物理问题的能力。
3.实验探究能力:通过实验操作技能考核与实验报告评审,全面评价学生的实验设计、操作规范性及数据分析能力。视频回放和实验日志分析有助于细致考查学生的观察力、问题识别与解决策略,以及基于实验数据得出结论的能力。
4.科学态度与责任:通过观察学生在课堂参与和项目研究中的表现,结合自我反思报告与同伴互评,评估学生的科学探索热情、严谨态度、环境保护意识和科技伦理责任感。通过情境模拟任务(如科技伦理案例分析、可持续发展项目策划等)检验学生将科学原理转化为社会责任的能力[4]。
三、“对分课堂”在物理教学中的实践
(一)合理分组与角色分配
小组人数设置:在“对分课堂”模式下,小组人数的设置至关重要,必须保持适当的规模,既能保证每位学生充分参与讨论,又能促进思想的碰撞。小组人数过多可能导致部分学生缺少发言机会或被忽视,影响学习效果;而人数少的小组则会限制讨论的深度和广度。理想的小组人数应控制在能够确保每位成员都能充分表达意见的范围内,通常为4至6人。通过观察学生的性格、学习习惯以及学术水平,教师可以根据这些因素合理分配学生,确保每位学生在小组内都能充分发挥自己的优势,实现个性化发展。
能力分组:分组时,教师应根据学生的学术水平、兴趣和个性特点,采用基于能力和兴趣的分组策略。通过将学术水平较高的学生与基础较弱的学生混合搭配,可以使小组内的成员形成互补,带动整体水平的提升。此外,兴趣广泛的学生能够为小组带来更多的思维视角,而一些具有批判性思维和创新意识的学生则能为小组讨论注入更多深度。通过多元化的能力分组,可以激发学生的创新思维,增强小组内部的协作性,促进不同背景学生之间的深度交流和合作,帮助学生从不同角度思考问题,提升解决问题的能力。
角色分配:为了提高团队的协作效率,教师需要为每位小组成员分配明确且具体的角色。组长负责协调和管理小组的讨论,确保讨论有序进行,并引导团队朝着明确的学习目标推进。记录员的任务是记录讨论过程中的关键信息和结论,以便后续整理和总结。发言人负责将小组的讨论成果以清晰、简洁的方式呈现给全班,展现团队的智慧和协作成果[5]。
(二)精心准备教学内容与问题
教学内容的系统性设计:在高中物理教学中,教师需要根据课程标准,精心设计教学内容,确保每个知识点之间具有紧密的内在联系。为了避免学生只掌握孤立的知识,教师应注重构建一个有机的知识体系。这一体系应从物理学的基础概念入手,逐步扩展到各学科领域的应用,帮助学生理解物理的整体框架。例如,在力学部分,教师可以从基本的运动学概念讲解,到力的作用原理,再到牛顿三大定律的应用,逐步构建起力学的知识体系。每个章节的内容不仅应讲解清楚,还应和其他知识点相联系,通过跨章节的衔接,引导学生认识到物理学中各类现象的共性和联系。
问题的启发性与引导性:问题设计是“对分课堂”中的关键环节。教师应注重提出具有启发性的问题,这些问题应引导学生跳出课本知识的框架,激发其深入思考。例如,在讲解牛顿定律时,教师可以提出“如果地球的引力突然消失,我们的运动轨迹会发生怎样的变化?”这样的问题。这不仅能够激发学生对自然现象的兴趣,还能引导他们运用已有的物理知识进行探讨,培养他们的批判性思维和问题解决能力。为了进一步拓展思维,教师可以设置多角度的问题,让学生从不同的视角对同一个物理现象进行分析,提升他们的综合思维和创新思维能力。
难度的适当调整:教学内容和问题的难度设置应根据学生的认知水平和学习特点来进行调整。教师需要通过细致的课堂观察和个别辅导,评估学生对知识的掌握情况,并合理调整教学内容的难度。例如,对于掌握较好基础知识的学生,教师可以通过设计较为复杂的物理问题,挑战其思维极限,引导其进行更高层次的思考;而对于基础较弱的学生,可以适当减小难度,通过实例讲解和简单的实验演示,让学生对物理概念有更直观的理解。
(三)营造宽松和谐的课堂氛围
鼓励学生参与表达:在物理课堂上,鼓励学生参与讨论并表达个人见解是营造宽松和谐氛围的第一步。教师应创造包容性强、开放度高的讨论空间,让学生敢于发表不同意见。例如,在讲解“万有引力定律”时,教师可以先展示一个苹果从树上掉落的视频,然后提问:“为什么苹果会竖直下落而不是向其他方向?”这时,鼓励学生自由发言,即使他们的回答偏离了标准答案,也应给予积极的反馈,如“你的思考很有创意,我们来看看是否还有其他因素影响了苹果的下落。”这种方式使学生的思考得到尊重,同时通过多元观点的碰撞,拓宽视野,深化对物理概念的理解[6]。
及时反馈与肯定:在学生表达观点的过程中,教师的及时反馈与肯定如同催化剂,能极大增强学生的自信心和学习动力。例如,在一次关于“电路串联与并联”的小组讨论中,一个平时较为内向的学生提出了一个关于电流分配的新颖想法。虽然这个想法尚需完善,但教师立即给予了正面评价:“你观察得很仔细,这个思考方向很有潜力,我们可以一起探讨如何进一步完善。”这样的即时反馈让学生感受到了被认可和鼓励,更加勇敢地表达自己的想法,持续参与到课堂活动中。通过肯定与引导,学生逐渐建立起自信,形成积极向上的学习态度。
营造互动与合作的氛围:为了深化课堂互动与合作,教师应精心设计小组合作活动,让学生在实践中感受团队合作的力量。以“探究光的折射定律”为例,教师可以将学生分成若干小组,每组分配不同的实验材料,如不同角度的棱镜、光源和测量工具。小组成员需要共同设计实验方案,记录数据,分析现象,最终得出光的折射定律。在合作过程中,学生不仅要学会如何分工协作,还要学会倾听他人意见,整合团队智慧。例如,当小组内出现意见分歧时,教师可以引导学生通过讨论和实验验证来达成共识,如“我们可以先按照A同学的方案尝试一下,看看结果如何,再一起讨论是否需要调整。”互动与合作不仅加深了学生对物理定律的理解,还学会了如何在团队中发挥自己的优势,共同解决问题。
(四)强化实验教学与探究性学习
实验操作的规范化:在物理教学中,实验操作的规范化是提升学生动手能力、确保实验安全的重要环节。教师应注重加强学生对实验步骤和操作要求的理解与掌握,通过示范和讲解,确保每位学生都能准确执行实验。例如,在进行“测量物体的质量”实验时,教师不仅要演示如何使用天平,还要强调天平调平的步骤、物品放置的注意事项以及读数的方法。通过规范的实验操作训练,学生能够逐步掌握实验技巧,减少操作失误,为后续复杂的实验打下坚实基础。同时,规范化的实验操作还能培养学生的耐心和细心,提升他们的实验效率和准确性。
设计探究性实验:为深化学生对物理概念的理解,教师应设计与教学内容紧密相关的探究性实验。这些实验具有一定的挑战性,能够引导学生在实验过程中发现问题、分析问题,并探索解决方案。例如,在探究“力与运动的关系”时,教师可以设计一个“斜面小车实验”,让学生观察不同角度斜面上小车下滑的速度变化,记录数据并分析原因。通过这样的实验,学生不仅能够直观感受到力与运动的关系,还能在实验中发现新的问题,如“为什么斜面越陡,小车下滑越快?”引发更深层次的思考和探究。设计探究性实验能够显著提升学生的问题解决能力和科学探究精神。
培养科学探究精神:实验教学不仅是传授物理知识的过程,更是培养学生科学探究精神的重要途径。教师应鼓励学生在实验中独立思考,勇于提出假设并尝试验证,形成创新性思维。例如,在进行“光的折射实验”时,教师可以引导学生思考:“如果改变光源的位置或角度,光的折射路径会如何变化?”之后,鼓励学生设计实验进行验证。通过这样的方式,学生不仅能够加深对光的折射定律的理解,还能在实验过程中发现新的现象和规律,激发创新思维。
四、“对分课堂”对学生核心素养提升的影响
(一)促进物理观念的形成
“对分课堂”在物理教学中的应用,不仅仅是对物理概念的简单传授,更是通过理论与实践的深度融合,帮助学生构建起完整的物理认知框架。在教师的初步讲授后,学生立即进入小组讨论环节,这一设计使学生有机会将刚刚学到的理论知识应用于实际问题的分析中。例如,在学习“动量守恒定律”时,教师先通过生动的案例讲解定律的基本原理,随后学生分组设计实验,利用碰撞试验验证动量守恒。在实验中,学生不仅要操作器材、记录数据,还要运用定律进行数据分析,这一过程不仅加深了他们对动量守恒定律的理解,还让他们学会了如何运用物理原理解决实际问题[7]。
(二)培养科学思维能力
“对分课堂”鼓励学生在小组讨论中提出问题、分析问题、解决问题,这一过程不仅锻炼了学生的批判性思维和逻辑思维能力,还激发了他们的创新思维。在讨论中,学生需要倾听他人的观点,思考其合理性,同时提出自己的见解,进行反驳或补充。例如,在学习“光的折射与全反射”时,学生分组讨论为什么光从空气射入水中时会发生折射,而光从光密介质射入光疏介质且入射角大于临界角时会发生全反射。在讨论中,学生不仅要运用物理原理进行解释,还要提出实验方案进行验证。这种讨论和验证的过程,不仅培养了学生的逻辑思维和批判性思维,还激发了他们的创新思维,使他们学会了从不同角度思考问题,寻找解决问题的新方法。
(三)提升实验探究能力
“对分课堂”的实验教学,不再局限于简单的操作演示,而是鼓励学生参与实验设计、数据收集与分析的全过程。在这一过程中,学生不仅要学会正确的实验操作,还要学会如何设计实验方案,如何分析实验结果,如何撰写实验报告。例如,在学习“电学基础”时,学生分组设计实验,测量不同电阻的电流和电压,并绘制I-V曲线。在实验过程中,学生不仅要掌握基本的电学实验操作,还要学会如何选择合适的测量工具,如何准确读取数据,如何分析数据得出结论。通过这样的实验设计与实践,学生不仅提升了实验操作技能,还培养了实验设计能力和问题解决能力。
(四)培养科学态度与责任感
“对分课堂”不仅注重学生的知识学习和技能培养,还注重培养学生的科学态度和社会责任感。在小组讨论和分享过程中,学生学会了尊重他人的观点和见解,学会了倾听和沟通,这种尊重他人、团结协作的精神和沟通能力的培养,为学生未来的社会交往和职业发展提供了重要的支持。同时,通过实验教学和探究性学习,学生能够更加深入地了解物理学在社会发展中的应用和贡献。例如,在学习“能源与可持续发展”时,学生通过探究性学习,了解了新能源的开发和利用对于环境保护和可持续发展的重要性。这种学习方式使学生更加热爱科学、尊重科学,并培养了他们的社会责任感。他们开始关注社会的环境问题,思考如何通过科学技术解决这些问题,为社会的可持续发展贡献自己的力量。通过“对分课堂”的学习,学生不仅成了知识的接受者,更成了有责任感的公民,他们学会了用科学的眼光看待世界,用科技的力量服务社会。
结束语
以培养高中生物理核心素养为导向的“对分课堂”教学模式,旨在培养学生的物理观念、科学思维、实验探究能力及科学态度与责任。通过合理分配课堂时间,结合教师讲授与学生互动,不仅保证了知识的传授,也促进了学生的自主学习与合作交流。实践表明,该模式有助于提升学生的核心素养,为物理教学提供了新的思路。未来,需进一步深化“对分课堂”模式的研究与实践,优化教学设计,提升教学质量,助力学生的全面发展。
参考文献
[1]杨红,王银珠,梁琨.对分课堂之高中数理学[M].北京:科学出版社,2017:63-71.
[2]中华人民共和国教育部制定.普通高中物理课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2017:4-6.
[3]陈康.物理教学应该回归原始物理问题:浅谈物理核心素养的培养[J].物理通报,2020(3):51-53.
[4]高广凡.高中物理课题研究教学的项目式对分课堂探索[D].牡丹江:牡丹江师范学院,2023.
[5]李望云.基于“对分课堂”凸显“思考”的浅思[J].高教论坛,202,(3):56-57,64.
[6]李运珍.高中物理“对分课堂”教学模式应用探究[J].中学教学参考,2020(12):62-63.
[7]包文栋.高中物理“对分课堂”教学模式的应用探讨[J].文理导航·教育研究与实践,2020(1):182.