淺談基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)“學(xué)習(xí)力”的實(shí)踐研究

周劍

摘 要：學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)成為當(dāng)下的教學(xué)熱點(diǎn)，隨著課程改革的不斷深入推進(jìn)，大中小城市的許多學(xué)校正如火如荼地進(jìn)行各種教學(xué)改革探索和課題研究。如何尋求在學(xué)科教學(xué)上有特色突破，全面對(duì)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)成為各個(gè)學(xué)校的難題，而另辟蹊徑選擇學(xué)科核心素養(yǎng)特色培養(yǎng)更切合實(shí)際情況。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)力；核心素養(yǎng)；思維導(dǎo)圖；可視化

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）2-0064-4

什么是學(xué)生核心素養(yǎng)？核心素養(yǎng)是關(guān)于學(xué)生知識(shí)、技能、情感、態(tài)度、價(jià)值觀等多方面的綜合表現(xiàn)，是每一名學(xué)生獲得成功生活、適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的、不可或缺的共同素養(yǎng)。核心素養(yǎng)的發(fā)展是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，并且其可教可學(xué)，最初在家庭和學(xué)校中培養(yǎng)，隨后在人的一生中不斷完善。

何為物理學(xué)科核心素養(yǎng)？核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育和自我學(xué)習(xí)的過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。而筆者認(rèn)為，物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理而形成的特色學(xué)科品質(zhì)，更是以物理學(xué)科為載體的學(xué)生科學(xué)探究和實(shí)際解決問(wèn)題的能力。

什么是學(xué)習(xí)力？即對(duì)知識(shí)及信息的主動(dòng)且高效地獲取、整合、轉(zhuǎn)化、再創(chuàng)造的能力——“學(xué)習(xí)力”。英國(guó)學(xué)者東尼·博贊提出的思維導(dǎo)圖是運(yùn)用圖文并重的技巧，把各級(jí)主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表現(xiàn)出來(lái)，把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。這是一種可視化的科學(xué)學(xué)習(xí)和表達(dá)方法，而學(xué)科思維導(dǎo)圖具有學(xué)科專業(yè)特征，是思維導(dǎo)圖的更具體、更專業(yè)、更細(xì)化。例如：“中國(guó)中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”共分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與3個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新6大素養(yǎng)。思維導(dǎo)圖如圖1所示，使人一目了然，易于看懂，便于理解記憶。

1 問(wèn)題的提出

鄉(xiāng)村中學(xué)雖然處在偏遠(yuǎn)地區(qū)，硬件和軟件條件相對(duì)落后，但教育現(xiàn)代化建設(shè)以來(lái)，有了“互聯(lián)網(wǎng)+”的依托，可以對(duì)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行某方面的特色培養(yǎng)，即“微培養(yǎng)”。

筆者所在的就是一所鄉(xiāng)村初中，隨著新課程改革的深入，我校被市局選定為內(nèi)涵提升的重點(diǎn)鄉(xiāng)村學(xué)校代表。教育局聘請(qǐng)知名專家來(lái)校專門指導(dǎo)學(xué)校的學(xué)科教學(xué)工作，提出真正實(shí)現(xiàn)為學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要目標(biāo)。由于受到師資水平和學(xué)生素質(zhì)的影響，鄉(xiāng)村初中的物理課堂教學(xué)大多是傳統(tǒng)教學(xué)+少量現(xiàn)代化多媒體教學(xué)相結(jié)合，課堂教學(xué)看似有所改進(jìn)，實(shí)則真實(shí)效率提高并不多。學(xué)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)后，對(duì)整體章節(jié)知識(shí)的結(jié)構(gòu)以及前后知識(shí)的聯(lián)系不通暢，部分概念模糊不清、記憶困難，遇到相似概念以及難一點(diǎn)的綜合性題目往往束手無(wú)策。

鑒于這些問(wèn)題的存在，需要尋找有效的解決辦法。筆者嘗試以學(xué)科思維導(dǎo)圖作為載體進(jìn)行突破，幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)的難度，使得所學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)層次分明、脈絡(luò)清楚、易于掌握。

2 問(wèn)題的解決

思維導(dǎo)圖可以手繪，也可以用軟件來(lái)繪制。手繪需要紙和筆就可以，但繪制得不夠?qū)I(yè)，也缺少美感，比較適合學(xué)生初學(xué)。而軟件繪畫則需要計(jì)算機(jī)功底，繪制美觀專業(yè)，適合教師，學(xué)生不易操作。

筆者運(yùn)用思維導(dǎo)圖制作軟件XMIND來(lái)作圖。為什么選擇這個(gè)軟件？一是中文支持好；二是功能強(qiáng)大、擴(kuò)展性強(qiáng)；三是操作比較簡(jiǎn)單，綜合考慮比較適合物理學(xué)科教學(xué)。

下面通過(guò)例子探究運(yùn)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行物理課堂教學(xué)研究。

2.1 梳理概念和分清主次，有利于新知與舊知的簡(jiǎn)易整合

案例1 蘇科版八年級(jí)物理上冊(cè)第二章《物態(tài)變化》，概念多又復(fù)雜難辨，用魚(yú)骨思維導(dǎo)圖可以輕松解決6個(gè)物態(tài)變化各知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系及區(qū)別。以《物態(tài)變化》這章進(jìn)行思維導(dǎo)圖制作為例，進(jìn)行本章知識(shí)逐步新授并形成完整導(dǎo)圖。物態(tài)變化分為汽化、液化、熔化、凝固、升華、凝華，相互之間又有所聯(lián)系，概念比較接近，學(xué)生概念記憶起來(lái)比較困難。其中，3個(gè)吸收熱量，3個(gè)放出熱量，在實(shí)際應(yīng)用中就更加難以分辨。

利用圖2分類設(shè)計(jì)便于學(xué)生理解并記憶，有效地把新知和舊知整合到一起，形成完整的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)。有趣的思維導(dǎo)圖能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，配合學(xué)生的課堂筆記，更能提高課堂效率。利用圖2進(jìn)行本章節(jié)內(nèi)容的教學(xué)，思維導(dǎo)圖新穎清爽，學(xué)生眼前一亮，印象深刻，課后的整合效果不錯(cuò)。學(xué)生能夠清楚區(qū)分各物態(tài)變化的概念，因?yàn)榍昂笾R(shí)聯(lián)系緊密。因此，不知不覺(jué)中學(xué)生自己就構(gòu)建了整章節(jié)的知識(shí)體系。

2.2 結(jié)構(gòu)合理且層次分明，方便對(duì)易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)的突破

案例2 蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章中的“功”“功率”“機(jī)械效率”這三個(gè)概念，學(xué)生感到模糊不清。表現(xiàn)在題目中以選擇題居多，多個(gè)選項(xiàng)學(xué)生無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分。

例1 下列關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說(shuō)法中正確的是（ ）

A.做功多的機(jī)器機(jī)械效率一定高

B.功率小的機(jī)器做功慢

C.機(jī)械效率高的機(jī)器功率一定大

D.功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短

從關(guān)鍵字上看，功、功率、機(jī)械效率這三個(gè)詞本身就互相有共同字，而且課本編排在同一章節(jié)，概念更是抽象、難理解。三者的區(qū)別是教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生記憶和理解容易出現(xiàn)混淆。對(duì)于這樣的問(wèn)題很多老師可能選擇不停地講解，或讓學(xué)生拼命記憶三者的概念。也有部分老師選擇制作對(duì)比表格來(lái)教學(xué)，這樣會(huì)有一些效果，但時(shí)間一長(zhǎng)，學(xué)生又容易出現(xiàn)知識(shí)混沌。筆者也很苦惱，嘗試過(guò)多種方法，請(qǐng)教同行，收效甚微。

有一次自己孩子回家畫思維導(dǎo)圖，給了筆者啟發(fā)，何不嘗試看？用物理學(xué)科思維導(dǎo)圖來(lái)變通教學(xué)。如圖3所示，從圖中可以看出三者的知識(shí)脈絡(luò)，功是力和物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積；功率是功和做功所用時(shí)間的比；機(jī)械效率是有用功與總功的比值。雖然有字的相同，但彼此是獨(dú)立的概念，從圖中可以看出屬于并列關(guān)系，相互之間是并不影響的。首先，作為案例教會(huì)學(xué)生基本的思維導(dǎo)圖的繪畫方法，然后讓學(xué)生仿效進(jìn)行學(xué)習(xí)。對(duì)于這3個(gè)容易混淆的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行二次思維導(dǎo)圖繪畫，每個(gè)學(xué)生繪畫出的思維導(dǎo)圖形式各不一樣，既加深學(xué)生對(duì)知識(shí)概念的印象，又發(fā)展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生利用學(xué)科思維導(dǎo)圖解決概念模糊和記憶困難等問(wèn)題的能力，切合實(shí)際地發(fā)展本校學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。學(xué)生自己動(dòng)手繪畫思維導(dǎo)圖激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)了思考的積極性，再配合老師的講解，學(xué)生明顯比以前學(xué)習(xí)更輕松，做類似的題目正確率明顯提高。這為類似知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)積累了寶貴的繪圖經(jīng)驗(yàn)，提高了學(xué)生的“學(xué)習(xí)力”。

2.3 激發(fā)興趣又衍生創(chuàng)意，主題明確、焦點(diǎn)集中，有助于思維發(fā)散

案例3 開(kāi)展“同知異構(gòu)”思維導(dǎo)圖競(jìng)賽評(píng)價(jià)活動(dòng)。學(xué)生的思維發(fā)散性很強(qiáng)，許多學(xué)生有繪圖和想象的天賦，結(jié)合所學(xué)知識(shí)自己創(chuàng)作本身就激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正變“學(xué)會(huì)”為“會(huì)學(xué)”。同章節(jié)的內(nèi)容每個(gè)學(xué)生畫出的思維導(dǎo)圖各不相同，也體現(xiàn)出學(xué)生知識(shí)功底和思維上的差異。學(xué)生很有興趣制作，由一幅切合主題的圖開(kāi)始，簡(jiǎn)潔又不失創(chuàng)意，主題明確、層次分明、整潔清爽，各級(jí)知識(shí)發(fā)散形狀具有代表性。

3 問(wèn)題的評(píng)價(jià)

一句話概括：“一張圖勝過(guò)千言萬(wàn)語(yǔ)。”學(xué)科思維導(dǎo)圖對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高是不言而喻的。當(dāng)然，在實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中也體會(huì)到不足。例如：學(xué)生基本功不扎實(shí)，剛開(kāi)始很難畫出高質(zhì)量的思維導(dǎo)圖等。畫好思維導(dǎo)圖并用好，不是一朝一夕的事，需要系統(tǒng)訓(xùn)練，高質(zhì)量的物理學(xué)科思維導(dǎo)圖更需要扎實(shí)的專業(yè)基本功。思維導(dǎo)圖是一種思維的習(xí)慣，對(duì)學(xué)習(xí)效率的提高是顯而易見(jiàn)的，促進(jìn)學(xué)生“學(xué)習(xí)力”的形成，“會(huì)學(xué)”要比“學(xué)會(huì)”更重要，“學(xué)力”要比“學(xué)歷”更重要。

4 問(wèn)題的反思

雖然筆者在物理課堂教學(xué)中采用思維導(dǎo)圖取得了不錯(cuò)的效果，但仍有不少不足和缺憾：

（1）制作難，教師需要有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)功底，制作學(xué)科思維導(dǎo)圖耗費(fèi)大量的精力和時(shí)間。教師的思維和學(xué)生的思維不在一個(gè)層面，有時(shí)候給出的圖反而干擾學(xué)生的思維，制作出適合學(xué)生的思維導(dǎo)圖比較難。

（2）推廣難，學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖來(lái)學(xué)習(xí)，還需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和各學(xué)科教師共同推進(jìn)，營(yíng)造一個(gè)教學(xué)思維訓(xùn)練大環(huán)境，否則很有可能半途而廢。

（3）評(píng)價(jià)難，學(xué)生畫出的思維導(dǎo)圖各式各樣，不能說(shuō)錯(cuò)，只是思維發(fā)散不一樣，誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)不好判斷，只能說(shuō)各有千秋，學(xué)習(xí)效果也是因人而異。

筆者認(rèn)為，任何一項(xiàng)教學(xué)改革都會(huì)有困難，但對(duì)教學(xué)利大于弊的都值得堅(jiān)持推廣下去，才能形成系統(tǒng)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和研究成果。

理念改變，始于足下，源于精神，每一步改變都朝著我們的目標(biāo)；教學(xué)改變，從來(lái)不是一蹴而就，不是功利主義；實(shí)踐改變，是一種態(tài)度，一種決心，更是一個(gè)起點(diǎn)。

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（欄目編輯 鄧 磊）