核心素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理復(fù)習(xí)課教學(xué)策略初探
——以“力與運(yùn)動”章節(jié)復(fù)習(xí)教學(xué)為例

葛漢洪 孫有花 朱林根

(1. 江蘇省高郵市車邏初級中學(xué)，江蘇 高郵 225600； 2. 江蘇省高郵市教育局，江蘇 高郵 225600)

關(guān)于核心素養(yǎng),現(xiàn)在已經(jīng)提得很多了,然而在理論層面,對核心素養(yǎng)的認(rèn)識、界定仍然存在一些困難,有論者在梳理了一些有代表性的觀點(diǎn)后指出:“關(guān)于‘核心素養(yǎng)’的理解,無論是國際組織還是國內(nèi)專家,基本上都是一人一個看法,一千個研究者心中有一千種‘核心素養(yǎng)’．”[1]有點(diǎn)“亂花漸欲迷人眼”的味道．但這并不影響在實踐層面我們要轉(zhuǎn)變單向的應(yīng)試主義教學(xué)目的觀,牢固樹立核心素養(yǎng)的教學(xué)目的觀——為學(xué)生的核心素養(yǎng)而教．本文認(rèn)為,物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在物理問題發(fā)現(xiàn)、解決的過程中形成的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任等的結(jié)合體,物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育必須基于物理學(xué)科內(nèi)容的習(xí)得,從把握物理學(xué)科本質(zhì)、領(lǐng)悟?qū)W科核心思想入手．所以,核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)還是需要創(chuàng)設(shè)物理情境、離析出物理問題,讓學(xué)生在問題解決的過程中創(chuàng)造知識(不是創(chuàng)新知識)、運(yùn)用知識,并轉(zhuǎn)識成智、遷化成能,讓核心素養(yǎng)在學(xué)生不斷地獲取、運(yùn)用知識的過程中氤氳化生．沒有知識,素養(yǎng)就是無本之木,無源之水,也就是說,核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂并不是只要素養(yǎng),不要知識,只是核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)“不再把教學(xué)視為一種在知識的世界里安置人的居所,而是在人的世界里思考知識的功用的活動．”[2]一切取決于師生在課堂上經(jīng)歷了怎樣的活動,使得知識在學(xué)生那里是如何展開的,知識有沒有留在學(xué)生的生命里,學(xué)生的靈魂有沒有因為知識的滲入而變得越來越“香”．其精神實質(zhì)是:讓人回到課堂的中央,教學(xué)更加聚焦人的自然生成與和諧發(fā)展．

本文以蘇科版“力與運(yùn)動”章節(jié)復(fù)習(xí)為例,談?wù)労诵乃仞B(yǎng)導(dǎo)向的復(fù)習(xí)課教學(xué)策略．

1 重組知識結(jié)構(gòu) 建立精巧主線 形成整體觀念

復(fù)習(xí)課,一般沒有新知識,講究的是溫故知新,即在熟悉的地方發(fā)現(xiàn)新的風(fēng)景,實現(xiàn)新的意義生成.這也是很多教師覺得復(fù)習(xí)課難上的一個主要原因．為了克服這個困難,我們必須先弄清楚為什么必須上復(fù)習(xí)課?復(fù)習(xí)課具有的獨(dú)特價值在哪?簡單來說,相關(guān)知識在進(jìn)入課程之前是呈整體存在的樣態(tài),但進(jìn)入課程之后,勢必要進(jìn)行分組切片處理,割裂成一節(jié)一節(jié)的內(nèi)容,以便分課時教學(xué).這就決定了學(xué)生通過新授課學(xué)到的往往是點(diǎn)狀離散的知識結(jié)構(gòu)．如何從章(有時是冊、段)的廣度、深度、高度將學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)從點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)發(fā)展到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、從零散結(jié)構(gòu)優(yōu)化到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu),從而讓學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)達(dá)到內(nèi)容豐富、聯(lián)系緊密、區(qū)分明確、層次鮮明的整體化、系統(tǒng)化的“專家”水平,恰恰就是復(fù)習(xí)課要完成的任務(wù)．質(zhì)言之,只要對知識進(jìn)行合理的重組、設(shè)計,復(fù)習(xí)課仍然有“意外的通道”、“美麗的圖景”,仍然可以是一段“有激情的行程”．如果按照教材順序?qū)χR進(jìn)行“溫習(xí)再現(xiàn)”、對習(xí)題進(jìn)行“拼盤操練”,采用知識梳理、典例突破、當(dāng)堂訓(xùn)練3步走的常規(guī)模式,充其量重復(fù)、鞏固了學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu),提高了熟練程度,而難以滿足學(xué)生的探究欲望,難以實現(xiàn)學(xué)生的思維發(fā)展,想通過這樣沒有靈魂的復(fù)習(xí)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)就幾乎無從談起．

對于“力與運(yùn)動”,教材將全章分為3小節(jié),第1節(jié)二力平衡和第2節(jié)牛頓第一定律是為第3節(jié)研究力與運(yùn)動的關(guān)系做準(zhǔn)備的．單純從知識邏輯看,研究力與運(yùn)動應(yīng)該從物體不受力時會處于怎樣的運(yùn)動狀態(tài)過渡到受力時會處于怎樣的運(yùn)動狀態(tài)才比較合理,但從學(xué)生邏輯看,物體運(yùn)動的平衡態(tài)和非平衡態(tài)在生活很常見,二力平衡的條件也可以通過實驗直接探究,相對牛頓第一定律和慣性來說理解的困難較小一點(diǎn),教材在調(diào)和知識和學(xué)生兩方面因素之后作出這樣的編排,有其合理性．但在復(fù)習(xí)時,就需要重建一條貫穿全章的邏輯主線以優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),形成整體觀念,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)．筆者認(rèn)為,以知識的發(fā)生為主線,以科學(xué)家的不懈努力為暗線組織課堂是較好的一種選擇．具體做法是:推小車情境引入→辨析亞里士多德的觀點(diǎn):“推一個物體的力不再推它時,物體便歸于靜止,即力是維持物體運(yùn)動的原因．”其正誤→探究摩擦阻力對物體的運(yùn)動有什么影響→伽利略的觀點(diǎn):“任何運(yùn)動著的物體,只要除去加速或減速的原因,此速度就可以保持不變”→牛頓的觀點(diǎn):“一切物體在不受力時總保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)”→慣性、慣性定律→力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因→力與運(yùn)動的關(guān)系→探究二力平衡的條件→小結(jié)提升.

2 把握知識特點(diǎn)，琢磨精細(xì)方法，突破認(rèn)知障礙

就像高明的畫家在作畫時既注重整體的布局,也強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)的刻畫一樣．好的教學(xué)也離不開在學(xué)生思維層面的精雕細(xì)琢．再精巧的主線,如果沒有教學(xué)細(xì)節(jié)的有力支撐,課堂的效果就要大打折扣．課堂是由一個個血脈相連的細(xì)節(jié)組成的,從某種程度上可以說,學(xué)生的核心素養(yǎng)是在細(xì)節(jié)中培育的,課堂教學(xué)任何時候都不能忽視細(xì)節(jié)的作用．而細(xì)節(jié)如何處理,并沒有放之四海而皆準(zhǔn)的做法,需要根據(jù)具體的知識做具體的分析．

“力與運(yùn)動”研究的主題是力與運(yùn)動的關(guān)系,它是人類認(rèn)識史上的重大課題,很難說通過新授就能讓學(xué)生形成正確、清晰的認(rèn)知．亞里士多德的觀點(diǎn)為什么能統(tǒng)治千年之久,是因為他的觀點(diǎn)也是有經(jīng)驗和證據(jù)支持的.這種經(jīng)驗與人們經(jīng)?？吹降默F(xiàn)象大多是一致的,容易引起人們的共識,時至今日,還有人不自覺地支持他的觀點(diǎn)．只是他的觀點(diǎn)不完全經(jīng)得起推敲,正是因為伽利略、牛頓等物理學(xué)家經(jīng)過艱苦卓絕的探究,才證明了亞里士多德的錯誤,揭示出力與運(yùn)動關(guān)系的本質(zhì),還事物以本來的面目．另外,本章還有個慣性概念,盡管慣性現(xiàn)象在生活中隨處可見,從定義上看,文字表述也不復(fù)雜,但它依然是公認(rèn)的一個認(rèn)知難點(diǎn),學(xué)生時不時就會暴露出理解上的偏誤．而無論是要糾正亞里士多德的觀點(diǎn)最終得出牛頓第一定律,還是要在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上認(rèn)識物體的慣性,都離不開科學(xué)思維．這就給我們一個啟示:教學(xué)要主動拿起科學(xué)思維這個有效武器,以幫助學(xué)生形成正確認(rèn)識．下面就以糾正亞里士多德的觀點(diǎn)最終得出牛頓第一定律和在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上認(rèn)識物體的慣性兩點(diǎn)上加以說明．

2.1 利用頻閃照片，填補(bǔ)認(rèn)知盲點(diǎn)，使思維更明朗

圖1

教材通過斜面小車實驗探究摩擦阻力對物體運(yùn)動的影響并通過科學(xué)推理糾正亞里士多德的觀點(diǎn),但實驗中只觀察到作為結(jié)果的小車在水平面上運(yùn)動的路程,并不能顯示作為過程的小車在水平面上運(yùn)動的特點(diǎn),學(xué)生在這里存在一個不易察覺的認(rèn)知盲點(diǎn)．即知識的形成過程經(jīng)不起推敲、質(zhì)詢,這樣有缺陷的認(rèn)知過程當(dāng)然不利于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)．因為初中學(xué)生的抽象思維還離不開實物的刺激,所以這里如果作一個改進(jìn),給出小車運(yùn)動的頻閃照片,則可以清楚顯示其過程特點(diǎn),能有效填補(bǔ)認(rèn)知盲點(diǎn),激發(fā)學(xué)生思維從形象走向抽象．學(xué)生通過比較幾次運(yùn)動的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)可以輕松得出相同點(diǎn)是小車的速度都在減小,不同點(diǎn)是小車的速度減小得越來越少,并自主推理:如果小車在光滑水平面上運(yùn)動,即受到的摩擦力為0,則小車運(yùn)動的速度不會減小,將一直勻速直線運(yùn)動下去,如圖1所示.

2.2 巧設(shè)分析路徑，克服認(rèn)知困難，使思維更清晰

由以上實驗和推理可得出伽利略的觀點(diǎn):“任何運(yùn)動著的物體,只要除去加速或減速的原因,此速度就可以保持不變”．在此基礎(chǔ)上再繼續(xù)拓展,當(dāng)小球滾離桌面的瞬間,分現(xiàn)實(受重力)和理想(不受力)兩種情況判斷其運(yùn)動軌跡,學(xué)生很容易給出結(jié)果，如圖2所示．由此得到牛頓第一定律(略),緊接著,以手豎直向上拋出物體(橡皮頭)為例,依然分理想與現(xiàn)實兩種情況判斷物體的運(yùn)動特點(diǎn),師生對話如下.

師:假設(shè)物體以2m/s的速度離開我的手,并且離開我的手瞬間,物體所受的力全部消失,則它將會怎樣運(yùn)動?

圖2

生:豎直向上做速度為2m/s的勻速直線運(yùn)動．

師:如果物體以1m/s的速度離開我的手呢?如果是速度為0,即靜止呢?

生:豎直向上做速度為1m/s的勻速直線運(yùn)動．物體會保持靜止．

師:可總結(jié)得出……

生:靜止的物體在不受力時會保持靜止,運(yùn)動的物體在不受力時會保持原來的速度做勻速直線運(yùn)動．

師:而實際情況是,如果物體以1m/s的速度離開我的手,在離開我的手之后會受到重力,則它離開我的手后還要不要保持做勻速直線運(yùn)動?

生:要．(開始可能有分歧,但最后肯定能取得一致正確)

師:它要保持勻速直線運(yùn)動跟它受力不受力有無關(guān)系?由什么決定?

生:沒有關(guān)系,由它自身的性質(zhì)決定．

師:我們給物體在這方面表示出來的性質(zhì)起個名字叫……

生:慣性．(什么是慣性略)

師:因為慣性,物體還要保持向上做勻速直線向上運(yùn)動,但它能不能做到勻速直線向上運(yùn)動呢?

生:不能．

師:為什么?

生:因為它受到重力,重力要改變它的運(yùn)動狀態(tài)．

師:因為慣性(內(nèi)在本性)和重力(外在影響)對物體運(yùn)動的共同影響,最后就是我們看見的物體將會怎樣運(yùn)動?

生:向上做減速運(yùn)動．

筆者認(rèn)為,先區(qū)分理想的不受力和現(xiàn)實的受力兩種情況,再結(jié)合得到我們看見的物體運(yùn)動的實際情形,通過情境浸潤和對話引導(dǎo),可以避免認(rèn)知過程的籠統(tǒng)、模糊,讓學(xué)生不僅運(yùn)用目光,而且運(yùn)用思維“抓住”生活現(xiàn)象,可以讓思路更加清晰,實現(xiàn)準(zhǔn)確建構(gòu),有效克服學(xué)生的認(rèn)知困難．

3 挖掘知識內(nèi)涵，勾連精妙關(guān)系，感受文化熏陶

物理學(xué)的發(fā)展既創(chuàng)造了顯性的理論成果、系統(tǒng)的科學(xué)方法,同時創(chuàng)造的是隱藏其后的科學(xué)理性的思想、實事求是的態(tài)度、獨(dú)立自由的精神等,它們共同構(gòu)成了物理文化．遺憾的是“受科學(xué)認(rèn)識的宰制,供學(xué)生學(xué)習(xí)的‘科學(xué)文化知識’被化約為‘科學(xué)知識’,‘文化’則成了可有可無的修飾語．”[3]那些以概念、公式、定律、原理、法則等概念系統(tǒng)表征的符號系統(tǒng)為主導(dǎo)的知識抽象且價值無涉,它們“省略了心靈和想象力”，[4]無意也無能于學(xué)生精神提升和心靈喚醒,應(yīng)付考試尚可,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)定然力不從心．如何回復(fù)知識的文化育人功能,日本戰(zhàn)國三杰之一的德川家康的故事也許可以給我們以啟發(fā)．《日本和日本人》一書中記載了這樣一件事:有人看見德川親自洗刷一條舊綢褲,表示不能理解,德川解釋說:“我這樣做并不是為了這件衣服的本身有什么大價值,乃是我為了制成它時所需要的種種事情．它是一個貧婦辛苦的結(jié)果,這就是我珍視它的理由．倘使我們用東西的時候,不想想制成這些東西要費(fèi)多少時間和努力,那么我們就和禽獸差不多了．”同樣的可以說:如果我們在學(xué)習(xí)、運(yùn)用知識時,不想想制成這些知識要費(fèi)多少時間和努力,那么,我們就和禽獸差不多了．這就要求我們的教學(xué)不但要讓學(xué)生掌握顯化的知識和方法,積極將知識與生活融通,而且要盡可能地讓學(xué)生重走知識形成過程中關(guān)鍵的那幾步,在探索中思考,在思考中發(fā)現(xiàn),在發(fā)現(xiàn)中感悟,不但獲取顯性的知識,而且感受到科學(xué)態(tài)度、物理文化的熏陶,促進(jìn)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成．

對于“力與運(yùn)動”一章而言,正如一位著名歷史學(xué)家所言:“在以往1500年里,人類心智所面對和克服所有智力困難中,我覺得最令人驚奇、影響范圍最大的就是運(yùn)動問題”.[5]不同時期的科學(xué)家在探索力與運(yùn)動關(guān)系的道路上所作出的不懈努力,所表現(xiàn)出來的智慧和精神,都是潛在的教學(xué)資源,并且力與運(yùn)動的現(xiàn)象在生活中隨處可見,這些都可以挖掘、勾連、梳理、利用．比如:

3.1 勾連知識與知識的關(guān)系

通過在新情境中再探究得出“力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因”之后,利用投影將其與之前亞里士多德的錯誤觀點(diǎn)“力是維持物體運(yùn)動的原因”相對照,并指明:跨越這一步,人類用了約2000年”．在當(dāng)時的教學(xué)現(xiàn)場,筆者似乎真的聽到學(xué)生因為感受到歷史的厚重、感悟到認(rèn)識的艱難、感嘆于人類智慧和意志的偉大而“砰砰”作響的心跳聲．

3.2 勾連知識與生活的關(guān)系

在小結(jié)提升部分,筆者在課堂上特意播放了一段電影《極盜者》中翼裝飛行的片段,學(xué)生在觀看時就不斷地發(fā)出“哇……哇”的驚嘆聲,相信當(dāng)時的他們一定在為人類的夢想、智慧、勇敢而感到驕傲和自豪,并且感受到運(yùn)動的美,知識的妙．筆者在影片結(jié)束前設(shè)置了這樣一個問題:翼裝飛行如何停止?學(xué)生能自信給出答案:通過降落傘減速．這個答案立即通過影片得到了驗證．這個問題一方面跟力改變物體運(yùn)動狀態(tài)聯(lián)系了起來,更重要的是讓學(xué)生覺得自己獲得了某種“預(yù)見”的能力,他們在暗自竊喜之余會不會感悟到知識的力量,滋生學(xué)習(xí)的使命感呢?

3.3 勾連知識與科學(xué)家的關(guān)系

在課堂的最后,筆者提問:本章除了學(xué)到一些知識,還學(xué)到一個重要方法是什么?有學(xué)生回答控制變量法,還有同學(xué)回答理想實驗的思想方法．筆者指明理想實驗法更重要,并給出理由:伽利略通過理想實驗法糾正了亞里士多德的錯誤觀點(diǎn),為牛頓建立牛頓第一定律打下堅實基礎(chǔ),所以牛頓才說:“如果說我比別人看得更遠(yuǎn)些,那是因為我站在了巨人的肩上．”然后繼續(xù)發(fā)問:這里的巨人有幾位,但肯定有誰?學(xué)生回答:伽利略．筆者緊接著給出:后來者愛因斯坦說“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理的方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端．”由此學(xué)生能明白物理學(xué)史上的這段輝煌歷程,能感受到物理知識是在歷史的長河中繼承和發(fā)展起來的,而且還將繼續(xù)發(fā)展下去．他們會不會為科學(xué)家的睿智所折服,為科學(xué)家謙虛的精神品質(zhì)所傾佩呢?會不會終生不會忘記:物理學(xué)是從伽利略開始的呢?而這些不正是最基本的核心素養(yǎng)嗎?

4 發(fā)揮知識功用，編織精要習(xí)題，錘煉思維品質(zhì)

人本主義教育學(xué)家波格丹·蘇霍多爾斯基認(rèn)為人類生活是散文和詩之間連續(xù)不斷的相互關(guān)聯(lián),因而就存在散文的教育和詩的教育．這里的“散文”是指如實的、無想象力的意思,“散文教育”是指實際行動和物質(zhì)生活,以及為生活做準(zhǔn)備的教育;“詩”帶有“詩情、詩意”的意思,“詩的教育”側(cè)重于思想活動和精神活動,克服人生意義的迷茫,達(dá)到自我實現(xiàn)的教育．他認(rèn)為,真正的人本主義教育應(yīng)該包括兩者,盡管后者更重要．本文認(rèn)為,在現(xiàn)實語境下,我們可以將“散文教育”理解為考試取向的教育,“詩的教育”為核心素養(yǎng)取向的教育,現(xiàn)實的課堂教學(xué)必須兩者兼顧,盡管后者更重要,畢竟只有“詩的教育”過不了今天,只有“散文教育”過不了明天．所以,筆者專門為本課安排了一些當(dāng)堂訓(xùn)練的練習(xí)題,通過這些練習(xí)題仍然可以發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)．例如以下的問題.

圖3

習(xí)題1.如圖3所示,在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一個小球,將小球拉至A點(diǎn),使細(xì)線處于拉直狀態(tài),由靜止開始釋放小球,不計摩擦,小球可在A、B兩點(diǎn)間來回擺動.當(dāng)小球擺到B點(diǎn)時,細(xì)線恰好斷開,則小球?qū)?/p>

(A) 在B點(diǎn)保持靜止.

(B) 沿BE方向運(yùn)動.

(C) 沿BC方向運(yùn)動.

(D) 沿BD方向運(yùn)動.

解析:復(fù)習(xí)課的重要任務(wù)是鞏固知識,而真正的鞏固知識是學(xué)生在對問題的思考中進(jìn)行的．本題無法通過觀察實驗現(xiàn)象直接解決,必須通過一定的想象,運(yùn)用所學(xué)知識加以分析判斷．此外,如對本題進(jìn)行變式拓展:當(dāng)小球擺動到A、B間任一點(diǎn)時,小球所受的力全部消失,則小球?qū)鯓舆\(yùn)動．還可以鞏固本課的重要方法:科學(xué)推理．如此可以有效培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜情境中解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)．

習(xí)題2.如圖4(甲)所示,放在粗糙程度不變的水平地面上的物體,用方向不變的力F向右拉物體,拉力F的大小隨時間的變化關(guān)系如圖4(乙)所示,物體的運(yùn)動速度隨時間的變化關(guān)系如圖4(丙)所示,則在t=1s時,物體受到的摩擦力________N;在t=3s時,物體受到的摩擦力為_______N．

圖4

解析:通過圖像描述物理過程是物理學(xué)研究的常用方法,能通過圖像收集信息作為問題解決的條件是學(xué)生應(yīng)該具備的基本物理素養(yǎng)．這樣的習(xí)題對學(xué)生能形成有益的智力挑戰(zhàn),解決這樣的問題,可以鍛煉學(xué)生的觀察能力、想象能力、邏輯思維能力、綜合運(yùn)用知識加以判斷的能力等,對培養(yǎng)學(xué)生多方面的良好習(xí)慣和品質(zhì)有積極意義,而這些都是物理核心素養(yǎng)的應(yīng)有之義,換言之,學(xué)生能夠解決這道題,也是具備了一定的物理學(xué)科素養(yǎng)的體現(xiàn)．

1 周序.核心素養(yǎng):從知識的放逐到知識的回歸[J]. 課程·教材·教法,2017(2)：61-66.

2 余宏亮.生成性教學(xué):知識觀超越與方法論轉(zhuǎn)向[J]. 課程·教材·教法,2016(9)：80-87.

3 應(yīng)瓊.意義的關(guān)照:知識教學(xué)的深度追求[J]. 全球教育展望,2014(8)：23-29.

4 威廉·多爾.尋找精神:對西方課程思想的反思[J]. 全球教育展望,2014(1)：23-29.

5 [美]阿特·霍布森.物理學(xué):基本概念及其與方方面面的聯(lián)系[M]. 上海： 上海科學(xué)技術(shù)出版社,2001.