重理解重實(shí)踐的初中物理課堂教學(xué)

游莉莉

摘 要：為適應(yīng)時代、社會發(fā)展的需要，在課程標(biāo)準(zhǔn)理念的指導(dǎo)下，初中物理學(xué)教學(xué)應(yīng)遵循學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和教育教學(xué)理論以改進(jìn)優(yōu)化教學(xué)方式，重視運(yùn)用概念轉(zhuǎn)變理論，把握重理解重實(shí)踐的原則，讓學(xué)生在與生活相聯(lián)系的真實(shí)情景和科學(xué)實(shí)踐活動中深入理解概念，構(gòu)建正確的概念，以實(shí)現(xiàn)深度教學(xué)和物理學(xué)科素養(yǎng)的有效落實(shí)。

關(guān)鍵詞：概念理解；概念轉(zhuǎn)變理論；科學(xué)實(shí)踐；物理學(xué)科素養(yǎng)

從雙基到三維目標(biāo)再到核心素養(yǎng)的提出，新時代對人才提出了更高的要求。社會和知識發(fā)展日新月異，我們的學(xué)生們只有具備了核心素養(yǎng)才能面對并勝任未來面臨的挑戰(zhàn)。核心素養(yǎng)的形成需要各學(xué)科素養(yǎng)的支撐。概念的學(xué)習(xí)是培育素養(yǎng)的根基，沒有學(xué)科知識，素養(yǎng)就成了空中樓閣。只有真正理解概念，建立起概念間的聯(lián)系，并有能力利用概念解決問題才可能形成物理學(xué)素養(yǎng)。與此同時，素養(yǎng)培育的關(guān)鍵在另一維度上還取決于學(xué)生是如何學(xué)習(xí)概念，即概念的學(xué)習(xí)的方式。是被動的，還是主動的；是接受的，還是構(gòu)建的，其效果截然不同。因此，物理教學(xué)課堂應(yīng)該是重理解、重實(shí)踐的課堂，在實(shí)踐活動中，動手動腦，達(dá)成學(xué)科知識、學(xué)科技能、學(xué)科思維的充分融合。在這樣的課堂中可能有很多策略手段，但是大多數(shù)教學(xué)都應(yīng)該具備以下5個要素。

1 前科學(xué)概念的善用

學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念前頭腦中并非空白，基于已有的知識和生活經(jīng)驗(yàn)，他們或多或少都對將要學(xué)習(xí)的概念有所了解并有一些自己的看法，但這往往與正確的科學(xué)概念存在一些偏差，故被稱為“前科學(xué)概念”[ 1 ]。在概念教學(xué)的過程當(dāng)中，教師需要明晰學(xué)生的前科學(xué)概念，并助其轉(zhuǎn)化成科學(xué)概念，建立對一個概念全面、多維和科學(xué)的理解。學(xué)生對概念已有的認(rèn)知是非常重要的教學(xué)資源，是教學(xué)設(shè)計(jì)前需要調(diào)查掌握的。比如在《來自地球的力》一節(jié)中第一次出現(xiàn)重力這一概念。學(xué)生學(xué)習(xí)重力最困難的地方就是重力的方向，學(xué)生不理解重力的方向“豎直向下”，原因至少有三個：一是學(xué)生不明白“水平”的含義，二是學(xué)生在接觸“豎直”之前，已經(jīng)在幾何中學(xué)習(xí)過“垂直”，三是許多情況的“豎直”往往也是“垂直”，兩者容易混淆。又比如《壓力的作用效果》一節(jié)中，因?yàn)槠匠W(xué)生接觸到的都是水平面上的物體對另一物體的壓力，而這個壓力大小的確等于重力大小，方向也一致，學(xué)生易混淆。學(xué)生很容易混淆壓力和重力。教師應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)并總結(jié)學(xué)生前科學(xué)概念的類型，并利用好該資源不斷設(shè)計(jì)優(yōu)化物理教學(xué)。

2 認(rèn)知沖突的營造

在教學(xué)過程當(dāng)中，有多種多樣的導(dǎo)入方式，教師們也努力創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情景試圖激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是，有一個原則是需要考慮的，那就是這樣的教學(xué)情境應(yīng)該能夠引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，即在這個情景中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)其對概念的已有認(rèn)知與教師提供的事實(shí)是矛盾、沖突、不符合的。這樣，他們的思維才能更好地被激活，探究的欲望才能被自然激發(fā)。比如，《壓力的作用效果》一節(jié)中學(xué)生存在“認(rèn)為壓力大小就是重力大小”的前科學(xué)概念，對此，教師可以請一個興趣小組在正式上課前，完成家庭小實(shí)驗(yàn)，并錄下視頻。小實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：站在體重計(jì)上乘坐電梯，在電梯上升、下降過程中，拍攝體重計(jì)的示數(shù)變化。而后在正式上課時應(yīng)用這段視頻，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)人的重力沒變，但是對于體重計(jì)的壓力大小卻變化了，即壓力大小并不等同于重力大小這個矛盾。這樣學(xué)生有這個真實(shí)、有趣的情景中，其原有的認(rèn)知受到?jīng)_擊，自然而然就產(chǎn)生了一探究竟的求知欲。

3 科學(xué)證據(jù)的收集

大多數(shù)學(xué)生不容易真正轉(zhuǎn)變其原有的認(rèn)知，除非原有認(rèn)知無法解釋現(xiàn)象、解決問題，而正確的科學(xué)概念相比之下具有合理性、有效性和科學(xué)性，這樣才能有效促進(jìn)其發(fā)生概念轉(zhuǎn)變。這就需要教師進(jìn)一步提供探究機(jī)會，讓學(xué)生獲得更多支持正確概念，反駁前科學(xué)概念的有效證據(jù)。這種基于證據(jù)構(gòu)建的概念的過程是深度學(xué)習(xí)的表現(xiàn)，這個概念不是教師強(qiáng)制灌輸給學(xué)生，而是學(xué)生自主、主動構(gòu)建形成的。相比于前者，后者的學(xué)習(xí)是深層次的，是理性的，其學(xué)習(xí)成果也能夠更為長久的保持，真正內(nèi)化為學(xué)生知識庫中的一部分。同時，這種學(xué)習(xí)過程養(yǎng)成的重證據(jù)、重邏輯的理性思維和學(xué)習(xí)方式對學(xué)生是受益終身的。例如，《壓力的作用效果》一節(jié)中為幫助學(xué)生進(jìn)一步探究壓力與重力的區(qū)別，可以設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：首先，將一個物體置于食品稱上，將食品稱水平放置，學(xué)生自行讀出食品稱的讀數(shù)，并記錄。而后，用一個氫氣球綁在物體上，但是不要讓物體脫離食品稱，再讀出食品稱的讀數(shù)，并記錄。根據(jù)這兩次的現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提問，這個實(shí)驗(yàn)是否支持壓力不等于重力這個觀點(diǎn)，為什么？根據(jù)情況可以補(bǔ)充下列問題作為引導(dǎo)，食品稱讀數(shù)代表什么？為什么第二次的食品稱的讀數(shù)比第一次??？物體的重力與什么相關(guān)，是否改變？ 這樣，在探究中學(xué)生獲取進(jìn)一步支撐科學(xué)概念的證據(jù)，其前科學(xué)概念得以有效的修正和轉(zhuǎn)變。

4 有效評價的介入

在探究后學(xué)生是否真正實(shí)現(xiàn)從前科學(xué)概念到正確概念的跨越，還是只是表面上接受了所學(xué)概念，而觀念中仍隱藏著原有的錯誤認(rèn)知，這是需要教師提供平臺讓其的想法和觀點(diǎn)外顯化進(jìn)行評價的。此外，要想檢測學(xué)生是否真正理解概念，需要提供全新的情景對其進(jìn)行檢測，否則學(xué)生很可能是依靠機(jī)械記憶來應(yīng)對。并且，在設(shè)計(jì)評價時，不僅要問是什么，更要多問怎么做，為什么？同時，學(xué)生如果有機(jī)會、有能力運(yùn)用概念解決生活實(shí)際問題，那么他的學(xué)習(xí)將更加有意義、有實(shí)用性，其對概念的理解是深入、持久，且與其所處的世界、所進(jìn)行的生活相關(guān)聯(lián)。這樣，學(xué)生對該學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣也必然提升。例如，《汽化與液化》一節(jié)中可設(shè)計(jì)有關(guān)生活中汽車除霧原理的評價： 冬天早晨起床，準(zhǔn)備開車去上班，剛坐在駕駛座上，發(fā)現(xiàn)前擋風(fēng)玻璃上起霧了，她打開雨刮器刮一刮，發(fā)現(xiàn)沒用，一點(diǎn)都沒有掛掉。為什么？霧在擋風(fēng)玻璃哪一測，為什么？那她可以怎么除霧呢？是吹冷風(fēng)還是熱風(fēng)？原因是什么？這樣的評價既可以讓學(xué)生口頭進(jìn)行表述，亦可以通過書面表達(dá)二者均能較好反映學(xué)生是否真正理解了所學(xué)概念。

5 科學(xué)實(shí)踐的貫穿

科學(xué)工作是由不同科研工作者或相應(yīng)機(jī)構(gòu)一起進(jìn)行協(xié)作，共同推理、驗(yàn)證和進(jìn)行理論建設(shè)等等實(shí)現(xiàn)的。美國2012年發(fā)布的《K-12科學(xué)教育框架》當(dāng)中不再使用“作為探究的科學(xué)”的表述，而改為“作為實(shí)踐的科學(xué)”?？茖W(xué)實(shí)踐強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是主動參與的過程，在動手的時候更應(yīng)該動腦。在實(shí)踐活動中構(gòu)建概念或者促進(jìn)對概念的深入理解；發(fā)展遷移應(yīng)用以解決生活現(xiàn)實(shí)問題的能力；提升利用物理學(xué)知識積極投身公眾事務(wù)的討論或作出科學(xué)合宜的個人決策的素養(yǎng)。美國《K-12科學(xué)教育框架》強(qiáng)調(diào)教學(xué)中至少應(yīng)該包括以下8 種實(shí)踐活動： ①提出問題或明確需解決的問題；②建立、完善并應(yīng)用模型；③設(shè)計(jì)和實(shí)施調(diào)查研究；④分析數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行解讀；⑤使用數(shù)學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與計(jì)算思維；⑥提出理論或設(shè)計(jì)方案；⑦參加基于證據(jù)的論證；⑧獲取，評估和交流信息[ 2 ]。一堂課中不需要也很難包括所有的活動，需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和所對應(yīng)的知識載體選擇合宜的實(shí)踐活動。其中解讀數(shù)據(jù)、建構(gòu)模型以及進(jìn)行評價等容易被忽略的活動應(yīng)該得到足夠的重視。另外，在前面的認(rèn)知沖突的營造、科學(xué)證據(jù)的收集以及有效評價的介入等幾個要素中都可以通過設(shè)計(jì)不同的科學(xué)實(shí)踐活動來實(shí)現(xiàn)。

學(xué)生的物理學(xué)素養(yǎng)不是一蹴而就，需要在一堂堂重理解、重實(shí)踐的課堂中不斷生成。教師需要加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，領(lǐng)會課標(biāo)思想，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，尤其是學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，設(shè)計(jì)合宜的科學(xué)實(shí)踐活動讓學(xué)生發(fā)展、建構(gòu)、理解、應(yīng)用概念。為了更好地設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)踐活動，教師尤其需要注意物理學(xué)知識與生活的聯(lián)系，選擇合理的問題情境，能夠利用簡單易得的材料建立模型，設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，便于學(xué)生觀察、分析、建構(gòu)。如此，便能切實(shí)實(shí)現(xiàn)深度教學(xué)，提升學(xué)生物理學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁維新.概念轉(zhuǎn)變理論及其對當(dāng)代科學(xué)教育的啟示[J].外國教育研究，2009（11）：11-16.

[2]王磊，黃鳴春，劉恩山.對美國新一代《科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的前瞻性分析——基于2011 年美國《科學(xué)教育的框架》和1996 年《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的對比[J].全球教育展望，2012（6）： 83-87.