焦成偉
【內(nèi)容摘要】新一輪的課改提出培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”的目標(biāo),核心素養(yǎng)的培育是教學(xué)過程中重要的一環(huán),也是學(xué)生在校期間的最終目標(biāo)。目前,電子白板已進(jìn)入很多中小學(xué)課堂,它具有良好的互動(dòng)性和多元性,在高中物理課堂教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)氖褂秒娮影装迥軌蜉^好的培育學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】電子白板 物理 核心素養(yǎng)
交互式電子白板是一款功能強(qiáng)大的教學(xué)產(chǎn)品,它既能完成常規(guī)教學(xué),又能滿足現(xiàn)代化的教學(xué)要求,它集手寫、演示、資源庫、拍照、幕布、聚光燈等多種功能于一體,與常規(guī)的教學(xué)多媒體相比,它更突顯課堂的動(dòng)態(tài)生成,因此在交互式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)逐步形成的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)需要的品質(zhì)和關(guān)鍵能力,包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。在物理課堂中恰當(dāng)使用交互式電子白板進(jìn)行輔助教學(xué),對(duì)于學(xué)生物理觀念的形成、科學(xué)思維的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)方案的探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的養(yǎng)成方面都有獨(dú)特的作用,更有利于提高課堂效率和提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。
一、依托白板創(chuàng)設(shè)豐富場景,優(yōu)化物理觀念的形成
物理觀念是指學(xué)生學(xué)習(xí)物理后,在熟悉學(xué)科特點(diǎn)的基礎(chǔ)上獲得對(duì)物理的總體性認(rèn)識(shí),具體表現(xiàn)為能自然的運(yùn)用物理思維、方式和看法去了解事物和處理問題的意識(shí)或思維習(xí)慣。
物理觀念有些可以從生活經(jīng)驗(yàn)中得到,但有時(shí)個(gè)人憑借經(jīng)驗(yàn)形成的觀念可能是片面甚至錯(cuò)誤的。比如同學(xué)們很容易得到“摩擦力是阻力,摩擦力和運(yùn)動(dòng)方向相反”等觀念,這些觀念對(duì)摩擦力的正確理解會(huì)形成很大的阻礙。為了幫助學(xué)生更好學(xué)習(xí)摩擦力,課前教師可將搜索和選取的教學(xué)資源,如人走路、傳送帶等圖片、視頻等上傳到白板的資源庫中。課中,教師利用資源庫的拓展功能,根據(jù)需要選取恰當(dāng)?shù)摹⑸鷦?dòng)的教學(xué)資源讓生活場景再現(xiàn),利用白板輔助展開教學(xué)實(shí)踐,深化學(xué)生對(duì)“摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,與物體的運(yùn)動(dòng)方向無直接關(guān)系”的認(rèn)識(shí)。
有些現(xiàn)象產(chǎn)生或存在時(shí)間極短,比如超重與失重,裝水的瓶子自由下落時(shí),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間很短,同學(xué)們還沒有看清水是否還會(huì)流出來,瓶子就已經(jīng)落到地上了,這并不利于學(xué)生觀察形成物理觀念,有了白板就可以很好地解決這個(gè)問題:老師提前拍下視頻,課中做這個(gè)實(shí)驗(yàn)后,再利用白板重現(xiàn)水瓶下落時(shí)的慢鏡頭,學(xué)生可以明顯看到水杯下落過程中,側(cè)壁孔不再有水流出。有了白板(和電腦)實(shí)現(xiàn)視頻播放、快進(jìn)、慢放、局部放大、聚光燈等功能,一些不適合在課堂上做的或現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)都能呈現(xiàn),達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。
通過白板創(chuàng)設(shè)的豐富物理場景,教學(xué)資源打破時(shí)空限制實(shí)現(xiàn)共享,常規(guī)教學(xué)由抽象變具體,靜態(tài)變動(dòng)態(tài),呆板變靈活,極大豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,生成了動(dòng)態(tài)課堂,學(xué)生更容易突破學(xué)習(xí)壁壘,更快形成物理觀念。
二、依托白板引發(fā)問題意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力
科學(xué)思維指從物理角度對(duì)事物的認(rèn)識(shí)方式,主要包括建模、推理、論證、質(zhì)疑、創(chuàng)新等要素。物理教學(xué)中一方面要重視基礎(chǔ)知識(shí)、基本規(guī)律的教學(xué),另一方面也要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生分析問題和解決問題的思維方式的訓(xùn)練,高中學(xué)習(xí)完成后,學(xué)生應(yīng)具備建構(gòu)理想模型的能力,能解釋相關(guān)自然現(xiàn)象和解決一些現(xiàn)實(shí)問題。
“質(zhì)點(diǎn)”是首次出現(xiàn)的理想模型,學(xué)生剛學(xué)習(xí)時(shí)不是很理解為什么要把物體看成只有質(zhì)量的點(diǎn),老師準(zhǔn)備一段導(dǎo)航儀的視頻提前放到資源庫中,在講到質(zhì)點(diǎn)概念時(shí)可以調(diào)出這段視頻,并請(qǐng)學(xué)生體會(huì):導(dǎo)航儀的功能是什么?”“確定實(shí)時(shí)位置、行車路線和速度等”,“這時(shí)車的形狀、大小、體積等關(guān)注嗎?”“不太關(guān)注”,所以導(dǎo)航圖上車就可以用一個(gè)點(diǎn)來表示。這就是解決主要矛盾,忽略次要矛盾的例子。利用電子白板展示這些實(shí)際事例來說明質(zhì)點(diǎn)模型,學(xué)生的認(rèn)識(shí)程度、接受程度會(huì)比只進(jìn)行理論分析高很多。
又比如在實(shí)驗(yàn)“探究功與速度變化的關(guān)系”中,功與小車速度的關(guān)系得出是實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)。這時(shí)白板和計(jì)算機(jī)相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)就出來了:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在白板上。每一個(gè)學(xué)生都可以清楚的看到實(shí)驗(yàn)的步驟及數(shù)據(jù)的獲取過程,利用excel繪圖,學(xué)生們首先會(huì)想到作W-v的圖像,當(dāng)W-v圖像做出來后,發(fā)現(xiàn)并不是直線,更像一條拋物線。同學(xué)們得出W和v不成正比的結(jié)論。一定會(huì)有同學(xué)猜想是否W和v2成正比,再引導(dǎo)學(xué)生來分析:W=kv2圖像怎樣的?W=kv3圖像怎樣的?如果要確定是否W和v2的平方成正比有沒有更直觀的方法?同學(xué)們也會(huì)慢慢想到繪制出W-v2來驗(yàn)證,最終確定W∝v2順理成章,水到渠成。
三、依托白板實(shí)現(xiàn)多元交互,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力
實(shí)驗(yàn)探究指具有探索意識(shí)、能發(fā)現(xiàn)問題、提出合理假設(shè)。具備設(shè)計(jì)探究方案和獲得證據(jù)的能力,能正確實(shí)施探究方案,會(huì)收集信息。具備分析的能力,會(huì)分析、處置、表述和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)論及變化趨勢(shì)。具備協(xié)作與交流的想法和能力,能準(zhǔn)確表述、評(píng)價(jià)和反思實(shí)驗(yàn)探究過程與結(jié)論。
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常分成兩部分:探究設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作,由于空間、器材、時(shí)間等因素限制,探究設(shè)計(jì)部分通常在教室里完成,這部分內(nèi)容通常是老師引導(dǎo),但受各方面原因限制,教學(xué)效率很低。如果用電子白板,再配合仿真實(shí)驗(yàn)室等軟件,就能很好的解決:學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)方案,并選擇自己想要的器材,比如“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),先每組討論如何測加速度,如何得到穩(wěn)定的力,如何測質(zhì)量。形成方案后每組上講臺(tái)匯報(bào),并在電子白板上將所需要的實(shí)驗(yàn)器材從器材庫拖到桌面上,最后全班形成最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。依托電子白板的仿真實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì),為學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室做動(dòng)手操作打好基礎(chǔ)。
白板在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)作用也很大,借助《仿真物理實(shí)驗(yàn)室》等軟件,用白板可以直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、器材選擇、電路線路連接等。能達(dá)到事半功倍的效果。
四、依托白板凸顯學(xué)生主體,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
物理教材中會(huì)介紹一些物理學(xué)家,但對(duì)其介紹又較簡略,有時(shí)容易誤導(dǎo)學(xué)生,教材中兩次出現(xiàn)亞里士多德,但兩次他的觀點(diǎn)都是錯(cuò)的,同學(xué)們就會(huì)認(rèn)為亞里士多德是“出錯(cuò)專家”,這顯然是對(duì)亞里士多德的誤解。所以為了讓學(xué)生對(duì)課本中出現(xiàn)的物理學(xué)家有一個(gè)全面的了解,可以讓學(xué)生通過閱覽室、圖書館、網(wǎng)絡(luò)等途徑搜集物理學(xué)家的事跡,派代表利用電子白板,用文字、圖片、視頻等多種方式向全班同學(xué)介紹,這樣一方面同學(xué)們對(duì)物理科學(xué)家的了解會(huì)比較全面;另一方面學(xué)生使用電子白板來介紹也突顯了其學(xué)習(xí)過程中的主體地位,老師由課堂的絕對(duì)掌控者變成學(xué)生學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)者,更有利于學(xué)生主體意識(shí)的培養(yǎng)。
物理教材對(duì)物理學(xué)史的介紹也比較簡單,物理規(guī)律的歷史發(fā)現(xiàn)過程介紹不全面,這也容易造成學(xué)生的認(rèn)知障礙,一些定理(定律)現(xiàn)在我們用一兩節(jié)課就能學(xué)完,但其在歷史上被發(fā)現(xiàn),是經(jīng)歷了漫長曲折的過程,在物理教學(xué)中加強(qiáng)物理學(xué)史教育,讓學(xué)生與物理學(xué)家“超越時(shí)空對(duì)話”,感受科學(xué)家的研究態(tài)度和鉆研品格,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和合作意識(shí)有非常重要的作用。例如,牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過程,從亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的描述到伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn),再到笛卡爾,最后牛頓總結(jié)前人的研究成果,提出這一定律。整個(gè)過程時(shí)間跨度近兩千年,牛頓得到的結(jié)論是綜合了前人的研究成果,再加上自身創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)才得以發(fā)現(xiàn)的。比較全面了解了這些后,學(xué)生應(yīng)該明白科學(xué)的探求過程絕不是一帆風(fēng)順的,過程有時(shí)會(huì)很單調(diào),需要有一種韌勁、要有愿為人類社會(huì)發(fā)展獻(xiàn)身的精神。這些也都可以通過研究性學(xué)習(xí),小組合作,利用電子白板展示匯報(bào)等形式來完成。
結(jié)束語
要指出的是,電子白板雖然能創(chuàng)設(shè)豐富的物理場景,但代替不了學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn);仿真實(shí)驗(yàn)再逼真,也無法代替學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室親自動(dòng)手操作?!鞍装宓脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”電子白板在給課堂教學(xué)帶來很大便利的同時(shí),絕不能因?yàn)閳D方便省事而不做學(xué)生實(shí)驗(yàn)。如果這樣的話,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任等物理學(xué)科素養(yǎng)等內(nèi)涵就無從談起。
【參考文獻(xiàn)】
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(作者單位:浙江省臺(tái)州市金清中學(xué))