PBL導向下 “力的分解”的課堂教學

呂 磊

(廣東珠海市實驗中學,廣東 珠海 519000)

1 物理學科核心素養(yǎng)

物理核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會需要的必備品格和關鍵能力,是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質,是學生科學素養(yǎng)的重要構成．物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態(tài)度與責任”4個方面構成．[1]

2 了解“PBL”

(1) 什么是“PBL”.

PBL即Problem-Based Learning的縮寫,是以問題為導向的教學方法,是基于現(xiàn)實情景的以“學生”為中心的教育方式．與傳統(tǒng)的以學科為基礎的教學法有很大不同,PBL強調以學生的主動學習為主,而不是傳統(tǒng)教學中的以教師講授為主;PBL將學習與任務或問題掛鉤,使學生投入于問題中;它通過設計真實性任務,強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情景中,通過學生的自主探究和合作來解決問題,從而學習隱含在問題背后的科學知識,形成解決問題的技能和自主學習的能力．

(2) PBL導向下的課堂教學設計思路，如圖1所示.

圖1

3 PBL導向下物理學科核心素養(yǎng)在課堂教學中的滲透——“力的分解”的教學設計(表1)[2]

表1

續(xù)表

4 基于“PBL導向下的物理學科核心素養(yǎng)的課堂滲透”的幾點思考[3]

“力的分解”是靜力學中力的處理方法,是整個高中物理力學的基礎之一,與力的合成內容相輔相承,理解力的分解是力的合成的逆運算,利用平行四邊形進行力的分解,也是對今后對矢量分析的基礎．以學生為本的“生本教育”,放手讓學生做、學生講,以學生的認識水平為起點,由感性到理性,逐漸升華,培養(yǎng)學生的學習興趣和探索物理科學知識的習慣,從而提高學生的物理核心素養(yǎng)．

4.1 生成和體驗問題階段要重視課堂問題的情景化和生活化

力的分解和力的合成均是矢量運算的工具,是高中物理的基石．本節(jié)內容從拖拉機拉耙的生產(chǎn)實例入手,引入力的分解的概念,介紹力的分解同樣遵守平行四邊形定則,與力的合成相比,力的分解難點是一個確定的力可以對應無數(shù)組分解的方法,力的分解不是唯一的.教科書指出對一個已知力要根據(jù)實際情況(實際需要)來進行分解．與傳統(tǒng)教材不同的是,教科書引入了三角形定則,指出矢量相加的法則,最后很自然地完善了矢量和標量的概念．

在課題引入時,筆者首先創(chuàng)設了物理情境:兩個分隊進行拔河比賽,然后找這名男生去垂直地拉繩子的中央,結果卻是發(fā)現(xiàn)這一個男同學居然拉動了兩個分隊的人．這是為什么呢?這樣的情境在學生的腦海中產(chǎn)生認知沖突,激發(fā)學生的學習興趣,調動學生的內在學習動機,促使學生主動學習愿望的生成,變“要我學”為“我要學”,在此筆者運用了情景激學法．

4.2 感悟問題階段要啟迪學生課堂質疑創(chuàng)新,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維

這節(jié)課對學生來說,比較難以理解的是“力的作用效果是什么”,圍繞這一問題,如何能更為形象直觀地展現(xiàn)給學生作用效果呢?

水平面上斜拉物體問題中,水平和豎直拉的效果分別使用了臺秤和彈簧,讓學生比較直觀地感受到效果的存在．

在斜面上物體的重力作用效果研究中,讓學生自身去體驗,設計了探究實驗,學生在做的過程中通過觀察、分析得出重力的作用效果,一個是壓緊斜面的效果,另一個是沿斜面拉彈簧的效果,從而得出兩個分力的方向．

在雙斜面上圓柱體的問題中,用小臺秤來顯示壓緊斜面的作用力,是一個創(chuàng)新,比傳感器方便,學生更好理解．

4.3 課堂實施以學生為主體,要培養(yǎng)學生課堂敢于猜想、勇于探究的“科學探究”意識

學生由情景實驗入手,表現(xiàn)了極大的學習興趣,給整堂課奠定了良好的氛圍基調．課堂上教師在授課方式上的激情投入和引導,也在一定程度感染了學生,師生互動,課堂關系和諧.在學生探究活動中,學生出現(xiàn)的問題教師應及時解決,例如,有幾個學生將壓緊斜面的效果錯誤地理解成壓力,教師不能視而不見、按部就班.這些錯誤是課堂的教學資源,我們應及時糾正,才能更有利于學生對問題的理解和認識．

學生成為課堂的主人,并不排斥教師講,而是主張教師“要精講”,在課堂教學中起到畫龍點睛的作用．教師和學生兩者如何融洽地營造生動的課堂氛圍,很大程度上決定于教師,教師在課堂上要最大限度地滿足學生自己發(fā)展的需要,盡可能做到讓學生在“活動”中學習,在“主動”中發(fā)展,在“合作”中增知,在“探究”中創(chuàng)新,充分體現(xiàn)學生學習的自主性．問題讓學生自己去解決,規(guī)律讓學生自己去發(fā)現(xiàn),方法讓學生自己去尋找,結果讓學生自己去探究．有魅力的課堂教學就是要調動學生參與的積極性,發(fā)揮學生自己探究的能動性,讓學生真正成為課堂的主人．課堂教學中永恒的資源就是學生自己,每個學生都是一個知識源,都是一個獨立的生命個體,蘊藏著巨大的可開發(fā)與發(fā)展的潛能．教師要根據(jù)課堂上學生的具體情況靈活機動地調整教學,激發(fā)課堂教學的“興奮點”．教師的責任是讓學生學會主動學習,而不是替學生學習．教師要給學生一些權利,讓他自己去選擇;給學生一些機會,讓他自己去體驗;給學生一個問題,讓他自己找答案;給學生一片空間,讓他自己向前走．在教學中,教師應把學習的主動權交給學生,讓學生自主學習.這種自主學習絕不是無指導原則的自由學習,教師要注重啟發(fā)引導,讓教的過程變成導的過程,讓學生成為學習的主人,變被動式接受為主動式探求,最終達到理想之境．

4.4 解決物理問題的整個過程中應滲透“物理觀念”,“科學態(tài)度與責任”的教育

為了貫徹“從物理走向社會”的物理新課程標準的基本理念與核心素養(yǎng),讓學生意識到物理既來源于生活而又走向生活．筆者又設置了這樣3個情境讓學生去討論．

案例1:陡峭的山坡為什么要建盤山公路?

案例2:我國舉世矚目的港珠澳大橋為什么要修如此長的引橋?

案例3:兩個學生提一桶水,怎樣提才更加省力呢?夾角越小越省力還是夾角越大越省力?

心理學研究表明:引用學生熟悉的畫面更有利于激發(fā)學生的學習興趣和求知欲,同時在很大程度上鞏固了本節(jié)課的重難點．

物理學的發(fā)展,創(chuàng)造了物理學的理論成果、系統(tǒng)的科學方法,又創(chuàng)造了科學思想與人文精神融合的成果．物理文化是“與生具來”的、非常珍貴的教育資源．在物理教學中,學習知識是重要的,但不能只關注作為科學知識的理論知識,而使作為創(chuàng)造的探究過程、豐富的科學人文教育的資源被白白浪費掉．我們應當從更高的層面上設計物理課程和教學,讓科學思想、科學觀念、科學的美成為物理課程的重要目標和內容,發(fā)揮物理的人文教育功能．[4]

物理核心素養(yǎng)的教學理念是“從生活走向物理,從物理走向科技”．這節(jié)課也完全可以按照這樣的思路進行,生活中與力的分解的例子很多,這就需要教師的正確引導,學生積極參與,共同再現(xiàn)生活中的典型事例．學生能得出結論的決不包辦,學生一時有困難的,教師扶一把、點一下,讓學生去發(fā)現(xiàn)、去探索,才能體會到學習的快樂．因此課堂教學要從學生生活體驗出發(fā),創(chuàng)設學生所熟知的生活化問題情境,營造輕松愉悅的課堂氣氛,激活學生原有知識、觀念及認知經(jīng)驗,激發(fā)學生探索物理科學知識的興趣及愛國熱情．