建構(gòu)“拋錨式”課堂教學(xué) 落實(shí)物理核心素養(yǎng)

王炯

摘 要：2016年核心素養(yǎng)開始進(jìn)入課程，走進(jìn)中小學(xué)，在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)尚未做新修訂的情況下，義務(wù)教育階段的教師也應(yīng)把學(xué)科核心素養(yǎng)有機(jī)地融入自己的學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中.本文以蘇科版物理八年級(jí)“摩擦力”為例，談一談在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，應(yīng)用拋錨式教學(xué)法該如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì).

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);摩擦力;拋錨式教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1008-4134（2019）22-0055 中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

2016年核心素養(yǎng)開始進(jìn)入課程，走進(jìn)中小學(xué)，在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)尚未做新修訂的情況下，義務(wù)教育階段的教師也應(yīng)把學(xué)科核心素養(yǎng)有機(jī)地融入自己的學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中.物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過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，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分.物理教學(xué)通常是以知識(shí)為線索展開的，我們?cè)谠O(shè)計(jì)和開展教學(xué)時(shí)必須以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，將物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等要求，至始至終貫穿在教學(xué)活動(dòng)之中，使物理教學(xué)過程成為學(xué)生核心素養(yǎng)的形成過程.

建構(gòu)主義理論的核心可以概括為：以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu).由于建構(gòu)主義所要求的學(xué)習(xí)環(huán)境得到了當(dāng)代最新信息技術(shù)成果的強(qiáng)有力支持，這就使建構(gòu)主義理論日益與廣大教師的教學(xué)實(shí)踐普遍地結(jié)合起來，從而成為國內(nèi)外學(xué)校深化教學(xué)改革的指導(dǎo)思想.建構(gòu)主義理論的教學(xué)思想指出：學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的建構(gòu)過程，教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)置適當(dāng)?shù)膯栴}情境，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的積極思維.教學(xué)活動(dòng)是教師通過創(chuàng)設(shè)良好的外部學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義的過程，核心是促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地思維.

拋錨式教學(xué)是建構(gòu)主義的教學(xué)模式下，目前已開發(fā)出的、比較成熟的教學(xué)方法之一，這種教學(xué)要求建立在有感染力的真實(shí)事件或真實(shí)問題的基礎(chǔ)上.確定這類真實(shí)事件或問題被形象地比喻為“拋錨”，因?yàn)橐坏┻@類事件或問題被確定了，整個(gè)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)程也就被確定了（就像輪船被錨固定一樣）.本文將以“摩擦力”這一課題為例，立足培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，應(yīng)用拋錨式教學(xué)方法設(shè)計(jì)教學(xué)過程.

1 教學(xué)背景分析

1.1 教材分析

本節(jié)課選自蘇科版物理八年級(jí)下冊(cè)第八章“力”的第三節(jié)“摩擦力”，位于力和彈力、重力之后，在力的相互作用和二力平衡知識(shí)點(diǎn)之前.內(nèi)容包括初步認(rèn)識(shí)摩擦力、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素及生活中的摩擦力.摩擦力是學(xué)生學(xué)習(xí)了彈力、重力后的又一種重要而且常見的基本力，為后面的力的相互作用規(guī)律、力與運(yùn)動(dòng)、簡單機(jī)械和功甚至高中的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，在促進(jìn)學(xué)生的思維從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過渡起到重要的作用.此外，摩擦現(xiàn)象無處不有，無處不在，它與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，與學(xué)生的日常生活緊密相連，可以很好地豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí).

1.2 學(xué)情分析

八年級(jí)的學(xué)生正處于由形象思維到抽象思維過渡的階段，經(jīng)過了大半年物理的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步具備了探究和設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的能力，但物理觀念和科學(xué)思維還比較薄弱.學(xué)生雖然知道生活中有摩擦力，但是前概念中對(duì)摩擦力的特點(diǎn)和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素都存在一定的認(rèn)知錯(cuò)誤或者模糊不清.

1.3 教學(xué)設(shè)計(jì)流程

教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為中心，教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，圍繞核心素養(yǎng)的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，確立教學(xué)目標(biāo)，以教學(xué)內(nèi)容為線索，運(yùn)用建構(gòu)主義教學(xué)理論和“拋錨式”教學(xué)方法，合理地設(shè)置學(xué)生活動(dòng)和問題，引領(lǐng)學(xué)生在探究過程中逐步獲取知識(shí)、學(xué)會(huì)運(yùn)用物理觀念解決實(shí)際問題，以期提升學(xué)生的綜合能力.教學(xué)設(shè)計(jì)流程如圖1所示.

2 教學(xué)重難點(diǎn)

2.1 教學(xué)重點(diǎn)

（1） 滑動(dòng)摩擦力概念的建立.

（2）探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，控制變量法的應(yīng)用.

2.2 教學(xué)難點(diǎn)

（1）認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力.

（2）運(yùn)用控制變量法探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素.

3 教學(xué)目標(biāo)（見表1）

4 教學(xué)過程

4.1 引入新課

師：今天我們進(jìn)行一個(gè)游戲：分組夾玻璃珠比賽，四人小組派出一個(gè)代表，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)比賽誰夾的彈珠多即為獲勝.（其中一組的筷子頭上纏有橡皮筋）

師：經(jīng)過比賽發(fā)現(xiàn)有一組同學(xué)夾的彈珠遠(yuǎn)比別的組多獲得了冠軍，這一組獲勝的奧秘我們將在本節(jié)課結(jié)束的時(shí)候由他們來向同學(xué)們介紹.

師：要把玻璃珠夾起來需要什么力？引入摩擦力

【設(shè)計(jì)意圖】以競賽游戲的方式在第一時(shí)間吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生體會(huì)摩擦力太小無法夾住彈珠，設(shè)置一組懸殊成績獲勝組引起懸念，激發(fā)學(xué)生的好奇心，對(duì)摩擦力的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣.拋錨式教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是創(chuàng)設(shè)情境——使學(xué)習(xí)能在和現(xiàn)實(shí)情況基本一致或相類似的情境中發(fā)生，直觀可以使抽象的知識(shí)具體化、形象化，有助于學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的形成，并促進(jìn)理性認(rèn)識(shí)的發(fā)展. 英國教育家洛克說得好：“兒童學(xué)習(xí)任何事情的最合適的時(shí)機(jī)是當(dāng)他們興致高、心里想做的時(shí)候”.

4.2 進(jìn)行新課

4.2.1 初識(shí)摩擦力

學(xué)生活動(dòng)一：如圖2所示，手拿起礦泉水瓶，逐漸減小握力，有什么發(fā)現(xiàn)？觀察思考是什么力使得礦泉水瓶不掉下來？這個(gè)力發(fā)生在什么地方？

學(xué)生活動(dòng)二：如圖3從高處下滑到水平桌面上的木塊能一直運(yùn)動(dòng)下去嗎？觀察思考是什么力使得運(yùn)動(dòng)中的木塊停下來？這個(gè)力發(fā)生在什么地方？

師：引導(dǎo)學(xué)生感受摩擦力的存在和摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的阻礙作用，同時(shí)介紹摩擦力的種類分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力.

師：今天先研究滑動(dòng)摩擦力：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到阻礙它運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力.

學(xué)生活動(dòng)三：將手掌緊壓在桌面上，并慢慢地向前滑動(dòng)，手有什么感覺？觀察思考滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在什么地方？方向如何？

學(xué)生活動(dòng)四：用力分別在毛巾上水平勻速直線向左推動(dòng)牙刷，觀察刷毛的方向，你有什么發(fā)現(xiàn)？觀察思考滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在什么地方？方向如何？

師：請(qǐng)學(xué)生列舉生活中的滑動(dòng)摩擦力現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生從滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生和力的三要素角度，思考這些實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例（如圖4所示）中滑動(dòng)摩擦力有哪些共同特點(diǎn)？

【設(shè)計(jì)意圖】拋錨式教學(xué)的第二個(gè)環(huán)節(jié)是確定問題——在上述情境下，選擇出與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的真實(shí)性事件或問題作為學(xué)習(xí)的中心內(nèi)容.選出的事件或問題就是“錨”，這一環(huán)節(jié)的作用就是“拋錨”.摩擦力知識(shí)有一定的復(fù)雜性，從初中到高中都會(huì)涉及到，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握是螺旋式上升的過程.那么在八年級(jí)學(xué)生需要掌握哪些內(nèi)容，掌握到什么程度就需要教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)進(jìn)行選擇，不宜設(shè)計(jì)過深的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題和靜摩擦力，應(yīng)該在初步認(rèn)識(shí)和研究滑動(dòng)摩擦力的內(nèi)容上“拋錨”.

此環(huán)節(jié)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，能對(duì)客觀事物進(jìn)行抽象和概括，構(gòu)建反映事物本質(zhì)特征共同屬性的物理模型和概念.物理概念是客觀事物的本質(zhì)屬性在頭腦中的反映，是物理事物的抽象結(jié)果.物理概念教學(xué)中，概念形成的過程、學(xué)生通過探究、理解、內(nèi)化概念的過程和概念應(yīng)用的過程中，也是讓學(xué)生形成物理觀念，掌握物理科學(xué)思維方法、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任的過程.以學(xué)生原有認(rèn)知和生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以四個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和循序漸進(jìn)的提問，使學(xué)生在教師的有目的的指導(dǎo)下通過“再觀察——比較——概括——抽象”的思維過程，促進(jìn)學(xué)生對(duì)類比、對(duì)比、歸納等科學(xué)方法的掌握，找出滑動(dòng)摩擦力的共同點(diǎn)，發(fā)展思維能力.

4.2.2 探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素

學(xué)生活動(dòng)五：利用身邊的物品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)滑動(dòng)摩擦力的存在，并嘗試改變滑動(dòng)摩擦力的大小，分享你的實(shí)驗(yàn)和猜想.通過學(xué)生手壓在桌面上滑動(dòng)、推動(dòng)書本、橡皮擦紙面……各種活動(dòng)進(jìn)行交流，提出影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的猜想.

師：科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，我們需要設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)從兩個(gè)方面入手：一是如何顯示滑動(dòng)摩擦力的大小;二是如何探究某一因素對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響.指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)課本信息快遞知道如何顯示滑動(dòng)摩擦力大小的方法.

師：如何研究其中某一個(gè)因素對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響？引導(dǎo)學(xué)生討論以探究速度對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響為范例，需要什么器材？需要控制哪些物理量相同？如何控制？需要改變哪些物理量？如何改變？

學(xué)生活動(dòng)：分組實(shí)驗(yàn)，探究速度對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響，討論交流，得出結(jié)論滑動(dòng)摩擦力大小與速度無關(guān).

【設(shè)計(jì)意圖】拋錨式教學(xué)的第三個(gè)環(huán)節(jié)是自主學(xué)習(xí)——不是由教師直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的問題，而是由教師向?qū)W生提供解決該問題的有關(guān)線索，并特別注意提高學(xué)生的“自主學(xué)習(xí)”能力.學(xué)生的科學(xué)探究能力不是一蹴而就的，需要在教師的引導(dǎo)下逐漸學(xué)會(huì)應(yīng)用科學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)探究，教師必須設(shè)計(jì)出循序漸進(jìn)的問題和系列的學(xué)生活動(dòng)，學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下走上科學(xué)探究之路.

學(xué)生活動(dòng)六：基于圖5器材，小組分工進(jìn)行影響滑動(dòng)摩擦力的其他猜想因素的研究，按照表格完成探究任務(wù)，準(zhǔn)備交流內(nèi)容（見表2）.

師：引導(dǎo)學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論，小組之間進(jìn)行交流，匯總實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思.

師：摩擦力產(chǎn)生的機(jī)理和制約因素都很復(fù)雜，對(duì)摩擦的研究已形成一門系統(tǒng)的學(xué)科“摩擦學(xué)”，其中一些問題至今仍在探索中.

【設(shè)計(jì)意圖】拋錨式教學(xué)的第四個(gè)環(huán)節(jié)是協(xié)作學(xué)習(xí)——討論、交流，通過不同觀點(diǎn)的交鋒，補(bǔ)充、修正，加深每個(gè)學(xué)生對(duì)當(dāng)前問題的理解.此過程的設(shè)計(jì)對(duì)落實(shí)核心素養(yǎng)的科學(xué)探究、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任有重要的意義.在之前探究過速度對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生自主選擇想要探究的因素，小組相互協(xié)作、討論，設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn);通過小組匯報(bào)的形式開展各小組之間的交流，相互補(bǔ)充和修正，比如在探究接觸面積大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響時(shí)，有小組得出了滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積大小有關(guān)的結(jié)論，經(jīng)過別的小組交流，發(fā)現(xiàn)沒有控制接觸面粗糙程度相同導(dǎo)致了錯(cuò)誤，及時(shí)進(jìn)行了修正;有的小組通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)測滑動(dòng)摩擦力大小時(shí)很難做到使彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過別的小組支招也成功地改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)等.此環(huán)節(jié)不僅促進(jìn)學(xué)生分析綜合、推理論證等科學(xué)思維方法的內(nèi)化，學(xué)生通過事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進(jìn)而培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)和批判性思維的意識(shí).同時(shí)還很好地培養(yǎng)學(xué)生的自主、合作、探究能力，還能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，增強(qiáng)學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神.

4.3 學(xué)以致用

師：想一想生活中我們身邊的哪些物品在設(shè)計(jì)時(shí)或使用時(shí)是為了增大摩擦力的？是用什么方法增大摩擦的？

師：在夾彈珠游戲中（如圖6所示），冠軍小組以明顯的優(yōu)勢獲勝，同學(xué)們根據(jù)今天所學(xué)習(xí)的內(nèi)容分析一下他們獲勝的原因.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行熱烈的猜想和討論，最后由冠軍小組來進(jìn)行揭秘.

【設(shè)計(jì)意圖】此環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.利用生活中的物品是如何增大摩擦來鞏固所學(xué)的知識(shí)，傳遞“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念.促使學(xué)生保持學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，實(shí)事求是，能基于證據(jù)和推理發(fā)表自己的見解.

5 結(jié)束語

構(gòu)建核心素養(yǎng)是教育本質(zhì)的全面回歸，在根本上體現(xiàn)了從知識(shí)本位到以人為本的轉(zhuǎn)變.建構(gòu)主義教學(xué)理論是反映教學(xué)本質(zhì)的主要基本理論之一.將核心素養(yǎng)拋錨在課堂教學(xué)中，巧妙創(chuàng)設(shè)情境，帶領(lǐng)學(xué)生自主進(jìn)行科學(xué)探究，促進(jìn)科學(xué)思維的培養(yǎng)，加強(qiáng)對(duì)物理觀念的理解，塑造學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任意識(shí)，讓學(xué)生感受到物理學(xué)科的魅力，將過程落實(shí)到課堂，還需要教師不斷地實(shí)踐和探索.

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（收稿日期：2019-07-18）