馬黎明
摘要:2014年3月,在教育部印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中首次提出了“核心素養(yǎng)”的概念;2016年9月,中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果發(fā)布會公布了中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)總體框架,為“核心素養(yǎng)”的進一步研究與實踐提供了理論依據(jù)與實踐經(jīng)驗.近年來,許多專家、學(xué)者和一線教師結(jié)合物理學(xué)科的特點及學(xué)生發(fā)展的需求,將物理學(xué)科核心素養(yǎng)歸納為物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面.在本文中,筆者便從這四個方面入手,對初中物理教學(xué)中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的途徑與策略展開研究與探索.
關(guān)鍵詞:初中物理 核心素養(yǎng) 培養(yǎng)
本文中,筆者立足于初中物理教學(xué)的實際情況,通過“創(chuàng)設(shè)生活化問題情境”“營造開放式思考空間”“開展探究性科學(xué)活動”“滲透文化性教學(xué)內(nèi)容”等途徑,從“形成物理觀念”“鍛煉科學(xué)思維”“促進科學(xué)探究”和“培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度”四個方面入手,對學(xué)生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展進行探究.
一、創(chuàng)設(shè)生活化問題情境,形成物理觀念
物理觀念,指的是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中形成的知識體系、思想方法和價值觀念,以及運用知識體系、思想方法和價值觀念,從物理的視角來觀察、分析和解決問題的意識與能力.一般來說,學(xué)生形成物理觀念的途徑有三種.首先,從知識體系層面來說,學(xué)生對于物理知識進行抽象性的概括之后形成的觀念,如物質(zhì)觀念、運動觀念等;其次,從思想方法層面來說,學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)方法與探究規(guī)律進行內(nèi)化之后形成的觀念,如類比思想、建模思想等;最后,從價值觀念層面來說,學(xué)生對于物理在歷史文化、社會實踐、科學(xué)研究等領(lǐng)域的意義與價值加以反思之后形成的觀念,如物理人文觀、物理價值觀等.對物理觀念的概念及結(jié)構(gòu)進行分析后可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生物理觀念的形成與發(fā)展,需要在綜合性和探究性的學(xué)習(xí)環(huán)境中培養(yǎng).在各式各樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中,生活化問題情境能夠兼顧知識教學(xué)、能力教學(xué)與素質(zhì)熏陶,對于促進學(xué)生知識體系、思想方法和價值觀念的協(xié)調(diào)發(fā)展大有裨益.因此,在初中物理教學(xué)中,教師要善于創(chuàng)設(shè)生活化問題情境,為學(xué)生物理觀念的形成搭建良好平臺.
例如,在學(xué)習(xí)“平面鏡”這一內(nèi)容時,單純依靠經(jīng)典的“蠟燭魔術(shù)”的實驗也可以讓學(xué)生理解平面鏡成像的特點,然而這一問題情境距離學(xué)生的現(xiàn)實生活較遠(yuǎn),難以建立理論與實踐、物理與生活之間的聯(lián)系.因此,教師可以在“蠟燭魔術(shù)”實驗的基礎(chǔ)上,嘗試創(chuàng)設(shè)以下問題情境.(1)大家是否有這樣的感受:我們在商場試衣服的時候感覺自己身材纖細(xì)修長,到了家里再照鏡子,卻感覺到臃腫矮小.那么,商場的試衣鏡跟我們家里的鏡子究竟有什么差別呢?(2)我們夜晚繞著湖邊散步,是否注意到路燈映襯到水中的倒影并不是一個完整的燈的形狀,而往往是一個光柱.產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么?教師通過創(chuàng)設(shè)生活化的問題情境,一方面,可使學(xué)生所學(xué)的“平面鏡成像”的知識經(jīng)歷“梳理-總結(jié)-抽象-內(nèi)化”的過程,形成知識體系;另一方面,可使學(xué)生的思維經(jīng)歷“觀察-分析-對比-概括-反思”的過程,形成思想方法.
二、營造開放式思考空間,鍛煉科學(xué)思維
科學(xué)思維,指的是符合認(rèn)知規(guī)律、遵循邏輯原則、運用思維方法,準(zhǔn)確、客觀、高效地認(rèn)識客觀事物的本質(zhì)屬性和內(nèi)在規(guī)律的思維.科學(xué)思維的形成,通常建立在質(zhì)疑與創(chuàng)新、分析與綜合、推理與求證、抽象與概括等思維活動的基礎(chǔ)上.因此,在初中物理教學(xué)中,教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂“五官與手腦,記憶與傾聽”的局面,為學(xué)生營造開放式思考空間,使學(xué)生的五官、大腦與雙手“總動員”,進行思維的“狂歡”,從而促進學(xué)生科學(xué)思維的形成與發(fā)展.
例如,在學(xué)習(xí)“物體的浮與沉”的相關(guān)內(nèi)容時,教師可以通過以下教學(xué)設(shè)計,為學(xué)生營造開放式的思維空間.首先,小組實驗.教師先讓學(xué)生把雞蛋放在清水中,觀察雞蛋的運動狀態(tài),再讓學(xué)生一邊輕輕攪拌,一邊往水中放鹽,觀察雞蛋的運動狀態(tài).其次,小組討論.教師要求學(xué)生針對以下問題展開討論.(1)清水中的雞蛋為什么會下沉?(2)鹽水中的雞蛋為什么會上???(3)當(dāng)滿足什么條件的時候,雞蛋下沉?當(dāng)滿足什么條件的時候,雞蛋上?。吭俅?,質(zhì)疑求證.針對實驗過程與討論結(jié)果,學(xué)生必然存在很多質(zhì)疑與迷惑.此時,教師要求學(xué)生利用教師提供的易拉罐、玻璃瓶、棉花球等多種物品,設(shè)計一個新的實驗,對剛才的討論結(jié)果加以驗證,并形成實驗報告.接著,歸納總結(jié).教師要求學(xué)生結(jié)合兩次實驗的經(jīng)過和結(jié)果,總結(jié)物體的沉浮條件.最后,拓展延伸.教師要求學(xué)生思考生活中哪些現(xiàn)象或發(fā)明運用了“物體的沉浮條件”原理?“物體的沉浮條件”原理還能夠應(yīng)用于哪些領(lǐng)域?教師通過上述教學(xué)設(shè)計,可以為學(xué)生營造開放式的思維空間,使學(xué)生經(jīng)歷質(zhì)疑與創(chuàng)新、分析與綜合、推理與求證、抽象與概括等思維活動,從而使科學(xué)思維得到全面的鍛煉與培養(yǎng).
三、開展探究性科學(xué)活動,促進科學(xué)探究
科學(xué)探究能力,主要包括以下幾個方面:首先,發(fā)現(xiàn)問題的能力.能夠從學(xué)習(xí)與生活中發(fā)現(xiàn)物理問題,找到科學(xué)探究的“起點”;其次,提出假設(shè)的能力.能夠憑借對于物理現(xiàn)象的分析以及學(xué)習(xí)經(jīng)驗和實踐經(jīng)驗的積累,對物理問題提出假設(shè),找到科學(xué)探究的“入口”;再次,驗證假設(shè)的能力.能夠通過實驗探究和資料搜集,通過合作探究的方式,對自己提出的假設(shè)加以驗證,找到科學(xué)探究的“路徑”;最后,闡述結(jié)論的能力.能夠?qū)τ诳茖W(xué)探究的過程及結(jié)果加以解釋與闡述,找到科學(xué)探究的“歸宿”.在傳統(tǒng)課堂上,提出問題和回答問題的主體往往都是教師,這顯然不利于學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng).核心素養(yǎng)培養(yǎng)視角下的初中物理教學(xué)中,教師應(yīng)將發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、驗證假設(shè)和闡述結(jié)論的機會讓給學(xué)生,在探究性科學(xué)活動中,促進學(xué)生科學(xué)探究能力的形成與發(fā)展.
例如,在學(xué)習(xí)“摩擦力”的相關(guān)知識時,傳統(tǒng)課堂的實驗流程為:在長木板上放置小木塊,用彈簧測力計勻速拉動木塊,使木塊做勻速直線運動,從而讀取彈簧測力計的值,了解摩擦力的大小.然而,這個實驗的問題在于人力難以控制木塊的運行速度,從而彈簧測力計的示數(shù)也不穩(wěn)定.這一情況給實驗帶來了阻礙,但同時也給探究性科學(xué)活動的開展帶來了契機.教師可以讓學(xué)生先動手實驗,發(fā)現(xiàn)自己的問題.在此基礎(chǔ)上,教師鼓勵學(xué)生進行小組討論,嘗試探索利用現(xiàn)有實驗器具,對實驗流程加以優(yōu)化.于是,學(xué)生根據(jù)已有的知識儲備、當(dāng)前的實驗心得和教師的啟發(fā)指導(dǎo),嘗試提出實驗優(yōu)化方案,并對方案進行驗證與總結(jié).如此一來,教師將發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、驗證假設(shè)和論證結(jié)論的機會都留給了學(xué)生,為學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展提供了平臺,也為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了契機.
四、滲透文化性教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,是人們在科學(xué)學(xué)習(xí)、研究與實踐中所秉持的價值觀與方法論的統(tǒng)一,具體包括以下幾個方面:首先,對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識,即了解科學(xué)是客觀而真實地反映萬事萬物本質(zhì)規(guī)律的知識體系;其次,對科學(xué)關(guān)系的認(rèn)識,即理解科學(xué)與人、科學(xué)與社會、科學(xué)與環(huán)境乃至科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系;再次,對科學(xué)態(tài)度的認(rèn)識,即在科學(xué)學(xué)習(xí)與探索中養(yǎng)成求真務(wù)實、勤學(xué)好問、刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新等的良好品質(zhì);最后,對于科學(xué)責(zé)任的認(rèn)識,即秉持利用科學(xué)來減少能耗、保護環(huán)境、關(guān)愛生命等正確觀念.在傳統(tǒng)初中物理教學(xué)中,教師始終缺乏對學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的關(guān)注與培養(yǎng),這不僅會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏長遠(yuǎn)動機和根本動力,也會使學(xué)生在未來的社會發(fā)展中難以具備正確的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)責(zé)任.針對這種情況,建議教師在物理教學(xué)中滲透文化性教學(xué)內(nèi)容,通過講述物理故事、闡釋物理哲學(xué)、剖析物理精神等方式,培養(yǎng)學(xué)生的物理態(tài)度與責(zé)任.
例如,在學(xué)習(xí)“杠桿”的相關(guān)內(nèi)容時,教師可以引用阿基米德的“給我一個支點,我能撬動地球”的名言,使學(xué)生先了解“杠桿”的重要性;然后,教師給學(xué)生講述阿基米德利用“杠桿原理”發(fā)明秘密武器“發(fā)石器”和“大木桶”,使羅馬軍隊?wèi)K敗,保衛(wèi)了自己的國家的故事,從而不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生了解“杠桿原理”的重要作用,也有利于學(xué)生養(yǎng)成勤于觀察、樂于思考、敢于創(chuàng)新、勇于實踐的科學(xué)品質(zhì).
綜上所述,物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個方面涵蓋了物理教學(xué)的主要意義和物理學(xué)科的根本價值,是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的終極目標(biāo)的體現(xiàn).因此,在初中物理教學(xué)中,教師應(yīng)該嘗試通過“創(chuàng)設(shè)生活化問題情境”“營造開放式思考空間”“開展探究性科學(xué)活動”“滲透文化性教學(xué)內(nèi)容”等途徑,從“形成物理觀念”“鍛煉科學(xué)思維”“促進科學(xué)探究”和“培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度”四個方面入手,促進學(xué)生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展.
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