楊朋聚 武淑清
摘 ? 要:通過賞析一堂公開課,了解其設(shè)計理念及構(gòu)建課堂情境的教學(xué)價值,進而倡導(dǎo)教師將教學(xué)問題轉(zhuǎn)化成一個貫徹整堂課始終的情境(事件、模型),如此學(xué)生的思維可隨情境的自然展開而深入。最理想的教學(xué)模式就是通過解決一個具體問題,將教學(xué)內(nèi)容拆解、賦值,然后通過精心設(shè)計學(xué)生活動培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力和素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:高中物理;情境構(gòu)建;教學(xué)價值
中圖分類號:G633.7 ? ?文獻標(biāo)識碼:A ? ?文章編號:1009-010X(2021)35-0030-03
當(dāng)前有學(xué)者提出構(gòu)建課堂情境的教學(xué)論——教師通過創(chuàng)設(shè)情境,將教學(xué)問題轉(zhuǎn)化、融入于一個精心挑選、設(shè)計的情境中,隨著情境的展現(xiàn)、發(fā)展和浸潤,學(xué)生會逐漸產(chǎn)生解決情境中問題的愿望和沖動。即在情境的驅(qū)使下,學(xué)生產(chǎn)生了“動”的心理需求,產(chǎn)生了要探究這件事緣由的愿望,這就意味著真正的學(xué)習(xí)要發(fā)生了。
近日,在某市新教材使用評估研討課的現(xiàn)場,筆者有幸看到了一堂將知識講授轉(zhuǎn)化成一個實際問題解決方案的優(yōu)秀課例——“氣體的等溫變化”。該節(jié)課具體的教學(xué)過程始終圍繞著解決一個實際問題而展開,課堂流程遵循
提出問題?設(shè)計方案?實驗驗證?修正結(jié)果?得出結(jié)論的邏輯主線。問題的設(shè)計富有時代氣息,緊跟科技前沿,邏輯清晰,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,具體的課堂流程如下:
一、熱點導(dǎo)入——嫦娥五號回家,激發(fā)學(xué)生強烈的民族自豪感
首先教師以“嫦娥五號,歡迎歸家!”的官宣投影片導(dǎo)入新課,燒焦的返回器外殼、精準(zhǔn)的著陸區(qū)域等都引起了學(xué)生強烈的興趣。繼而教師引用“嫦娥之父”歐陽自遠院士的話:“假如月球樣品暴露在地球空氣中,就會受到各種污染,所以在回收交接后,需要在現(xiàn)場進行封裝,并在容器中充滿氮氣封存后再進行運載?!边@使學(xué)生們意識到月壤儲存本身就是一個科技含量滿滿的重大課題,然后以視頻講解、實物投影的方式介紹相關(guān)背景知識,如此可進一步渲染科學(xué)探究的艱辛和嚴(yán)謹(jǐn)。然后教師提出問題:“既然月球的環(huán)境不同于地球,同時還不能將月壤污染,那如何測定月壤的體積呢?我們能否設(shè)計出一種合適的測量方案呢?”如此一來就能不著痕跡地將教師的教學(xué)任務(wù)轉(zhuǎn)化成學(xué)生的思考問題,進而可開啟課堂情境模式。
二、峰回路轉(zhuǎn)——轉(zhuǎn)換研究對象,研究氣體的性質(zhì)
教師進一步以問題啟迪學(xué)生的思維:“考慮是否可以從氣體(氮氣)表現(xiàn)出來的性質(zhì)入手,間接得出月壤的體積呢?假如已知氣體壓強與體積的關(guān)系,是不是就會為上述問題的解決打開一種新思路呢?”然后教師引導(dǎo)學(xué)生操作臺上的實驗裝置,學(xué)生獨立設(shè)計實驗思路,分組實驗,很容易就得出了結(jié)論——一定質(zhì)量的理想氣體,在溫度不變的情況下,壓強會隨體積的增大而減小,隨體積的減小而增大。
至此,課堂情境的創(chuàng)設(shè)已初具規(guī)模,隨著劇情的展開,學(xué)生的思維將被引向深處。
為進一步確定兩者是否成反比,受以前所學(xué)知識的啟發(fā),我們可轉(zhuǎn)而確定V-圖象或P-圖像是否是過原點的直線,據(jù)此設(shè)計出表1,開始實驗,并記錄數(shù)據(jù)如表1所示。
依據(jù)采集的數(shù)據(jù)描點,作出圖1:
這時課堂情境漸趨清晰,學(xué)生的思維有序展開,并逐步走向深入。但也隨之迎來了思維的激烈碰撞——通過描點作出的直線,發(fā)現(xiàn)均不過原點。
是實驗儀器不夠精準(zhǔn)導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)有誤差、還是規(guī)律就當(dāng)如此呢?面對學(xué)生的困惑,教師提供了更為精密的儀器——壓強傳感器,并將壓強傳感器、電腦、數(shù)據(jù)采集器、注射器相連。然后在兩位學(xué)生的協(xié)助下,利用電腦自動擬合成一條直線,發(fā)現(xiàn)仍然不過原點。學(xué)生們議論紛紛,將思維活動引向了高潮。
在激烈的討論中,學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)了端倪——忽略了傳感器與注射器連接處氣體的體積。經(jīng)過修正,得出了一條完美經(jīng)過原點的直線。學(xué)生們爆發(fā)出熱烈的掌聲,至此,順利引出了一個新的規(guī)律——玻意耳定律。
在課堂上,教師通過情境構(gòu)建為學(xué)生提供了充分進行探究學(xué)習(xí)的機會,通過設(shè)計實驗方案、收集和處理實驗數(shù)據(jù)、交流合作,最終得出了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論。同時教師在此過程中還營造了暢所欲言 、尊重事實、善于質(zhì)疑、大膽求證的課堂氛圍,這非常有利于促進學(xué)生進行科學(xué)探究,有助于提高學(xué)生的探究能力。
三、學(xué)以致用——評價方案,拋磚引玉,回歸問題
知識是能力的基礎(chǔ),氣體的等溫變化規(guī)律找到了,玻意耳定律建立起來了,下一步就需要嘗試用它去解決具體問題了。教師用簡潔的話語總結(jié)了學(xué)生們的探究之路,并將圖2展示出來,由此可得出結(jié)論——在做驗證玻意耳定律的實驗時,出現(xiàn)a圖線的可能原因是漏加部分氣體的體積,通過縱截距能夠直接得出所漏加的體積△V。
至此,有一個學(xué)生恍然大悟,興奮地說道:“我知道如何求解月壤的體積啦!我們可以反其意而用之,如果是在實驗中多加一個體積△V′,就會得到如圖3所示的圖線c,這同樣可以通過縱截距求得△V′。”根據(jù)該位學(xué)生的思路,教師現(xiàn)場設(shè)計了模擬實驗——用講臺上的一塊粉色橡皮泥代替月巖裝在注射器內(nèi),連上傳感器重復(fù)剛才的實驗,可從所得圖線的縱截距直接讀出△V′=5.8mL?!比缓笤偻ㄟ^阿基米德定律直接測得橡皮泥的體積約為6mL,這時學(xué)生們再次爆發(fā)出熱烈的掌聲,尤其是提出方案的那位學(xué)生,激動、自豪之情溢于言表。
最后,教師進行總結(jié)概述:“我們可以利用今天所學(xué)的知識,設(shè)計出一個測量月壤體積的實驗方案,即將月壤裝在一個充滿氮氣的密閉容器內(nèi),通過小孔與壓強傳感器相接,在溫度不變的情況下,改變氮氣的體積,畫出V-圖像,然后由圖像的縱截距求出月壤的體積。這個思路得益于我們對一定質(zhì)量理想氣體等溫變化規(guī)律——玻意耳定律的掌握,因此學(xué)生們應(yīng)該向玻意耳致敬。自然界是一個和諧的整體,事物間存在著緊密的聯(lián)系,為了認(rèn)識這個美麗的世界,我們需要儲備更多的知識,學(xué)生們,加油!”
學(xué)生們熱烈的掌聲、堅定的目光,還有意猶未盡的爭論、探討,都為這堂課的精彩做出了很好的注腳。在本堂課中,教師通過構(gòu)建真實的情境、設(shè)計有層次的問題和設(shè)置具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生利用生成的知識去理解、分析和解決真實世界中的問題。如此可使學(xué)習(xí)者認(rèn)識到知識的實踐效用,并真實反映了課堂教學(xué)過程的本質(zhì)屬性,其教學(xué)價值表現(xiàn)在以下幾個方面:
一是使我們認(rèn)識到學(xué)生的學(xué)習(xí)要在真實的背景中進行,這樣的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生的成長和發(fā)展;
二是使我們認(rèn)識到學(xué)生的學(xué)習(xí)過程不再是一個單純從教師或課本那里獲得現(xiàn)成的、固定的知識條款、符號、命題的過程,而是一個與知識及其產(chǎn)生的背景密切相關(guān)、需要在解決問題中習(xí)得的過程,這極大地拓展了學(xué)習(xí)的內(nèi)涵;
三是使我們認(rèn)識到情境的設(shè)定與(科技)生活關(guān)聯(lián)度越高,對學(xué)生責(zé)任意識、求知欲的激發(fā)就越強烈,就越有利于學(xué)生全身心地投入到課堂學(xué)習(xí)活動中去。
該教師將一堂課的教學(xué)內(nèi)容融入具體的問題解決過程中,引導(dǎo)學(xué)生將關(guān)注點由“解題”轉(zhuǎn)向“解決問題”,并力求落實教育部提出的立德樹人、全面發(fā)展的育人目標(biāo),這樣的課例值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。