王靜 劉喜斌
摘 要|新課改背景下,教育部對培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)作出了具體要求,情景創(chuàng)設(shè)在中學(xué)物理教學(xué)中已成為教師提高教學(xué)效果的主要手段之一。本文以人教版物理教材八年級(jí)第八章第一節(jié)“牛頓第一定律:慣性”為例,提出了核心素養(yǎng)視域下情景創(chuàng)設(shè)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用策略。實(shí)踐表明:情景創(chuàng)設(shè)能啟發(fā)學(xué)生思考,鍛煉學(xué)生發(fā) 散性思維,培養(yǎng)他們運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力,從而提高他們的核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞|核心素養(yǎng);情景創(chuàng)設(shè);應(yīng)用策略
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新課程改革強(qiáng)調(diào),教師要以情景創(chuàng)設(shè)為手段,以學(xué)生為主體,通過真實(shí)的體驗(yàn)使學(xué)生真正獲取新知, 并提升核心素養(yǎng)。情景創(chuàng)設(shè)是為了制造某種學(xué)習(xí)氛圍,選擇一些貼近人們現(xiàn)實(shí)生活的場景和局面,然后讓學(xué)習(xí)者體驗(yàn)和描述這些場景,從而幫助他們理解某些抽象的概念和規(guī)律。很多教育家為了使學(xué)習(xí)者真正理解和掌握知識(shí),都會(huì)根據(jù)知識(shí)內(nèi)容選擇合適的情景,從而激發(fā)學(xué)習(xí)者的好奇心和求知欲,增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。《課標(biāo)》也指出,運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題能力的強(qiáng)弱,往往取決于將情境與知識(shí)相關(guān)聯(lián)水平的高低[1]。情景創(chuàng)設(shè)解決了傳統(tǒng)教學(xué)中理論與實(shí)際脫節(jié)的問題,改變了課堂枯燥乏味,教師難教, 學(xué)生難學(xué)的現(xiàn)狀,縮短了學(xué)生與教師、學(xué)生與課本的距離。盡管在中學(xué)物理教學(xué)中,情景創(chuàng)設(shè)已經(jīng)成為教師提高教學(xué)效果的主要手段之一,但是他們對于該手段的運(yùn)用還存在一些缺陷,例如,教師在情景教學(xué)中缺乏引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行質(zhì)疑的意識(shí),也很少給予他們思考的空間和提問的機(jī)會(huì),這就容易導(dǎo)致學(xué)生喪失主體性。本文以人教版物理教材八年級(jí)第八章第一節(jié)“牛頓第一定律 慣性”為例,在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下,對情景創(chuàng)設(shè)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用策略進(jìn)行探究。
1 創(chuàng)設(shè)生活情景,培養(yǎng)學(xué)生物理觀念
知識(shí)都是以語言和符號(hào)的形式呈現(xiàn)出來的,表征知識(shí)的語言和符號(hào)匯集成了書本,學(xué)生學(xué)習(xí)課本知識(shí)都必須透過語言文字和符號(hào)去理解它們的真正內(nèi)涵,這才是有意義的學(xué)習(xí),而為了讓學(xué)生能夠真正理解知識(shí)的內(nèi)涵,教師可以將教材上一些抽象性的東西以直觀易懂的方式呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生形成感性認(rèn)識(shí), 并不斷促進(jìn)他們理性認(rèn)識(shí)的發(fā)展,最終達(dá)到理解知識(shí)的效果。創(chuàng)設(shè)生活情景就是在物理教學(xué)時(shí)根據(jù)所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容給學(xué)生呈現(xiàn)出與之有關(guān)的生活中常見的場景或現(xiàn)象,讓學(xué)生在直觀的日常生活情景中領(lǐng)會(huì)知識(shí)的真正內(nèi)涵。
物理觀念由物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等要素構(gòu)成,它是在物理知識(shí)的基礎(chǔ)上建立的,是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華[2]。教師要加強(qiáng)學(xué)生對物理規(guī)律的理解,因?yàn)榇蟛糠謱W(xué)生沒有 從物理學(xué)角度看待問題的意識(shí),也缺乏概括分析知識(shí)的能力,而創(chuàng)設(shè)生活情景是幫助學(xué)生樹立物理觀念的有效方式之一[3]。
教學(xué)片段:理解慣性的概念。
教師活動(dòng):創(chuàng)設(shè)生活情景(1)扔鉛球時(shí),鉛球離開手后繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng);(2)汽車剎車不能立馬保持靜止,而是運(yùn)行一段距離后才停下來;(3)跳遠(yuǎn)時(shí)為了跳得更遠(yuǎn),采用助跑的方式。
學(xué)生活動(dòng):(1)取一塊橡皮擦豎直放在書上,突然推動(dòng)書,觀察橡皮擦的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);(2)將筆蓋放在紙條上,迅速抽出紙條,觀察筆蓋的運(yùn)動(dòng)情況。
設(shè)計(jì)意圖:通過創(chuàng)設(shè)生活情景、組織學(xué)生活動(dòng),讓學(xué)生直觀體會(huì)慣性的存在,并理解慣性的概念, 從而知道慣性是物體的一種固有屬性,提高他們的物理觀念。
2 創(chuàng)設(shè)問題情景,發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維
發(fā)展學(xué)生思維能力是落實(shí)核心素養(yǎng)的重要形式,借助問題情境發(fā)展學(xué)生思維,促進(jìn)素養(yǎng)形成具有較大研究價(jià)值與實(shí)踐意義[4]。有意義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,意義學(xué)習(xí)就是讓新舊知識(shí)之間建立某種聯(lián)系,而問 題就是建立知識(shí)聯(lián)系的有效方式之一。在物理教學(xué)中,問題始終貫穿課堂,有效的問題能夠激發(fā)學(xué)生求知欲,同時(shí)能鍛煉學(xué)生創(chuàng)造性思維。教師可以基于課本內(nèi)容和學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)問題情景,引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生主動(dòng)使新知識(shí)與原有知識(shí)建立聯(lián)系,促進(jìn)他們對新知識(shí)的理解,同時(shí)發(fā)展他們的科學(xué)思維。而教師的問題情景創(chuàng)設(shè)能力會(huì)直接影響物理教學(xué)的質(zhì)量,因此教師在創(chuàng)設(shè)問題情景時(shí)要注意以下原則: 第一,創(chuàng)設(shè)問題情景的適度原則,物理規(guī)律和結(jié)論的得出不是一蹴而就的,教師在實(shí)際教學(xué)過程中不能操之過急,而應(yīng)該將一堂課分為不同的階層,創(chuàng)設(shè)具有層次性的問題情景,一步一步引導(dǎo)學(xué)生探索出結(jié) 論[5];第二,創(chuàng)設(shè)問題情景的有效原則,教材和學(xué)生原有認(rèn)知水平是教師創(chuàng)設(shè)問題情景的前提和參考依據(jù),不能超出學(xué)生的認(rèn)知水平,也不能缺乏思考性,否則不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情;第三,創(chuàng)設(shè)問題情景的實(shí)際原則,教師創(chuàng)設(shè)的問題情景要聯(lián)系生活實(shí)際,要讓學(xué)生感受到物理來源于生活并運(yùn)用于社會(huì)生產(chǎn),這樣可以拉近學(xué)生與知識(shí)之間的距離,消除學(xué)生對物理的畏懼;第四,創(chuàng)設(shè)問題情景的啟發(fā)性原則,學(xué)習(xí)的最終目的不是簡單的獲取知識(shí),而是鍛煉學(xué)生的能力,發(fā)展他們的科學(xué)思維,因此教師創(chuàng)設(shè)的問題情景要能引發(fā)學(xué)生思考,要讓學(xué)生在解決問題的同時(shí),使他們的能力和思維也得到發(fā)展。
科學(xué)思維主要包含模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證和質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。對于培養(yǎng)科學(xué)思維的各個(gè)要素的教學(xué)策略不是孤立的,模型建構(gòu)過程需要分析推理,分析推理過程涉及抽象概括,只是選擇的側(cè)重點(diǎn)不同[6]。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程需要切實(shí)體會(huì)和理解建構(gòu)模型的思維方法、需要根據(jù)自己已有知識(shí)和條件 對問題進(jìn)行分析、推導(dǎo)和判斷,最后作出解釋或得出結(jié)論、需要在科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上使用科學(xué)推理方法對某一結(jié)論的正確性進(jìn)行驗(yàn)證、需要培養(yǎng)獨(dú)立思考、善于提問并解決問題的能力,通過創(chuàng)設(shè)問題情景能夠有效幫助學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維。教學(xué)片段:學(xué)習(xí)力的兩種觀點(diǎn)。
教師活動(dòng):(1)教師用手推黑板刷使其運(yùn)動(dòng),再撤去手的推力,黑板刷立即停止運(yùn)動(dòng),由此向?qū)W 生提問:黑板刷為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)?為什么會(huì)停下?物體的運(yùn)動(dòng)是否要力來維持?(2)教師用力推動(dòng)黑板刷, 讓其向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來,再提問學(xué)生:黑板刷為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)?為什么會(huì)停下?物體的運(yùn)動(dòng)是否要力來維持?
學(xué)生活動(dòng):分組交流討論,回答問題,總結(jié)結(jié)論:第一種情況說明物體運(yùn)動(dòng)需要力來維持,第二種情況說明物體運(yùn)動(dòng)不需要力維持。
設(shè)計(jì)意圖:通過創(chuàng)設(shè)問題情景,吸引學(xué)生注意力,利用科學(xué)家不同的觀點(diǎn),創(chuàng)造矛盾,引起學(xué)生思考, 培養(yǎng)他們敢于質(zhì)疑、勇于探索的科學(xué)態(tài)度。
3 創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景,增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究能力
實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的基礎(chǔ),也是教師經(jīng)常運(yùn)用、不可或缺的一種教學(xué)方式,通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅能體驗(yàn)結(jié)論和規(guī)律得出的過程,還能增強(qiáng)他們的科學(xué)探究能力,因此課標(biāo)安排了許多物理實(shí)驗(yàn),并強(qiáng)調(diào)了情景創(chuàng)設(shè)的教學(xué)方法[7]。為使實(shí)驗(yàn)情景的創(chuàng)設(shè)在教學(xué)中達(dá)到較好的效果,教師要注意以下問題:第一, 在創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景時(shí)一定要圍繞教學(xué)目標(biāo)展開,不能盲目追求課堂氛圍而忽略了創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景的目的,要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)情景的作用。第二,對于創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景的素材,教師可以盡量從生活中選取,這既符合課程理念,也更能吸引學(xué)生的注意。第三,實(shí)驗(yàn)一定要直觀易懂,由于中學(xué)生的理性思維有限,教師在情景創(chuàng)設(shè)過程中,要注意實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中容易忽視的細(xì)節(jié),并通過這些細(xì)節(jié)創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的問題情景,引導(dǎo)學(xué)生思考, 培養(yǎng)學(xué)生探究能力。第四,在實(shí)驗(yàn)情景教學(xué)中,教師一定要營造良好的課堂氛圍,引導(dǎo)全體同學(xué)參與其中, 讓學(xué)生的主觀能動(dòng)性得到充分發(fā)揮,讓他們在體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程中理解知識(shí)、掌握物理規(guī)律。
科學(xué)探究是一種發(fā)現(xiàn)問題、探索規(guī)律和總結(jié)結(jié)論的能力,主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素??茖W(xué)探究能夠有效增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,得到了廣大教育者的提倡,通過創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景能夠有效增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究能力[8]。
教學(xué)片段:證明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,并探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響。
教師活動(dòng):給學(xué)生在多媒體上展示伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn),再給學(xué)生展示真實(shí)的演示實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)情況與仿真實(shí)驗(yàn)情況的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不一致,向提問學(xué)生:仿真實(shí)驗(yàn)中小球能夠達(dá)到與左端相同的高度, 而真實(shí)的情況卻不能,原因是什么?如果斜面是絕對光滑的,真實(shí)情況會(huì)怎樣?斜面絕對光滑時(shí),如果不斷減小右端斜面傾斜角度,小球運(yùn)動(dòng)情況會(huì)怎樣?
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)教師演示的實(shí)驗(yàn),結(jié)合之前所學(xué)的知識(shí)解釋產(chǎn)生以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因,總結(jié)出如果沒有阻力,小球能到達(dá)與左端斜面相同的位置,并且當(dāng)斜面與地面平行,即右端斜面傾角為零時(shí),小球
會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去,由此證明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,在此基礎(chǔ)上能理解理想實(shí)驗(yàn)法是基于合理推理得到的理想化條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響。
學(xué)生活動(dòng):分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),完成教材上的斜面實(shí)驗(yàn),運(yùn)用控制變量法,分別讓小車從放有毛巾、紙板和玻璃板的斜面頂端下滑,觀察小車到達(dá)水平面后的運(yùn)動(dòng)距離,并得出結(jié)論:小車在毛巾上受到的阻力最大,運(yùn)動(dòng)距離最短;在玻璃板上受到的阻力最小,運(yùn)動(dòng)距離最長。
設(shè)計(jì)意圖:教師創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,并且在實(shí)驗(yàn)情景中創(chuàng)設(shè)了許多層次的問題情景, 引發(fā)學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,讓學(xué)生逐步得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的結(jié)論,同時(shí)讓學(xué)生能掌握理想實(shí)驗(yàn)法和控制變量法這兩種科學(xué)方法。在學(xué)生得出結(jié)論后,讓學(xué)生自己動(dòng)手做斜面實(shí)驗(yàn),并讓他們根據(jù)自己觀察到的現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論,增強(qiáng)他們的科學(xué)探究能力。
4 創(chuàng)設(shè)故事情景,提升學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任
物理知識(shí)和規(guī)律都來源于生活和物理學(xué)家的研究論證,在漫長的物理學(xué)史中有許多與物理知識(shí)相聯(lián)系的故事或典故,把物理觀念與規(guī)律放入歷史發(fā)展的長河中去看待,可以使學(xué)生感悟到知識(shí)的發(fā)展歷程, 認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)的發(fā)展性與暫定性,深化對科學(xué)本質(zhì)的理解[9]。在物理教學(xué)中,教師可以以教材為基礎(chǔ), 針對教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相關(guān)故事情景,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,通過挖掘故事中的科學(xué)思想引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生知道物理規(guī)律的得出離不開物理學(xué)家的大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明和科學(xué)推理,從而提升他們的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,這是達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)的重要方式之一。
教師創(chuàng)設(shè)故事情景時(shí),可以以日常生活中的故事為材料,這些故事不一定要有深度,但是其中一定要滲透著物理思想和規(guī)律,能夠引發(fā)學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生熱愛物理、熱愛科學(xué)的情感。除了來源于生活的故事外,教師也可以搜集物理學(xué)史上的故事或典故作為創(chuàng)設(shè)故事情景的材料,物理學(xué)史是科學(xué)思想的發(fā)展史,更是社會(huì)的發(fā)展史,其中的故事融合了人與自然、人與社會(huì)之間的關(guān)系,無不散發(fā)著吸引人的魅力[10]。物理學(xué)史的故事或典故運(yùn)用在物理規(guī)律教學(xué)中,既能夠吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情, 也能夠讓學(xué)生了解物理規(guī)律的來源、發(fā)展和意義,加深他們對物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解,同時(shí)這些故事會(huì)讓他們深刻體會(huì)到物理學(xué)家們的科學(xué)思想以及他們求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。但是創(chuàng)設(shè)故事情景時(shí)一定要注意,故事內(nèi)容不能過于冗長,不能脫離教學(xué)內(nèi)容,要有趣味性,能夠引起學(xué)生注意,要有啟發(fā)性,能夠引起學(xué)生思考,同時(shí)要真實(shí),能夠引起學(xué)生共鳴,培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任主要包含科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)責(zé)任等要素,通過創(chuàng)設(shè)故事情景,能夠有效引起學(xué)生共鳴,從而提升他們的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。
教學(xué)片段:學(xué)習(xí)牛頓第一定律的發(fā)展歷程。
教師活動(dòng):向?qū)W生闡述牛頓第一定律的發(fā)展歷程,向他們傳達(dá)亞里士多德、伽利略、笛卡爾等物理學(xué)家的科學(xué)思想,讓他們知道牛頓第一定律的得出離不開前人的經(jīng)驗(yàn)。
學(xué)生活動(dòng):了解牛頓第一定律得出的來龍去脈,感受物理學(xué)家對真理的熱情,學(xué)習(xí)他們堅(jiān)持不懈的鉆研精神以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)故事情景,吸引學(xué)生注意,幫助學(xué)生了解牛頓第一定律的來源和發(fā)展,同時(shí)讓學(xué)生
知道物理規(guī)律得出的不易,激勵(lì)他們敢于質(zhì)疑、勇于追求真理。
5 反思與總結(jié)
在運(yùn)用情景創(chuàng)設(shè)手段進(jìn)行教學(xué)時(shí),要注意以下問題。
第一,在實(shí)際物理教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)情景雖然活躍了課堂,但是不能保證所有的同學(xué)都投入到情景中積極思考,因此對于如何保證情景創(chuàng)設(shè)的有效性,讓全體同學(xué)參與其中,仍然值得深入研究。筆者認(rèn)為, 首先,教師在選擇創(chuàng)設(shè)情景的素材時(shí),可以以學(xué)生為出發(fā)點(diǎn),盡量選擇他們在日常生活中感興趣的場景, 這樣更能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。其次,在課堂上,教師一定要尊重學(xué)生的主體性,要積極與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng), 對學(xué)生在課堂上提出的疑問要及時(shí)做出回應(yīng),對學(xué)生回答的問題要及時(shí)予以評價(jià),這樣可以保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。最后,教師可以將班上同學(xué)分成若干個(gè)小組,并設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)措施,每次以小組為單位進(jìn)行提問或?qū)嶒?yàn),對于表現(xiàn)好的小組予以獎(jiǎng)勵(lì),以此吸引全體同學(xué)投入到課堂中。
第二,在實(shí)際教學(xué)中,存在創(chuàng)設(shè)情景與課時(shí)不足的矛盾,為了讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體,教師要給予學(xué)生充分思考和討論的空間,但是這就會(huì)導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)不能按時(shí)完成,這就需要教師在大量的實(shí)踐總結(jié)和改進(jìn)中不斷探索,正確處理好教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間。筆者認(rèn)為,首先,教師在創(chuàng)設(shè)情景時(shí)要注意恰當(dāng)原則,創(chuàng)設(shè)的情景一定要與所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容有關(guān),不能為了刻意營造課堂氛圍而造成教學(xué)活動(dòng)多余化。其次,教師在教學(xué)時(shí)一定要思考情景教學(xué)的意義,對于學(xué)生原本就了解的知識(shí)或者簡單易懂的知識(shí),就沒有必要花大量時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生在情景中進(jìn)行學(xué)習(xí),這樣會(huì)導(dǎo)致情景創(chuàng)設(shè)的無意義化。最后,創(chuàng)設(shè)情景的目的是為了將教材上抽象的知識(shí)以簡單、形象的方式呈現(xiàn)出來,所以教師一定要注意語言的直觀性,這樣才能實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量教學(xué)。
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Exploring the Application Strategy of Core Literacy-based Scenario Creation in Secondary School Physics Teaching
—Take Newtons First Law Inertia as an Example
Wang Jing Liu Xibin
Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang
Abstract: In the context of the new curriculum reform, the Ministry of Education has made specific requirements for cultivating students core literacy, and scenario creation has become one of the main tools for teachers to improve teaching effectiveness in secondary school physics teaching. In this thesis, we take the example of “Newtons first law of inertia” in Chapter 8, Grade 8 of the Human Education version of the physics textbook, and propose the application strategies of scenario creation in secondary school physics teaching in the context of core literacy. It is shown that scenario creation can inspire students to think, exercise their critical thinking, and develop their ability to apply their knowledge to solve problems, thus improving their core literacy.
Key words: Core l iteracy; Scenario creation; Application strategies