摘 要:物理學(xué)科的知識體系非常完備,由于它在教學(xué)實踐過程中有著區(qū)別于其他學(xué)科的大量實驗,所以形成了自身較為獨特的思維特點。初中生在首次學(xué)習(xí)這一門實踐性與邏輯性較強的學(xué)科時,難免會感到力不從心,久而久之,很容易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的積極性。為了解決這一教學(xué)難題,文章將基于“三重融合”模型,重點分析初中物理課堂教學(xué)改革與創(chuàng)新的思路,并結(jié)合實際教學(xué)案例進行分析講解,以期能切實提升初中物理教學(xué)的實效性。
關(guān)鍵詞:“三重融合”;初中物理;物理思維
中圖分類號:G633.7
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1673-8918(2023)51-0105-04
近些年,在“雙減”背景之下,初中學(xué)科教學(xué)需要做到減負提質(zhì)。這對教師教學(xué)提出了更高的要求,因此必須通過改革創(chuàng)新,來使得學(xué)校教育的質(zhì)量得到顯著的提升。其中,初中物理教師應(yīng)該從教學(xué)方法的角度入手,通過利用“三重融合”模型,來幫助學(xué)生逐步形成較為完善的物理思維,進而不斷提高初中物理課堂教學(xué)的實效性。具體來說,教師應(yīng)該創(chuàng)新物理教學(xué)的思路,并基于“三重融合”模型來打造生動、高效的物理課堂,這樣才能達到減負提質(zhì)的教學(xué)目的。
一、 物理思維中的“三重融合”模型
“三重融合”模型是物理思維的一種,具體來說,包含了心理學(xué)層面的“三重思維”即實踐(動作)思維、形象思維以及邏輯思維,這三類思維是逐級遞進的,因此物理思維需以這三重思維作為基本引領(lǐng)。在此基礎(chǔ)上,需要創(chuàng)設(shè)“三維場景”,即現(xiàn)實、物理以及數(shù)理這三個不同維度的場景,以令學(xué)生的思維可在這三類場景中得以外化。最終需要做到突破物理教學(xué)匯總的“三大堵點”,即物理教學(xué)中面臨的三大問題與困難,具體包含題目審讀、圖像繪制以及列式計算。
二、 從“三重融合”視角出發(fā)分析初中物理教學(xué)的現(xiàn)狀
長期以來,對初中生學(xué)習(xí)物理遇到的各種困難都可以歸咎于上文提到的“三大堵點”:一是在題目審讀方面,有的初中生由于不具備物理思維,所以閱讀題目的時候常常出現(xiàn)讀不懂題目的情況;二是在圖像繪制方面,初中生并不具備較強的建模思維,當(dāng)他們拿到物理題目時,時常無法根據(jù)題目內(nèi)容正確畫圖;三是在列式計算方面,學(xué)生如果難以突破前兩大堵點,那么自然不會列出正確的算式,即便部分學(xué)生可以讀懂題目并繪制圖像,但是因為在推理應(yīng)用方面缺乏靈活性,所以也很難列對算式并進行高效計算。
而在前文中所敘述的“三重思維”,實際上可以與學(xué)生所面臨的“三大堵點”一一對應(yīng)起來。具體來說,實踐(運動)思維,實際上代表的是一種具物思維,它必須以實際的動作作為基礎(chǔ)。而形象思維就是人們常說的具象思維,它是以事物的具體形象和外顯表象作為基礎(chǔ)的一種思維。邏輯思維即抽象思維,它的形式為概念、判斷以及推理。
題目審讀方面堵點的形成是由于學(xué)生的實踐思維存在問題,即學(xué)生在教學(xué)實踐性的環(huán)節(jié)中出現(xiàn)了領(lǐng)悟困難的情況,通??赡苁侨狈嵺`操練的機會,或者是在實驗教學(xué)的實踐演練中,并沒有深刻領(lǐng)悟其中的內(nèi)涵。而在圖像繪制方面的問題是因為學(xué)生的形象思維發(fā)展不全面,他們可能是因為不會畫建模,也可能是因為不會表達圖示中的內(nèi)容,所以在表達上缺乏準(zhǔn)確性。在列式計算方面,主要是考驗學(xué)生的邏輯思維,如果他們無法通過推理等辦法進行列式計算,那么便無法有效運用各種物理學(xué)公式,自然就不能算出正確的答案。
針對這“三大堵點”,一旦找準(zhǔn)了其形成的原因即“三重思維”方面的問題,那么就需要借助有效的手段一一解決,即前文提到的“三維場景”,通過現(xiàn)實場景的搭建可以幫助學(xué)生學(xué)會讀懂題目;創(chuàng)設(shè)物理場景,能夠讓學(xué)生掌握建模繪圖的方法,并找到問題解決的路徑;最終形成數(shù)理場景即可令學(xué)生通過列出正確的算式,來求得正確答案。而“三重融合”需要在師生一體化的前提下,形成大的物理場景,以此幫助學(xué)生形成物理學(xué)科思維。
三、 基于“三重融合”模型初中物理教學(xué)改革創(chuàng)新的意義
(一)有利于學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力的提高
初中物理教師不僅要將書本知識教給學(xué)生,同時還應(yīng)該讓學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力得到提升?;凇叭厝诤稀蹦P?,物理課堂應(yīng)該變得更加有活力,這樣教師才能有效引導(dǎo)學(xué)生進行思考與學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生能夠較好地應(yīng)用適合自身的學(xué)習(xí)方法,并逐漸形成自我獨特的學(xué)習(xí)風(fēng)格時,他們的學(xué)習(xí)能力便能得到不斷提升。因而,基于“三重融合”模型所構(gòu)建的新型初中物理課堂,有利于促進初中生自學(xué)能力的不斷提升。
(二)有利于物理課堂教學(xué)效率的提升
初中物理教師在有限的課堂時間內(nèi)需要為學(xué)生傳授相應(yīng)的物理知識,這樣才能確保教學(xué)進度不遲滯,且盡可能地完成教學(xué)任務(wù)。在這樣的要求之下,物理教師必須想方設(shè)法地提升物理課堂教學(xué)的有效性。而基于“三重融合”模型所構(gòu)建的新型初中物理課堂,可以有效地將初中生對物理學(xué)習(xí)的興趣激發(fā)出來,同時能夠令教學(xué)更有序地推進,從而提升教學(xué)效率。不僅如此,基于“三重融合”模型所構(gòu)建的新型初中物理課堂,還可以令學(xué)生更積極地參與到各種教學(xué)活動中,在這一過程中,教師可以幫助學(xué)生及時解決各種問題,并幫助他們把握住物理知識學(xué)習(xí)過程中的重難點,從而確保課堂可以更為高效地開展,以此提升初中物理教學(xué)的實效性。
(三)有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升
初中生綜合素養(yǎng)包含個人素養(yǎng)與學(xué)科素質(zhì),在推行素質(zhì)教育的今天,學(xué)生需要得到全面發(fā)展。而物理學(xué)科核心素養(yǎng)包含四個方面,即物理觀念、物理思維、物理實驗方法、物理學(xué)科品質(zhì)。具體來說,在素質(zhì)教育與學(xué)科素養(yǎng)的導(dǎo)向下,初中生要形成尊重科學(xué)與求真務(wù)實的基本物理觀念,同時在學(xué)習(xí)過程中,也應(yīng)該做到善于思考和質(zhì)疑,不斷利用自己所學(xué)的知識來進行推理,最終形成對客觀事物的正確認知,以此令學(xué)生產(chǎn)生尊重客觀規(guī)律的物理思維。物理實驗方法是初中生在實驗過程中才能掌握的學(xué)科核心素養(yǎng),只有在高效課堂中,學(xué)生才能掌握各項實驗步驟,并逐漸形成用實驗方法解決實際問題的思維。這一過程中,學(xué)生的自主探究能力也會隨之提高。學(xué)生物理學(xué)科品質(zhì)的培養(yǎng),需要教師不斷引導(dǎo)學(xué)生積極主動思考,并做到大膽質(zhì)疑、自主探索,在表達自己想法的基礎(chǔ)上,將思想付諸實踐,以此令初中生可以在自學(xué)、合作、相互交流促進的過程中,不斷去探索物理世界。故而基于“三重融合”模型所構(gòu)建的新型初中物理課堂,可以使得學(xué)生的綜合素質(zhì)與學(xué)科核心素養(yǎng)都得到提升,最終使得初中生逐漸成為綜合型人才。
四、 基于“三重融合”模型初中物理教學(xué)改革創(chuàng)新的思路
(一)堅持課堂教學(xué)中學(xué)生的主體性
在課堂教學(xué)活動中,學(xué)生始終是活動的主體。教師應(yīng)該在明確學(xué)生地位的基礎(chǔ)上,通過豐富、優(yōu)化課堂教學(xué)過程,來使得學(xué)生對物理學(xué)科知識產(chǎn)生更為濃厚的學(xué)習(xí)興趣,從而提升學(xué)生參與物理課堂活動的積極性與主動性。具體來說,教師除了要利用生動的教學(xué)情境將學(xué)生引領(lǐng)進物理的世界,同時還應(yīng)該用有效的物理問題來激活學(xué)生的物理思維。此外,初中物理教師還應(yīng)該多運用激勵性的評價語言來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的內(nèi)驅(qū)力。教師要為學(xué)生提供自我展示的機會和舞臺,并通過樹立榜樣來形成良好的班級學(xué)習(xí)氛圍,以先進帶動后進。唯有如此,初中物理課堂才會變得更加富有活力且高效。
(二)設(shè)計物理教學(xué)思維具象圖式
當(dāng)教師在明確了教學(xué)的課題與目標(biāo)之后,需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)對教學(xué)的內(nèi)容進行整合,并完善教學(xué)的流程,以有效落實初中物理學(xué)科教學(xué)中學(xué)生物理思維與學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵性工作,即要令學(xué)生在腦海中構(gòu)建起物理思維圖。具體來講,為讓初中生在腦海中形成較為完整的知識網(wǎng)絡(luò),必須讓其在腦海中構(gòu)建起相應(yīng)的思維圖式。而圖式的形成并非空想,需要教師對學(xué)生進行引導(dǎo),基于學(xué)生原本的認知水平,引導(dǎo)學(xué)生在腦海中構(gòu)建起階梯式的具象物理思維圖式。通常情況下,要求初中物理教師必須能夠明確初中物理知識網(wǎng)絡(luò)與初中生的思維認知規(guī)律,最終構(gòu)建邏輯性較強且存在遞進關(guān)系的物理思維圖式。
(三)針對教學(xué)內(nèi)容完成情境創(chuàng)設(shè)
初中教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)體驗式、開放式、啟發(fā)式與感知式的教學(xué)情境,能夠讓學(xué)生在輕松的氛圍中實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。這是由于情境的創(chuàng)設(shè)能令學(xué)生在探究、活動、問題化與故事化的情境中,逐漸形成科學(xué)的探究思維與學(xué)習(xí)態(tài)度,繼而樹立科學(xué)化、合理化、體系化的物理思維模型。
具體來說,在教師創(chuàng)設(shè)的物理教學(xué)情境當(dāng)中,學(xué)生可以參與到沉浸式體驗性學(xué)習(xí)過程中,這時學(xué)生會產(chǎn)生直觀的感受,并在教師的引導(dǎo)下完成多次物理建模,從而切實推動他們物理學(xué)科思維與素質(zhì)的發(fā)展。
(四)始終以問題為驅(qū)動引發(fā)思考
在問題化驅(qū)動下,學(xué)生的思維活躍度可以得到有效激發(fā)。首先,物理問題的設(shè)置必須結(jié)合初中生的思維認知梯度,這樣一來,所提出的問題才能有較為明顯的層次性。即物理情境問題需要明確問題之間的層層遞進的邏輯關(guān)系,這樣才能令學(xué)生在探究過程中,明確物理知識的內(nèi)在本質(zhì)。其次,教師在創(chuàng)設(shè)問題化的情境時,需要注意問題與學(xué)生本身認知之間的差異和沖突,即明確學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),這樣學(xué)生才能夠主動分析問題并重構(gòu)其原本的物理認知結(jié)構(gòu),進而獲取到新的物理知識。不僅如此,這種問題驅(qū)動模式,還有利于培養(yǎng)初中生勤思、堅持以及勇于質(zhì)疑的物理精神品質(zhì),并能切實促進他們物理學(xué)科思維能力的提高。
五、 初中物理教學(xué)案例解析
(一)案例一:滬科版八年級第四章第三講《光的折射》
1. 創(chuàng)設(shè)物理情境導(dǎo)入課題
教師提前準(zhǔn)備透明玻璃杯、不透明水杯、水、鉛筆、硬幣等教具,先在透明玻璃杯中盛上水,此時教師將鉛筆放入杯子中,讓學(xué)生進行觀察,并讓學(xué)生說出自己所發(fā)現(xiàn)的奇異現(xiàn)象。學(xué)生會直觀地看到鉛筆在水中被分為兩截。繼而教師邀請學(xué)生一起完成第二個實驗,即將硬幣放入不透明的水杯中,讓學(xué)生保持視線在杯子上方然后不斷后退,直至看不到其中的硬幣,這時要求學(xué)生站定,并向杯子中加水,當(dāng)水位不斷升高至一定程度時,學(xué)生便會發(fā)現(xiàn),又可以看到硬幣了。在這種直觀的實驗過程中,學(xué)生在物理知識方面的認知沖突就產(chǎn)生了,能夠引起他們強烈的好奇心,從而積極地投入后續(xù)學(xué)習(xí)的過程中。
2. 實驗探究與問題驅(qū)動相結(jié)合
教師對物理現(xiàn)象的解釋要順勢而為,當(dāng)學(xué)生的積極性被激發(fā)以后,此時就應(yīng)該對學(xué)生加以引導(dǎo),首先明確以上現(xiàn)象都是因為光的折射而產(chǎn)生變化的,繼而提出問題:“光在產(chǎn)生折射現(xiàn)象的時候都有什么樣的特點?”在提出問題后,教師需要引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究的形式來完成初步建模,即明確導(dǎo)入實驗中,需要將鉛筆與自身的視線當(dāng)作是光的光路,接著教師為學(xué)生播放光路的實驗?zāi)M微課視頻,并對學(xué)生的自主探究進行點撥。在此過程中,學(xué)生便能完成初步建模,最終經(jīng)過實驗探究后也可以明確得知光線折射角度大小的一般性規(guī)律。
3. 巧設(shè)陷阱問題情境開展深度學(xué)習(xí)
教師可以采用巧設(shè)陷阱問題情境的形式,來引導(dǎo)學(xué)生開展小組合作形式的深度學(xué)習(xí),以避免對物理知識的片面理解。在學(xué)生初步了解了光折射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,教師為學(xué)生播放視頻資料,展示神奇的“海市蜃樓”現(xiàn)象,此時提問:“這種現(xiàn)象是否符合光的折射規(guī)律?”學(xué)生會感到疑惑,部分學(xué)生認為它們是有聯(lián)系的,但是也有部分學(xué)生認為它們之間是無關(guān)的,這時教師應(yīng)該做到順勢引導(dǎo)并予以點撥,讓學(xué)生思考該如何利用之前所學(xué)的光折射理論來進行推導(dǎo)證明。這一過程中,學(xué)生便能在小組合作式的深度學(xué)習(xí)過程中,最終明確其物理原理以及相應(yīng)的聯(lián)系。
(二)案例二:滬科版九年級第十六章第三講《測量電功率》
1. 觀察思索激活物理思維
電力學(xué)當(dāng)中,由于電流、電壓、電功率等都是看不見的,但是可以讓學(xué)生通過實驗探究,來觀察燈泡的亮度,以此來判斷。教師需要提出問題:“是100W的燈泡亮,還是60W的燈泡亮?”此時組織學(xué)生進行實驗探究。首先,可以將兩個燈泡并聯(lián)在200V的電源線路中,然后啟動電源,讓學(xué)生進行觀察,看哪個燈泡比較亮。這時,教師再引導(dǎo)學(xué)生思考“如果將并聯(lián)的方式改為串聯(lián),又會發(fā)生什么情況”。這時學(xué)生通過實驗進行探究會發(fā)現(xiàn),若是采用串聯(lián)的方式,原本并聯(lián)中100W燈泡比60W燈泡亮的情況會忽然翻轉(zhuǎn)過來,此時更亮的燈泡是60W的,而并非100W。學(xué)生在觀察與實踐的過程中,就會產(chǎn)生疑惑,而教師則需要在學(xué)生觀察的同時,進一步對他們進行引導(dǎo),以明確額定功率與實際功率之間的區(qū)別。
2. 通過合作學(xué)習(xí)落實模型建構(gòu)
教師需要為學(xué)生介紹變阻器的使用方法,并組織學(xué)生以合作學(xué)習(xí)的模式來形成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)原本設(shè)計好的電路圖,學(xué)生在合作學(xué)習(xí)的過程中會不斷將滑動變阻器的電阻值進行調(diào)節(jié),繼而再進行相應(yīng)的實驗,實驗過程中需要對小燈泡的發(fā)光情況、電壓表和電流表的示數(shù)等相關(guān)的內(nèi)容進行數(shù)據(jù)收集,最終完成小組合作推演。這樣一來,初中生就可以在合作探究的過程中構(gòu)建起較為完善的物理知識模型與網(wǎng)絡(luò),從而樹立學(xué)習(xí)物理學(xué)科的信心,并逐漸形成具體問題具體分析的物理思維。
(三)案例三:滬科版八年級第二章《運動的世界》
1. 創(chuàng)設(shè)感知式故事情境
在學(xué)習(xí)《動與靜》這一節(jié)時,教師可以通過創(chuàng)設(shè)感知式故事情境開展教學(xué)。先讓學(xué)生觀看視頻片段,視頻中呈現(xiàn)出動物奔跑、汽車行進等動態(tài)的畫面,同時又呈現(xiàn)出兩輛勻速并行的火車。這時提出問題:“視頻中的各種物體,哪些是動態(tài)的,哪些是靜態(tài)的?”其實問題并不難回答,但是當(dāng)教師明確兩輛勻速并行的火車,它們二者之間是相對靜止的,便會讓學(xué)生感到疑惑。此時引出“相對靜止”“相對運動”“參照物”等具體概念,便可以有效地引起學(xué)生的思考與討論。
2. 創(chuàng)設(shè)體驗式探究情境
為了幫助學(xué)生理解“測量誤差”的概念,教師可以讓學(xué)生分別利用毫米尺、厘米尺以及分米尺來測量教室內(nèi)地磚的長度。學(xué)生在直接體驗的過程中,便會結(jié)合實際問題深入思考,用不同的尺子測量出來的數(shù)值之間有一定的差異,而且不同的人在測量的過程中,也出現(xiàn)了讀數(shù)上的誤差,尤其是利用毫米尺的時候,每個人的估測都會出現(xiàn)誤差。這樣一來,便能夠幫助學(xué)生在腦海中逐漸構(gòu)建起相應(yīng)的物理知識體系。
3. 創(chuàng)設(shè)啟發(fā)式問題情境
學(xué)習(xí)“速度的變化”時,教師可以利用生活中的實際問題來對學(xué)生進行啟發(fā)式引導(dǎo)。以學(xué)生熟悉的運動會長跑比賽為例,要求學(xué)生分析運動員在跑步的過程中,運動速度是否發(fā)生了變化。在這一過程中,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生要利用實際的測量數(shù)據(jù)來說明問題,這樣便能在較為真實的問題情境中,讓學(xué)生通過自主探索來逐漸形成實踐探究的學(xué)科思維。
六、 結(jié)論
綜上所述,初中物理教學(xué)中借助“三重融合”模型,便可以實現(xiàn)“學(xué)生是主體與基礎(chǔ),利用問題進行思維拓展引導(dǎo),以情境教學(xué)為依托,將學(xué)科思維培養(yǎng)作為教學(xué)目標(biāo),并以物理實驗教學(xué)為呈現(xiàn)形式所開展科學(xué)探究活動與科學(xué)精神教育”式的初中物理高效課堂。唯有如此,才能真正做到改革、創(chuàng)新、優(yōu)化初中物理課堂教學(xué),也才能為培養(yǎng)初中生的物理學(xué)科思維與素質(zhì)提供助力。
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課題項目:文章系2022年晉江市基礎(chǔ)教育教學(xué)改革專項課題“‘新課標(biāo)’背景下‘三重融合’模型在初中數(shù)理教學(xué)中的應(yīng)用研究”(立項編號:JJ2022-ZX33)的研究成果。
作者簡介:張雅茹(1992~),女,漢族,福建晉江人,晉江市高登中學(xué),研究方向:初中物理。