基于解題能力培養(yǎng)的初中物理深度教學(xué)策略

霍朦朦

(江蘇省東?？h實驗中學(xué),江蘇 連云港 222399)

隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的深入實施,構(gòu)建以學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為核心的課程體系,實現(xiàn)課堂教學(xué)的提質(zhì)增效,成為當(dāng)下初中物理教學(xué)的根本任務(wù)之一.然而,以往的物理教學(xué)主要側(cè)重以知識講授為主的淺層教學(xué),無法使學(xué)生對物理知識內(nèi)在本質(zhì)形成深刻認(rèn)知,影響學(xué)習(xí)的實效性.如果可以貫徹深度教學(xué)理念,對整個物理教學(xué)過程進行優(yōu)化設(shè)計,就可有效提高物理教學(xué)水平.

1 深度教學(xué)的含義與特征

深度教學(xué)是同深度學(xué)習(xí)相似的一種有效性教學(xué)理念,其不是對知識量與難度進行無限增加,而是突破簡單的知識學(xué)習(xí)和機械化訓(xùn)練等束縛,注意結(jié)合內(nèi)在知識結(jié)構(gòu),深刻完整地處理學(xué)科知識,指導(dǎo)全體學(xué)生在課堂中從學(xué)符號逐步走向系統(tǒng)化理解及掌控學(xué)科思想與方法,尤其是最終走向?qū)W科核心素養(yǎng)培養(yǎng)這一發(fā)展路徑.對深度教學(xué)而言,其特征主要表現(xiàn)如下:一是生本性,即深度教學(xué)下學(xué)生是知識學(xué)習(xí)的主體,倡導(dǎo)教學(xué)的內(nèi)容、進度、方法等安排都要圍繞學(xué)生的“學(xué)”來進行,讓他們充分發(fā)揮主觀能動性來提高自身學(xué)習(xí)的實效性;二是啟思性,在深度教學(xué)中,教師角色定位是學(xué)生“學(xué)”的扶持者,要充分發(fā)揮啟發(fā)、引導(dǎo)及點撥作用,讓學(xué)生切實、主動、深入地體會及感受學(xué)科知識的實用性和有效性;三是沉浸性,在深度教學(xué)中,要注意為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)氛圍,讓他們充分運用自身的批判性及反思性等多樣化的高階思維能力來促進他們自身核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,提高自身的自學(xué)能力.

2 基于解題能力培養(yǎng)的初中物理深度教學(xué)意義

物理作為初中課程教學(xué)體系的重要組成部分,具有抽象、繁雜、綜合等基本特征,學(xué)習(xí)具有一定難度,同時,物理作為一門自然學(xué)科,其包含著諸多的自然規(guī)律和科學(xué)內(nèi)涵,為促進學(xué)生解題能力發(fā)展,就必須要高度重視課堂的深度教學(xué).另外,可在解題教學(xué)中滲透深度教學(xué)理念對解題教學(xué)的整個過程進行持續(xù)改進,引導(dǎo)學(xué)生由淺入深、由表及里進行物理題目的解答,最大程度助力學(xué)生物理解題能力的發(fā)展.

3 基于解題能力培養(yǎng)的初中物理深度教學(xué)策略

3.1 挖掘物理規(guī)律,培養(yǎng)有效推理能力

深度教學(xué)的一個根本任務(wù)就是指導(dǎo)學(xué)生在物理知識學(xué)習(xí)或物理問題分析中正向遷移所學(xué)物理知識.教學(xué)中需要高度重視指導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)物理規(guī)律的內(nèi)在本質(zhì)及聯(lián)系進行理解,要注意在全新情境下通過推理論證和分析的方式來簡化整個問題分析過程,助力他們推理能力以及解題能力發(fā)展.

圖1 串聯(lián)電路R與U關(guān)系圖

圖2 動態(tài)電路R與U關(guān)系圖

在指導(dǎo)學(xué)生對上述進行分析的基礎(chǔ)上,可以結(jié)合如下聯(lián)系學(xué)生生活實際的問題來指導(dǎo)學(xué)生利用串聯(lián)電路下的電壓基本分配規(guī)律來求解問題.

3.2 深度理解概念,培養(yǎng)縝密辨析能力

在深度教學(xué)下,初中物理教學(xué)必須要夯實根基,即讓學(xué)生靈活掌握物理概念、定律、公式等基礎(chǔ)知識.在實際的深度教學(xué)實踐中,可以從情境創(chuàng)設(shè)、定義引出、有效練習(xí)、貼合實際、拓展變通等多種教學(xué)視角出發(fā),對整個物理教學(xué)流程進行持續(xù)改進及優(yōu)化.其中情境創(chuàng)設(shè)、定義引出、有效練習(xí)幾個教學(xué)環(huán)節(jié)屬于淺層教學(xué)的范疇,而貼合實際、拓展變通則屬于深度教學(xué)范疇.因此,在初中物理概念知識的教學(xué)過程中,要注意科學(xué)設(shè)計一些切實可行的啟思問題,指導(dǎo)他們靈活地運用比較、抽象、概括、類比等多樣化的手段及方法來對物理概念知識形成深刻認(rèn)知,最終提高縝密辨析能力.

例如,在“機械效率”這一概念學(xué)習(xí)期間,為了使初中生對總功、額外功以及有用功等相關(guān)方面的基礎(chǔ)物理概念形成深刻認(rèn)知,實際教學(xué)中可以聯(lián)系初中生的日常生活實際情況,科學(xué)設(shè)計貼近學(xué)生生活實際的問題情境,如可以聯(lián)系“用水桶從井中取水”這一生活化的情境,創(chuàng)新應(yīng)用層次化的問題設(shè)計方式來開展深度教學(xué)活動,提高他們學(xué)習(xí)這部分物理知識的實效性,具體的層次化問題如下:(1)從水井當(dāng)中利用水桶打水的目的是?(2)為順利打水,是否還需要使用水桶之外的其他輔助工具?(3)在對水做功的同時,能否可以實現(xiàn)對水桶本身不做功?(4)在利用水桶打水期間,拉力做功可以分成哪幾種類型?各是什么?(5)如果水桶脫離吊繩而墜入井中,那么為了打撈上來相應(yīng)的水桶,總功、額外功與有用功各是什么?(6)現(xiàn)有容積相等的由鐵皮、木頭與塑料構(gòu)成的水桶,如果從物理視角出發(fā),你會選擇使用何種材質(zhì)的水桶進行打水呢?為什么?在指導(dǎo)學(xué)生對這些問題進行分析基礎(chǔ)上,可以深化他們對這些關(guān)鍵知識的理解,之后可以為他們設(shè)計下一道貼近他們生活實際的物理題,以此來進一步鞏固他們對機械效率概念的認(rèn)識.

3.3 傳授思維工具,培養(yǎng)高階思維能力

在深度教學(xué)活動開展背景下,助力學(xué)生發(fā)散性、批判性、抽象性等方面高階思維能力發(fā)展是構(gòu)建有效物理課堂的一個重要教學(xué)任務(wù).同理,在求解物理計算題期間,應(yīng)該有計劃地向他們傳授一些必要的思維工具與方法,以此來有效鍛煉他們的思辨能力等高階思維能力.

3.3.1 培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力.加強發(fā)散性思維的指導(dǎo)及運用,輔助學(xué)生理解相關(guān)方面的知識是構(gòu)建高效物理課堂的重要保障.比如,在學(xué)習(xí)“密度”方面物理知識期間,針對“某所學(xué)校的實驗室現(xiàn)在需要采購4 kg酒精,使用4.5 L容器能夠裝下嗎?”這一物理問題求解,大多數(shù)初中生在分析及求解期間會借助酒精體積求解的方式來進行判斷.但是這種求解方式起不到訓(xùn)練發(fā)散性思維的作用,如果可以滲透“一題多解”訓(xùn)練方法,那么可以在指導(dǎo)學(xué)生從多角度分析問題的過程中幫助他們深入理解這部分物理知識的同時,促進他們發(fā)散性思維能力發(fā)展.比如,可以啟發(fā)學(xué)生從“4.5 L容器最多可以盛多少重量的酒精?”、“4 kg某種液體體積是4.5 L,試求該種液體密度?”等視角來分析問題,借助這種方式可以有效拓展思維,促使遷移所學(xué)的物理知識.

3.3.2 培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力.逆向思維也是促使初中生在問題分析中可以進行深入思考的一種重要思維方式,其在物理問題剖析及求解中的應(yīng)用也比較廣泛.比如,針對“在某一8 V電源上串聯(lián)R1和R2,二者阻值分別為6 Ω和未知,其中R1電阻電壓是6 V,試求R2?”這道物理問題的求解,如果在教學(xué)中只要求學(xué)生采取正向思維來對問題進行求解,那么他們一般會先通過R1的阻值與電壓來確定串聯(lián)電路電流,之后再結(jié)合電源電壓來對電路總電阻進行求解,之后再將R1減去之后即可.但是這樣的基于正向思維的解題訓(xùn)練無法很好地培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力發(fā)展.此時如果指導(dǎo)學(xué)生在對本道題進行分析中靈活應(yīng)用逆向思維來求解問題,那么可以很好鍛煉他們的逆向思維能力,即:首先通過R2所涉及到的歐姆定律計算公式,基于結(jié)果來對已知條件進行推理,之后可以從R2=U2/I2來確定題干中對應(yīng)的U2和I2,進而可以基于電源電壓以及U1來求解出U2,緊接著可以從R1和U1來求得I2,最后即可快速確定出R2.

3.4 聚焦物理原理,培養(yǎng)學(xué)以致用能力

物理同生活實際有著緊密聯(lián)系,諸多生活中的現(xiàn)象都可以利用物理原理進行解釋.但由于初中生缺乏生活閱歷和經(jīng)驗,且動手實操能力、模型建構(gòu)能力都相對較弱,造成學(xué)生難以實現(xiàn)物理原理的學(xué)以致用.因此,在將深度教學(xué)理念融入初中物理教學(xué)實踐中,必須要注意為他們有計劃地設(shè)計一些深度探究活動,保證他們可以深入理解及感受物理知識的內(nèi)在原理與本質(zhì)等,最終助力他們“學(xué)以致用”能力發(fā)展.

例如,在學(xué)習(xí)“杠桿”部分知識期間,為了使學(xué)生對杠桿形成機理和原理、杠桿作用等方面物理知識深刻理解,可以在教學(xué)之初為學(xué)生在課堂中準(zhǔn)備好羊角錘等一些必要的工具或設(shè)備等,指導(dǎo)他們在物理課堂教學(xué)中親自體驗及感受羊角錘對模板中釘子進行翹起的整個過程.也可以為學(xué)生展示圖3所示的圖像,并要求學(xué)生結(jié)合杠桿方面的知識來繪制出撬起釘子過程中的杠桿模型的支點、動力臂、阻力臂等要素.通過這種深度教學(xué)方式,可以使學(xué)生對杠桿原理以及應(yīng)用形成深刻認(rèn)知,提高他們學(xué)習(xí)這些物理知識的效果,尤其是對他們自身探究性學(xué)習(xí)能力和利用物理知識解決實際問題的能力有很大幫助.

圖3 羊角錘對模板中釘子進行翹起圖

總之,初中物理深度教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生物理解題能力的發(fā)展之間具有緊密聯(lián)系.在基于解題能力培養(yǎng)中開展初中物理深度教學(xué)期間,要注意從挖掘物理規(guī)律和培養(yǎng)有效推理能力出發(fā),注重指導(dǎo)學(xué)生深度理解概念,傳授思維工具,以此來培養(yǎng)他們縝密的辨析能力和高階思維能力,最后也要注重指導(dǎo)他們聚焦物理原理,培養(yǎng)學(xué)以致用能力,從而不斷提高學(xué)生物理解題能力.