基于物理核心素養(yǎng)的“進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)”教學(xué)探索

王如明

【摘要】基于物理核心素養(yǎng)的“進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)”教學(xué)探索，介紹學(xué)習(xí)進(jìn)階、進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)等名詞，同時(shí)以平面鏡成像一節(jié)教學(xué)實(shí)踐為例，闡述基于物理核心素養(yǎng)的“進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)”教學(xué)，并從物理核心素養(yǎng)的四個(gè)要素來闡述促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)發(fā)展實(shí)踐探索和思考.

【關(guān)鍵詞】初中物理；核心素養(yǎng)；進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)

物理教學(xué)不僅要傳授物理知識(shí)，更要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)思考問題的方法和解決問題的能力，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng).也就是要讓學(xué)生通過物理學(xué)科的學(xué)習(xí)獲得適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力［1］.

學(xué)生的學(xué)習(xí)需要經(jīng)過許多個(gè)不同的“階”，一個(gè)個(gè)連續(xù)的“階”將學(xué)習(xí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)連接起來［2］.進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)可以表述如下：基于學(xué)生的已有認(rèn)知水平和課程標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)過程中圍繞物理核心概念、重要規(guī)律或科學(xué)探究主題，創(chuàng)設(shè)具有物理特色的教學(xué)情境，設(shè)計(jì)出連貫的、逐級(jí)遞進(jìn)的問題鏈，以進(jìn)階問題為學(xué)生學(xué)習(xí)搭建攀升的“臺(tái)階”，搭建一條“清晰”的學(xué)習(xí)路徑，驅(qū)動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知思維向著更高的水平逐級(jí)前進(jìn).

下面以人教版八年級(jí)物理上冊(cè)“平面鏡成像”為例，談一談基于物理核心素養(yǎng)的“進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)探索.

1 進(jìn)階分析

1.1 進(jìn)階起點(diǎn)分析

對(duì)于平面鏡成像現(xiàn)象學(xué)生已有豐富的感性認(rèn)識(shí)，但他們已有的認(rèn)識(shí)中還有很多的錯(cuò)誤.比如，物體離平面鏡越遠(yuǎn)像越大，物體離平面鏡越近像越?。黄矫骁R成的像是光實(shí)際會(huì)聚形成等.光的直線傳播和光的反射定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)為學(xué)生探究平面鏡成像的學(xué)習(xí)積累了一定的“學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)”，所以本節(jié)的學(xué)習(xí)過程中需要教師為學(xué)生搭建較好的學(xué)習(xí)進(jìn)階“臺(tái)階”，讓學(xué)生通過觀察、探究、討論等多種方式參與學(xué)習(xí)，才能落實(shí)本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo).

八年級(jí)的學(xué)生，喜歡動(dòng)手，好奇心強(qiáng)，對(duì)探究有濃厚的興趣，但是很多學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的能力，動(dòng)手能力也比較差，所以探究任務(wù)需要通過老師的指導(dǎo)和小組合作才能完成.

1.2 進(jìn)階終點(diǎn)目標(biāo)

通過實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)得出平面鏡成像的特點(diǎn)；通過實(shí)驗(yàn)探究理解等效替代法的思想；會(huì)利用平面鏡成像的特點(diǎn)解釋解決生活中的簡單問題.

1.3 進(jìn)階層級(jí)預(yù)設(shè)

1.4 進(jìn)階策略預(yù)設(shè)

學(xué)生要正確認(rèn)識(shí)平面鏡成像的特點(diǎn)，澄清錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，必須要對(duì)平面鏡成像的特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.以生活中照鏡子現(xiàn)象引入新課，激發(fā)學(xué)生探究的興趣，通過照鏡子的再次體驗(yàn)，提出與物理有關(guān)的問題，對(duì)問題進(jìn)行猜想，猜想后再討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行探究、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象.總結(jié)結(jié)論、利用評(píng)估交流環(huán)節(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的一些問題、解決的方法進(jìn)行研討.整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)和安排讓學(xué)生經(jīng)歷探究的完整過程，為以后獨(dú)立探究學(xué)習(xí)“積累經(jīng)驗(yàn)”.

本課的重點(diǎn)是：在設(shè)計(jì)和探究的過程上，怎樣比較像與物的大小→找一個(gè)跟物體完全相等的物體（替代物）與像比較大小→怎樣才能同時(shí)觀察到像與替代物→把平面鏡換成玻璃板，通過有針對(duì)性地引導(dǎo)和思考來提高學(xué)生思維的縝密性，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考問題的方法［3］.

2 教學(xué)實(shí)踐及分析

2.1 發(fā)現(xiàn)問題

創(chuàng)設(shè)情境：讓學(xué)生利用桌上的平面鏡觀察自己在鏡中的像，當(dāng)遠(yuǎn)離和靠近平面鏡時(shí)，觀察自己的像大小和位置有什么變化.提出問題：平面鏡成像時(shí)，像的大小、位置與物體的大小和位置有什么關(guān)系呢？

分析 新課標(biāo)的基本理念提倡“從生活走向物理”，物理的教學(xué)應(yīng)貼近學(xué)生生活，符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［4］.用在課堂上照鏡子來引發(fā)學(xué)生對(duì)平面鏡成像特點(diǎn)的思考，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性又為學(xué)習(xí)新知做好準(zhǔn)備，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)日常的物理現(xiàn)象進(jìn)行更深層次的思考.

2.2 做出猜想

問題 通過照鏡子活動(dòng)和生活經(jīng)驗(yàn)，你能不能猜一猜平面鏡成像的特點(diǎn)？學(xué)生猜想：平面鏡成像時(shí)，人靠近平面鏡時(shí)像變大，人遠(yuǎn)離平面鏡時(shí)像變小；像的位置會(huì)隨著人遠(yuǎn)離而遠(yuǎn)離，隨著人靠近而靠近.

分析 學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)感覺平面鏡成像時(shí)“近大遠(yuǎn)小”“物近像近，物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)”的猜想，教師追問學(xué)生做出猜想的依據(jù)，對(duì)學(xué)生提出的猜想先不急于給出評(píng)價(jià).

2.3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

猜想是否正確，需要用實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證，怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前還有幾個(gè)問題需要解決：

問題一 平面鏡成像的位置在哪？大部分學(xué)生認(rèn)為平面鏡成的像在鏡子里.

教師通過演示“澆不滅的蠟燭火焰”實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生解決平面鏡成像在哪里的問題.

問題二 怎樣確定像的位置？平面鏡雖然能成清晰的像，但成在鏡后的像位置怎么確定呢？

問題三 怎樣比較像與物的大小關(guān)系？

可以用一個(gè)和物體相同的物體放到觀察到的像的位置進(jìn)行比較.

解決了以上三個(gè)問題后，讓學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)需要什么器材？如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？討論完成后再進(jìn)行交流展示，確定實(shí)驗(yàn)方案.

分析 學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰π枰叭辗e月累”有意識(shí)地培養(yǎng)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不是“胡思亂想”，應(yīng)該有設(shè)計(jì)方向的引領(lǐng)和指導(dǎo).通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前進(jìn)階段問題的引領(lǐng)思考討論，澄清了學(xué)生的認(rèn)識(shí)，也使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有了明確的方向.

2.4 實(shí)驗(yàn)探究

通過學(xué)生的討論，得出實(shí)驗(yàn)器材選用玻璃板、兩個(gè)相同的物體（一對(duì)相同的跳棋子、一對(duì)相同的電池，一對(duì)相同的蠟燭……），坐標(biāo)紙、刻度尺.還有哪些需要注意的事項(xiàng)呢？讓學(xué)生理解為了便于找到像的位置，通過播放“實(shí)驗(yàn)器材如何組裝”的微課，應(yīng)該保證玻璃板和坐標(biāo)紙垂直，所以還需要有三角板.

分析 對(duì)于八年級(jí)的學(xué)生來說，探究實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)都有許多困難，這就需要教師精心為學(xué)生開展探究實(shí)驗(yàn)搭建起較為適宜的“進(jìn)階”臺(tái)階，通過進(jìn)階問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠沿著正確的方向進(jìn)行.

2.5 分析論證

學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的處理，選取不同的小組發(fā)言交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)得出的初步結(jié)論，借助實(shí)物投影展示.

分析 這一環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮學(xué)生小組的作用，給予學(xué)生一定的空間，讓學(xué)生通過交流展示相互學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析方法，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力，通過數(shù)據(jù)總結(jié)歸納的能力.

2.6 交流評(píng)估

前面的探究實(shí)驗(yàn)學(xué)生經(jīng)歷了科學(xué)探究過程，找到了平面鏡成像的特點(diǎn)，澄清了日常生活中對(duì)平面鏡成像的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，實(shí)驗(yàn)探究過程中遇到哪些問題呢？又是怎樣解決的呢？請(qǐng)學(xué)生暢所欲言，共同交流.

分析 通過交流，再現(xiàn)學(xué)生探究過程存在的問題，如玻璃板與坐標(biāo)沒有紙垂直時(shí)，不能做到像和物完全重合，測(cè)量像距和物距時(shí)，沒有選擇好標(biāo)注的參照點(diǎn)等問題.通過交流和評(píng)估讓學(xué)生的思維進(jìn)行碰撞，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，在交流中相互學(xué)習(xí)，在思維碰撞中得到提高.

通過探究，學(xué)生知道了平面鏡成像特點(diǎn)，也澄清了許多日常生活中的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，那學(xué)生是否想過：平面鏡為什么會(huì)成像呢？平面鏡所成的像是由實(shí)際光會(huì)聚而成的嗎？接著教師出示平面鏡成像的光路圖，和小孔成的像做對(duì)比，小孔成像是實(shí)像，平面鏡成像就應(yīng)該叫虛像.教學(xué)至此，平面鏡成像的特點(diǎn)全部得出，同時(shí)也弄清了平面鏡成像的原理—光的反射.

3 “進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)”促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)發(fā)展

3.1 促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成

物理核心素養(yǎng)是物理學(xué)科育人價(jià)值的體現(xiàn)，也是學(xué)生通過物理課堂學(xué)習(xí)過程逐步形成的.教學(xué)中教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)與生活密切聯(lián)系的教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，并讓學(xué)生通過科學(xué)探究和思維加工，形成正確的物理觀念.

本節(jié)課的教學(xué)中采用進(jìn)階式問題驅(qū)動(dòng)的方法為學(xué)生形成物理觀念搭建了較好的平臺(tái).進(jìn)階式問題的設(shè)計(jì)為學(xué)生順利完成探究實(shí)驗(yàn)和形成平面鏡成像的正確認(rèn)識(shí)搭建了較好的“腳踏點(diǎn)”，也為學(xué)生形成正確的物理觀念打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

3.2 促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的提升

人教版教材對(duì)于探究平面鏡成像實(shí)驗(yàn)的探究實(shí)驗(yàn)中只是說用一塊玻璃板作為平面鏡來試驗(yàn)，可為什么要用玻璃板來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)?？教材中沒有任何交代，這必將給學(xué)生造成困擾，明明平面鏡成像清晰明亮為什么用成像不怎么清晰的玻璃板來實(shí)驗(yàn)?zāi)?？所以，探究平面鏡成像實(shí)驗(yàn)之前，筆者通過以下的教學(xué)策略來解除學(xué)生的疑惑：演示平面鏡能成蠟燭清晰的像后，提問：平面鏡成像在哪里？學(xué)生答：在平面鏡里.真的在平面鏡里嗎？再演示“澆不滅的火焰”，通過觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)：平面鏡成像在鏡后，弄清了成像的位置后，再思考：怎樣確定成在鏡后的像的位置呢？需要玻璃鏡要透光，也就是要把平面鏡的涂層刮掉一部分，這樣既能成像還能觀察到鏡后的“世界”，用一個(gè)物體放到鏡后去就能確定像的位置了.所以要想確定鏡后像的位置，需要將平面鏡的涂層刮掉，也就是用玻璃板來代替平面鏡成像可以確定像的位置.通過進(jìn)階式問題的引領(lǐng)讓學(xué)生明白了用玻璃板替代平面鏡的目的，也促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)思維的提高，達(dá)到了知其所以然的目的.用相同的蠟燭來替代像也是同樣的思路.

3.3 促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的提高

“科學(xué)探究”是物理核心素養(yǎng)的核心部分，它是學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程中探索和了解自然的主要方法.本節(jié)的探究活動(dòng)主要是探究平面鏡成像的特點(diǎn)中像和物的大小、位置的關(guān)系.從提出問題到得出結(jié)論，探究環(huán)節(jié)緊湊，環(huán)環(huán)相扣.明確了成像位置、如何確定像的位置、怎樣比較像和物的大小的問題之后，筆者讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案后再進(jìn)行分組探究，最后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，交流得出平面鏡的成像的特點(diǎn)，既提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力，又讓學(xué)生像科學(xué)家一樣體驗(yàn)了科學(xué)探究的過程［5］.

3.4 促進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的形成

“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)形成的關(guān)鍵品格，對(duì)于學(xué)生形成正確的價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感有重要的價(jià)值.要讓學(xué)生形成科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀，教師在課堂教學(xué)過程中要有正確的態(tài)度和責(zé)任心，要尊重客觀事實(shí)，尊重學(xué)生，為學(xué)生構(gòu)建積極有序的課堂學(xué)習(xí)氛圍.

4 結(jié)語

本節(jié)課的教學(xué)中，筆者以三個(gè)進(jìn)階核心問題引領(lǐng)，在三個(gè)核心問題的引領(lǐng)下每個(gè)核心問題下又通過進(jìn)階子問題展開學(xué)習(xí)，整個(gè)教學(xué)過程注重了學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升，較好地落實(shí)了物理課標(biāo)的教學(xué)要求.

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