于彬彬
摘 要:物理是技工院校開設(shè)的一門公共基礎(chǔ)課,近年來,隨著職業(yè)教育改革加速推進(jìn),技工院校物理課的開設(shè)與普及也越來越受到重視。雖然在初中階段已開設(shè)物理課,但注重知識的普及和日常生活中物理現(xiàn)象的解釋,與技工院校的物理課有著較大區(qū)別。技工院校的物理課注重增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)興趣、科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng),以“為專業(yè)課提供更好支持”為目標(biāo)。因此,如何建立物理學(xué)科與專業(yè)課程的關(guān)聯(lián),做好原有知識體系的過渡,順利開啟技工院校物理課的學(xué)習(xí)顯得尤為重要。本文以“怎樣描述物體的運(yùn)動”為例,從重難點(diǎn)提取、教學(xué)內(nèi)容編排等方面通盤考慮后進(jìn)行教學(xué)設(shè)計,取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:專業(yè)關(guān)聯(lián)? ? 課程思政? ? 物理
物理是技工院校開設(shè)的一門公共基礎(chǔ)課,近年來,隨著職業(yè)教育改革加速推進(jìn),本著“為專業(yè)課提供更好支持”的目標(biāo),技工院校物理課的開設(shè)與普及也越來越受到重視。依據(jù)《技工院校公共基礎(chǔ)課程方案(2022年)》中的相關(guān)規(guī)定,“物理是機(jī)械類、電工電子類、建筑類等相關(guān)專業(yè)的必修課程”,筆者所在學(xué)院在2022級機(jī)械類專業(yè)開設(shè)了物理課,具體開設(shè)在第一學(xué)年第二學(xué)期,是近十年來首次在機(jī)械類專業(yè)全面增設(shè)物理課。
一、教學(xué)對象分析
教學(xué)對象為2022級機(jī)械類專業(yè)學(xué)生,通過第一學(xué)年第一學(xué)期文化基礎(chǔ)課和部分專業(yè)理論課的學(xué)習(xí),其逐漸對專業(yè)有了初步的印象和認(rèn)知,正處在認(rèn)識專業(yè)、了解專業(yè)、建立職業(yè)意識的階段。通過調(diào)研分析,可總結(jié)出現(xiàn)階段學(xué)情具有如下特點(diǎn)。
(一)優(yōu)勢
具備一定語言表達(dá)能力,部分學(xué)生喜歡表達(dá)自己的觀點(diǎn);具備一些基本的機(jī)械類專業(yè)理論知識,對常見零件及機(jī)械加工尺寸、精度有基本認(rèn)識;熱愛專業(yè),好奇心強(qiáng),對國防軍工等科技前沿知識有濃厚的興趣;熟悉各類常用手機(jī)App,并且能靈活應(yīng)用。
(二)劣勢
知識水平參差不齊;知識面廣,但缺乏深度認(rèn)知;現(xiàn)有物理知識點(diǎn)呈散落狀態(tài),關(guān)聯(lián)性差,未形成知識的體系化;部分學(xué)生對學(xué)習(xí)物理有畏難情緒;總結(jié)歸納能力和知識遷移能力有待提升。
結(jié)合學(xué)生上述特點(diǎn)不難發(fā)現(xiàn),從義務(wù)教育直接過渡到技工教育,學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)有一定難度。主要表現(xiàn)在:有相當(dāng)一部分學(xué)生在上學(xué)期學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)、金屬切削原理與刀具等專業(yè)理論課的過程中,表現(xiàn)出對部分知識點(diǎn)難以理解,似懂非懂,有些內(nèi)容學(xué)起來囫圇吞棗。與經(jīng)過高中學(xué)習(xí)、步入大學(xué)學(xué)習(xí)理論力學(xué)、材料力學(xué)后,再學(xué)習(xí)專業(yè)課的機(jī)械類專業(yè)學(xué)生相比,僅有初中物理知識支撐、直接步入專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)的技工院校學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識時的確存在較大困難,從一定程度上說,以學(xué)生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)和能力無法很好地去支撐專業(yè)課學(xué)習(xí)。無論是理論知識,還是能力,都需要相應(yīng)的支撐和強(qiáng)化,而物理正是這樣一門學(xué)科,既與生活息息相關(guān),又和生產(chǎn)勞動密不可分,尤其運(yùn)動、力、變形、形變等內(nèi)容可與機(jī)械類知識巧妙地結(jié)合起來,為機(jī)械類專業(yè)理論課的學(xué)習(xí)提供很好的支撐。
同時要兼顧學(xué)生對物理知識的接受程度,他們當(dāng)中有部分學(xué)生初中階段文化課成績不佳,甚至部分學(xué)生有一定程度的厭學(xué)情緒,存在數(shù)理化等理論知識體系不完整甚至缺失的情況。加之受疫情影響,較長時間的線上授課,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣降低,專注力下降。
因此,如何上好物理第一課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索樂趣,發(fā)揮好教師的主導(dǎo)作用,當(dāng)好學(xué)生物理學(xué)習(xí)的引路人,幫助學(xué)生做好原有知識體系的過渡,順利開啟物理課的學(xué)習(xí),就如上好開學(xué)第一課一樣,顯得尤為重要。
二、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析與對比
筆者選取的 “怎樣描述物體的運(yùn)動”出自中國勞動社會保障出版社出版的全國技工院校公共課教材《物理》第六版,是目前技工類物理教材的最新版本。“物體的運(yùn)動”是最容易觀察到的物理現(xiàn)象之一,以“物體的運(yùn)動”作為物理學(xué)習(xí)的敲門磚,遵從 “從現(xiàn)象到本質(zhì)、由具體到一般”的原則,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律?!霸鯓用枋鑫矬w的運(yùn)動”是該教材的第一章,由“走進(jìn)運(yùn)動、怎樣描述運(yùn)動的快慢、怎樣描述速度變化的快慢”三小節(jié)組成。
(一)教材特點(diǎn)
各小節(jié)題目設(shè)置成提問的形式,與概括陳述式表述不同,容易吸引學(xué)生目光、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。“物體的運(yùn)動”是生產(chǎn)和生活中最常見,也是學(xué)生最熟悉的物理現(xiàn)象,學(xué)生在初中物理學(xué)習(xí)中也曾有所接觸,有親切感,可避開學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的畏難心理,既是原有知識體系的良好過渡,又是技工院校物理第一課的不二之選。其知識內(nèi)容豐富有趣,有諸如“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”“納米與納米材料”等可以深度挖掘的“興趣點(diǎn)”,從而提升課堂的趣味性和科學(xué)性。引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的、精準(zhǔn)的眼光去看待生活中的“平常事”,從而建立物理學(xué)科與專業(yè)課的關(guān)聯(lián),為后續(xù)的物理課及專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
(二)學(xué)習(xí)內(nèi)容及重難點(diǎn)分析
筆者將第一章“怎樣描述物體的運(yùn)動”的主要概念與各小節(jié)的對應(yīng)關(guān)系總結(jié)如下:第一節(jié)“走進(jìn)運(yùn)動”對應(yīng)“參考系、坐標(biāo)、質(zhì)點(diǎn)、路程和位移、時刻和時間”等概念;第二節(jié)“怎樣描述運(yùn)動的快慢”對應(yīng)“速度、速率、平均速度、瞬時速度”等概念;第三節(jié)“怎樣描述速度變化的快慢”對應(yīng)“加速度”等概念。經(jīng)與初中物理比較,發(fā)現(xiàn)僅有 “參照物(參考系)、路程、時間、加速度”這四個概念是學(xué)生曾接觸到的,而且對速度的描述為“物體在單位時間內(nèi)通過的路程”,僅描述了速度的大小,未指明速度的方向,因而“矢量”這個潛在的概念也是需要重點(diǎn)講述的對象之一。筆者以“矢量”為突破口,總結(jié)重難點(diǎn)和對應(yīng)突破策略如下:重難點(diǎn)為運(yùn)動中的“矢量、位移、速度、加速度”。確定理由為:經(jīng)調(diào)查確認(rèn),“矢量、位移、加速度”在初中物理中未出現(xiàn)過,在學(xué)生的知識體系中屬于陌生的概念。雖然初中物理教材中對“速度”有介紹,但給出的定義是“物體在單位時間內(nèi)通過的路程”,與本教材中“速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)位移的大小”存在差異,學(xué)生容易產(chǎn)生混淆。
1.突破策略
第一,案例分析法。以最具代表性的矢量“力”(初中物理中力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn))為突破口,結(jié)合初中物理中斜面靜止物體受力分析講解矢量特征。以此引出矢量“既有大小,又有方向”的特征。
第二,類比法。以數(shù)學(xué)中的“線段”為類比對象,“兩點(diǎn)之間線段最短”,確定“位移”是“由初位置指向末位置的有向線段”,符合矢量特征。
第三,啟發(fā)法。速度是描述運(yùn)動快慢的物理量,“單位時間通過的路程”和“物體運(yùn)動的位移跟發(fā)生這段位移所用的時間的比值”哪個更規(guī)范、更準(zhǔn)確?
2.提示引導(dǎo)
物理研究需要將“現(xiàn)實”向“模型”簡化(質(zhì)點(diǎn)的由來);速度是描述運(yùn)動快慢的物理量,是側(cè)重過程還是結(jié)果?時間是矢量嗎?位移是矢量嗎?速度是矢量嗎?加速度是描述速度變化快慢的物理量,加速度的單位是什么?
三、學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)立
(一)知識目標(biāo)
一是明確技工院校開設(shè)物理課的作用和意義(為什么要開物理課)。 二是了解物理教材整個知識體系結(jié)構(gòu)(究竟要學(xué)些什么)。三是掌握描述運(yùn)動的前提、重要物理量及其內(nèi)涵(要如何描述運(yùn)動)。四是厘清位移和路程、時刻和時間、速度和速率、平均速度和瞬時速度之間的區(qū)別和聯(lián)系。五是明確矢量的特征,重點(diǎn)掌握描述運(yùn)動的三個重要矢量(位移、速度、加速度)的物理意義及關(guān)系。
在知識目標(biāo)的設(shè)計上,不是直接講授第一章的內(nèi)容,而是考慮到學(xué)生知識體系的建立和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),從前言部分“明確技工院校開設(shè)物理課的作用和意義”,從目錄了解到教材整個知識體系結(jié)構(gòu),與之前初中學(xué)生所學(xué)物理知識體系建立關(guān)聯(lián),明確即將講授的“怎樣描述物體的運(yùn)動”處在怎樣的位置,有利于幫助學(xué)生做好原有知識體系的過渡,順利開啟技工院校物理課的學(xué)習(xí)。
(二)能力目標(biāo)
一是會選擇適當(dāng)?shù)膮⒖枷?,能描述生活生產(chǎn)中常見的直線運(yùn)動。二是會區(qū)分位移和路程、時刻和時間、速度和速率、平均速度和瞬時速度,并且能舉例說明。三是能準(zhǔn)確敘述出速度、位移、時間、加速度之間的關(guān)系公式并計算。四是從多樣化的舉例過程中,體會總結(jié)歸納、特征提煉,逐步提升知識遷移能力。五是初步建立知識體系化意識,嘗試“閱讀→提取關(guān)鍵詞→歸納→總結(jié)→表達(dá)”的學(xué)習(xí)方式,提高自主學(xué)習(xí)能力(為后續(xù)分組學(xué)習(xí)研討做準(zhǔn)備)。
(三) 情感目標(biāo)
傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。厚植學(xué)生的愛國情懷,增強(qiáng)民族自豪感。增強(qiáng)保密意識,國家安全需要人人守護(hù)。珍惜當(dāng)下,樹立技能成才的信心和報效祖國的決心。在情感目標(biāo)的設(shè)置上,通過挖掘和拓展教材中的案例,豐富教學(xué)資源,體現(xiàn)課程思政和弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。
四、教學(xué)策略
(一)嘗試與專業(yè)課程相結(jié)合,體現(xiàn)對專業(yè)課的支持
依據(jù)《技工院校公共基礎(chǔ)課程方案(2022 年)》(以下簡稱《方案》)中“課程內(nèi)容確定的原則”中關(guān)于“職業(yè)性”中的“突出技工教育和勞動教育特色,加強(qiáng)公共基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的融通、銜接和配合,強(qiáng)化課程內(nèi)容與職業(yè)生活的聯(lián)系”的相關(guān)規(guī)定,嘗試建立物理與專業(yè)課程的關(guān)聯(lián),初步體現(xiàn)物理課為專業(yè)課提供更好支持的特點(diǎn)。因機(jī)械類專業(yè)較多,各專業(yè)既有共通之處,也各有特色,存在或多或少的差異,在講述相關(guān)知識點(diǎn)時要兼顧“共通”和“差異”。
(二)充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和特點(diǎn),兼顧課程思政和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化
依據(jù)《方案》中“時代性”中的“充分反映當(dāng)代社會進(jìn)步和學(xué)科發(fā)展前沿,體現(xiàn)先進(jìn)的教育思想和教育理念,緊密聯(lián)系學(xué)生生活經(jīng)驗”以及“思想性”中的“全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人的根本任務(wù),充分反映習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想,全面體現(xiàn)社會主義核心價值觀,有機(jī)融入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、革命文化”的相關(guān)要求,充分挖掘教材中的優(yōu)質(zhì)資源,并結(jié)合學(xué)生特點(diǎn),適度進(jìn)行延伸和拓展。
(三)注重知識體系的建立和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),上好第一課
避免照本宣科的講授,在從設(shè)立物理課程意義和了解教材內(nèi)容整體設(shè)置(一至五章對應(yīng)“力與運(yùn)動”,六至七章對應(yīng)“能量轉(zhuǎn)換”,八至十一章對應(yīng)“電和磁”,十二章對應(yīng)“光學(xué)”)入手的同時,引導(dǎo)學(xué)生初步建立知識體系化意識、嘗試“閱讀→提取關(guān)鍵詞→歸納→總結(jié)→表達(dá)”的學(xué)習(xí)方式,提高自主學(xué)習(xí)能力,為后續(xù)分組學(xué)習(xí)研討做準(zhǔn)備;在講授“參考系、速度、加速度”時,用多樣化的實例啟發(fā)學(xué)生,鼓勵學(xué)生舉例,體會先發(fā)散思維,后總結(jié)歸納、特征提煉,逐步提升知識遷移能力;重排教材內(nèi)容順序,打破先講授定義、特點(diǎn),再舉例說明的教學(xué)方式,從教材中學(xué)生感興趣的“科學(xué)漫步”中的“衛(wèi)星導(dǎo)航”入手,開啟新課程的講解,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索的樂趣,鼓勵學(xué)生自主閱讀,發(fā)揮好教師的主導(dǎo)作用,當(dāng)好學(xué)生學(xué)習(xí)道路的引路人,上好物理第一課。
五、評價維度與教學(xué)效果
(一)學(xué)生參與度(課中,教師評價)
第一次課以教師引導(dǎo)為主,旨在調(diào)動學(xué)生的思維,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。雖然并未分組,但學(xué)生參與度高,課堂氣氛活躍,部分學(xué)生回答問題積極踴躍。
(二)思維活躍度(課中,教師評價)
不少學(xué)生回答問題時可以給出準(zhǔn)確或者亮眼的答案,學(xué)生思維活躍度高,當(dāng)教師介紹到專業(yè)相關(guān)知識時,更是有學(xué)生提出問題,表現(xiàn)出對專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情。
(三)習(xí)題冊完成情況(課后,教師評價)
通過作業(yè)反映出問題,給出相應(yīng)作業(yè)分。通過對易錯題目分析,可知部分學(xué)生對時間和時刻存在概念模糊、對速度的變化和變化率的理解有待加強(qiáng)。
六、結(jié)束語
本次課是物理教學(xué)的第一課,體現(xiàn)了《方案》中對“思想性、職業(yè)性、時代性”課程內(nèi)容設(shè)置原則要求,注重學(xué)生知識體系的建立和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),嘗試建立物理與專業(yè)課程的關(guān)聯(lián),兼顧課程思政和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。雖然“萬事開頭難”,但亦有“良好的開端是成功的一半”。從各專業(yè)學(xué)生對物理第一課的反饋來看,取得了較好的教學(xué)效果:一是課堂授課效率高,雖然學(xué)習(xí)內(nèi)容教多,但學(xué)生易于接受,可以與原有初中物理知識體系較好地銜接,實現(xiàn)平穩(wěn)過渡;二是重難點(diǎn)突出,通過課堂小結(jié),部分學(xué)生可以很好地總結(jié)出“與運(yùn)動相關(guān)的三個矢量”并清晰梳理出三者之間的關(guān)系。在后續(xù)教學(xué)中,應(yīng)時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,適時調(diào)整教學(xué)策略,繼續(xù)挖掘與專業(yè)課的關(guān)聯(lián)點(diǎn),更加充分地體現(xiàn)出物理課為專業(yè)課提供支持的作用。
(作者單位:北京市工貿(mào)技師學(xué)院)