關(guān)鍵能力具有綜合性,集成了創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、認(rèn)知技能和職業(yè)素養(yǎng)等多種要素。物理學(xué)科的主要特點(diǎn)是實(shí)踐性,對(duì)學(xué)生提出了較高的關(guān)鍵能力要求。教師在教授學(xué)生物理知識(shí)的同時(shí),也要發(fā)展他們的關(guān)鍵能力,結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn),做好教學(xué)方案和教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與組織工作,統(tǒng)籌課內(nèi)外教育資源,組織學(xué)生開(kāi)展多樣化的物理學(xué)習(xí)活動(dòng),并在其中滲透物理關(guān)鍵能力和基本知識(shí)要點(diǎn),從而培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用和觸類旁通能力。這需要教師深刻解讀初中物理關(guān)鍵能力,在了解其基本內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,圍繞關(guān)鍵能力培養(yǎng)目標(biāo),探索有效的初中物理教學(xué)策略,從而優(yōu)化物理教學(xué)效果,推動(dòng)學(xué)科教學(xué)改革的深入實(shí)施。
近年來(lái)實(shí)施的新課改為教師提供了明確的教學(xué)方向,強(qiáng)調(diào)了學(xué)科關(guān)鍵能力在個(gè)人終身發(fā)展、社會(huì)發(fā)展和教師工作中的基礎(chǔ)性、重要性、必要性。為此,在新時(shí)代教育背景下,初中物理教師應(yīng)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)框架,將教學(xué)重點(diǎn)由提升學(xué)生成績(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)其關(guān)鍵能力,鼓勵(lì)學(xué)生從被動(dòng)的知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)的學(xué)習(xí)者和實(shí)踐者,這需要初中物理教師在持續(xù)的關(guān)鍵能力培養(yǎng)實(shí)踐中,歸納出有效的教學(xué)模式。
1 初中物理關(guān)鍵能力闡述
物理高考改革提出了根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)考查學(xué)生關(guān)鍵能力的要求。北師大物理教研專家明確指出了學(xué)科關(guān)鍵能力是學(xué)生必備的物理核心素養(yǎng),并詳述了其內(nèi)涵,認(rèn)為它是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)、解決物理問(wèn)題的基礎(chǔ),可以起到心理調(diào)節(jié)作用,促使個(gè)體的心理和行為處于穩(wěn)定狀態(tài),凸顯個(gè)體的物理學(xué)習(xí)效果。物理學(xué)習(xí)包含兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):一是“知識(shí)輸入”,即吸收并領(lǐng)悟新概念;二是“知識(shí)輸出”,即將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于問(wèn)題解決中,實(shí)現(xiàn)技能的運(yùn)用。
物理核心素養(yǎng)在《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中被劃分為深入學(xué)習(xí)理解、實(shí)踐應(yīng)用以及遷移創(chuàng)新這三個(gè)關(guān)鍵能力。其中深入學(xué)習(xí)理解能力指的是知識(shí)獲取途徑,即物理學(xué)習(xí)能力,其涵蓋物理學(xué)習(xí)的知識(shí)記憶、經(jīng)驗(yàn)識(shí)別、確認(rèn)、歸納等多元理解活動(dòng),由觀察、概括和關(guān)聯(lián)這三種能力構(gòu)成;實(shí)踐應(yīng)用能力指的是應(yīng)用知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的能力,即實(shí)施、解析、解決特定物理活動(dòng)、物理現(xiàn)象和物理問(wèn)題所需的知識(shí)要點(diǎn)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及思維能力,對(duì)應(yīng)物理現(xiàn)象、物理問(wèn)題、問(wèn)題解決方案的解析能力、推測(cè)能力和設(shè)計(jì)能力;遷移創(chuàng)新能力指的是深入實(shí)踐運(yùn)用知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的能力,即應(yīng)用物理原理、個(gè)人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及科學(xué)方法處理未解難題,探尋并創(chuàng)造新知識(shí)與創(chuàng)新方法的能力,即物理創(chuàng)新所需的推理能力、發(fā)散思維、批判思維等能力,分別對(duì)應(yīng)直覺(jué)聯(lián)想能力、遷移與質(zhì)疑能力和模型建構(gòu)能力。
2 基于關(guān)鍵能力培養(yǎng)的初中物理教學(xué)實(shí)踐策略
2.1 在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力
(1)利用生活素材培養(yǎng)分析解釋能力
初中物理作為物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),對(duì)初次接觸的學(xué)生來(lái)說(shuō)頗具挑戰(zhàn),且物理概念抽象復(fù)雜,不易于學(xué)生直觀理解和掌握,加大了他們的實(shí)踐操作難度。然而生活情境成功解決了該問(wèn)題,教師在掌握學(xué)生實(shí)情的基礎(chǔ)上,通過(guò)巧妙結(jié)合日常生活和物理教學(xué),揭示二者之間的關(guān)聯(lián),引導(dǎo)學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)物理知識(shí),可以幫助他們深入理解物理規(guī)律。
例如,在“熔化與凝固”一課中,教師可以通過(guò)設(shè)問(wèn)引入新課:“冰塊在烈日暴曬下會(huì)發(fā)生何種變化?”讓學(xué)生根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn),明白冰可以轉(zhuǎn)化為水,接著繼續(xù)提問(wèn)學(xué)生:“是否存在看不到的一些變化呢?”以此啟發(fā)學(xué)生的思維,引導(dǎo)他們主動(dòng)聯(lián)想:冰經(jīng)升溫后會(huì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)最終轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。隨后用一句話導(dǎo)入本節(jié)課的內(nèi)容:“某種條件下,物質(zhì)的三態(tài)可互相轉(zhuǎn)換?!北竟?jié)課要求學(xué)生掌握固體到液體的轉(zhuǎn)換過(guò)程,為此,教師可以拿出提前準(zhǔn)備好的蠟燭,讓學(xué)生分析為什么蠟燭點(diǎn)燃后會(huì)有蠟油滴下,解釋固態(tài)物質(zhì)熔化后變成液體,如冰化成水,液體凝固后轉(zhuǎn)化為固態(tài),如水結(jié)成冰的原因;接著引入如下問(wèn)題:“將鋼材置于陽(yáng)光直射下,是否會(huì)出現(xiàn)熔化現(xiàn)象?”學(xué)生憑生活常識(shí)回答:“不會(huì),因?yàn)殇摰娜埸c(diǎn)高于冰的熔點(diǎn)?!贝藭r(shí),教師可以繼續(xù)追問(wèn)“物質(zhì)在熔化時(shí)溫度會(huì)上升嗎?”借此驅(qū)動(dòng)學(xué)生從生活中質(zhì)疑,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該假設(shè),從而幫助他們深化理解知識(shí)。
(2)利用模擬環(huán)境培養(yǎng)推論預(yù)測(cè)能力
科學(xué)推理指的是依賴現(xiàn)有科學(xué)理論,為解決、解釋科學(xué)問(wèn)題和自然現(xiàn)象而實(shí)施的推斷、求解和分析活動(dòng)??茖W(xué)論證主要用于解決不明科學(xué)問(wèn)題,探索式論證主要針對(duì)開(kāi)放性科學(xué)議題,是個(gè)體為支持己見(jiàn)質(zhì)疑對(duì)立觀點(diǎn)而實(shí)施的社會(huì)性協(xié)作,可以在解決問(wèn)題的同時(shí)達(dá)成知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)。在初中物理教學(xué)中,教師可以組織學(xué)生探究“應(yīng)用光的折射原理”,鼓勵(lì)他們進(jìn)行科學(xué)的推理和解釋,以此提升其邏輯思維和表達(dá)能力。
教師可以先提問(wèn)學(xué)生:“物體在水中看比實(shí)際位置顯得更高,如水淺處見(jiàn)底、筷子在水中折斷現(xiàn)象等,那么,在水里看陸地會(huì)怎樣?”學(xué)生通過(guò)討論得出:“根據(jù)光折射原理可知,在水中觀測(cè)岸上的物體時(shí),會(huì)看到一個(gè)高于實(shí)際物體的虛像?!苯又?,教師可以讓他們用實(shí)驗(yàn)論證該觀點(diǎn),拿出提前準(zhǔn)備好的玻璃缸、水下相機(jī)等實(shí)驗(yàn)材料,先讓學(xué)生在水槽底部放置物體和攝像機(jī),選定視角,然后拍照。接著將水下攝像機(jī)定位于水槽中,加入水使攝像機(jī)沒(méi)入水中,并使用遙控器成像,最后對(duì)比兩次成像結(jié)果。學(xué)生通過(guò)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn):水中觀測(cè)岸上的物體時(shí),確實(shí)會(huì)看到一個(gè)高于實(shí)際物體的虛像,這證實(shí)了先前的回答是正確的。像這樣學(xué)生在思考教師提問(wèn)的同時(shí),會(huì)憑直覺(jué)作出相應(yīng)的猜測(cè)與推理,從中獲得直覺(jué)猜想能力的提升;且個(gè)別學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察和個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn),通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合,不僅可以簡(jiǎn)化問(wèn)題,還可以提升自身的推論預(yù)測(cè)能力。
(3)利用物理實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力
物理和生活密切相關(guān),對(duì)學(xué)生實(shí)際運(yùn)用技能、實(shí)踐操作能力的發(fā)展意義重大。引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,可以鍛煉他們的思維能力,幫助學(xué)生理解物理知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用,提升他們的實(shí)踐能力。然而,豐富的物理實(shí)踐也可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。為此,教師可以讓學(xué)生選擇自己感興趣的項(xiàng)目開(kāi)展小組探究學(xué)習(xí)活動(dòng),并在其中運(yùn)用自身所學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)。
如教師可以組織學(xué)生圍繞交通工具、各類材質(zhì)、水火箭模型與風(fēng)力發(fā)電機(jī)等要素,開(kāi)展探究、設(shè)計(jì)、對(duì)比等實(shí)踐活動(dòng)。讓他們以問(wèn)題為導(dǎo)向,搜集項(xiàng)目研究所需資料,制定研究方案,進(jìn)行實(shí)物的制作與測(cè)試。利用此類活動(dòng),驅(qū)動(dòng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,在實(shí)踐中深化理解,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化吸收。然后,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生把自身所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到社區(qū)服務(wù)中,如開(kāi)展節(jié)能物理常識(shí)、交通安全知識(shí)宣講活動(dòng),為居民提供二手物品和低碳生活理念的物理性能檢測(cè)與宣傳服務(wù)等。這些活動(dòng)可以在服務(wù)社區(qū)的同時(shí),也讓學(xué)生在實(shí)際操作和互動(dòng)中收獲成功,進(jìn)而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,提升其實(shí)踐技能。此外,也可以圍繞特定主題,組織學(xué)生與組內(nèi)成員靈活運(yùn)用實(shí)物、視頻、PPT等展示方式,合作設(shè)計(jì)實(shí)踐成果展示方案。在此期間,各組學(xué)生需要在展示前做好充分的準(zhǔn)備工作,并在展示期間與組內(nèi)成員溝通探討。該學(xué)習(xí)方式強(qiáng)調(diào)集體協(xié)作,旨在培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作技能,通過(guò)共享成果評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)成效,可以讓學(xué)生在實(shí)際操作與展示中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效遷移與應(yīng)用。而成功體驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)欲和探索欲的關(guān)鍵點(diǎn)。學(xué)生在自主設(shè)計(jì)、執(zhí)行和總結(jié)此類活動(dòng)的過(guò)程中,會(huì)逐漸產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,獲得學(xué)習(xí)效果、知識(shí)應(yīng)用能力和解題能力的提升,進(jìn)而主動(dòng)創(chuàng)新、積極實(shí)踐,向著全面發(fā)展的方向努力。
2.2 在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)理解能力
(1)通過(guò)提煉要點(diǎn),增強(qiáng)關(guān)聯(lián)整合能力
學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)需要建立在“解性記憶”基礎(chǔ)上,它強(qiáng)調(diào)通過(guò)理解構(gòu)建記憶,更清晰、持久地儲(chǔ)存知識(shí),可以幫助學(xué)生更準(zhǔn)確地提出自己的學(xué)習(xí)意見(jiàn)。在建構(gòu)主義教學(xué)導(dǎo)向下,初中物理教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與課堂學(xué)習(xí),在實(shí)踐中自主構(gòu)建物理知識(shí),發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性,鼓勵(lì)他們自主探索物理現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)潛在的物理原理,改變學(xué)生死記硬背的學(xué)習(xí)方式,幫助他們掌握物理概念和規(guī)律的關(guān)聯(lián)整合法。
如在教授“升華”現(xiàn)象時(shí),教師可以組織學(xué)生開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn),讓他們依據(jù)物理教材示例,直接用酒精燈加熱碘,觀察碘由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程,隨后,教師可以提問(wèn)學(xué)生:“碘的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為113.6℃、184.25℃,而酒精燈火焰在400~500℃范圍內(nèi),那么,直接用它加熱碘,是否會(huì)出現(xiàn)碘先熔化的現(xiàn)象?實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,與碘的熔點(diǎn)相比,酒精燈溫度更高,因此碘在特定環(huán)境下會(huì)發(fā)生熔化,從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。那么,如果要檢驗(yàn)碘的升華現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)?”用該問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的思考欲望,驅(qū)動(dòng)他們創(chuàng)新性地借助“水浴法”對(duì)碘片進(jìn)行加熱,讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的碘蒸氣,并適時(shí)鼓勵(lì)他們思考總結(jié)實(shí)驗(yàn)原理:裝碘錘的燒杯內(nèi)雖然裝有熱水,但是由于水溫未超過(guò)碘熔點(diǎn),因此碘不會(huì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),而碘錘實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的碘蒸氣是碘的升華現(xiàn)象,借此幫助學(xué)生理解什么是升華,即直接由固體向氣體轉(zhuǎn)變的過(guò)程。最后,為鍛練學(xué)生的關(guān)聯(lián)能力,教師可以引入與升華原理有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,借此驅(qū)動(dòng)學(xué)生運(yùn)用自身所學(xué)知識(shí),找到實(shí)際問(wèn)題解決辦法。
(2)基于事實(shí)培養(yǎng)觀察概括能力
解析復(fù)雜物理機(jī)制需結(jié)合研究對(duì)象或問(wèn)題的獨(dú)特性,在實(shí)證觀察的基礎(chǔ)上,深入探究關(guān)鍵因素,找到它們的共性和實(shí)質(zhì)特性,從而掌握物理概念的產(chǎn)生邏輯。而該目標(biāo)的達(dá)成關(guān)鍵在于創(chuàng)設(shè)豐富且真實(shí)的科學(xué)情境,以此幫助學(xué)生建立完善的知識(shí)體系,掌握物理綜合技能,明確相關(guān)概念。
如教師在講解“力”概念時(shí),可以先讓學(xué)生繪制出運(yùn)動(dòng)員對(duì)平衡木、錘子對(duì)釘子、斜面物體對(duì)斜面這三種作用力,然后引導(dǎo)他們探討這些力的共性。為了讓學(xué)生通過(guò)表象發(fā)現(xiàn)力產(chǎn)生的根本原因,教師可以讓學(xué)生根據(jù)大小、作用點(diǎn)和方向這三個(gè)力的要素進(jìn)行歸納總結(jié),進(jìn)而了解這三個(gè)力與物體接觸面和受壓物體間存在垂直作用力與指向力,這就是“壓力”,讓他們基于事實(shí)對(duì)事物本質(zhì)特征進(jìn)行歸納,在科學(xué)概括的基礎(chǔ)上掌握“壓力”概念。
2.3 在物理教學(xué)中培育學(xué)生遷移創(chuàng)新能力
初中物理教學(xué)應(yīng)遵循特定邏輯順序,依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,實(shí)行逐級(jí)深入的螺旋式教學(xué)方法。通過(guò)漸進(jìn)式、系統(tǒng)化的拓展遷移和知識(shí)學(xué)習(xí),改變學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu),進(jìn)而形成新的認(rèn)知,要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用舊知學(xué)習(xí)新知。遷移創(chuàng)新需要建立在已有的知識(shí)技能基礎(chǔ)上,更需要運(yùn)用一系列知識(shí)技能,因?yàn)槠涓拍铌P(guān)系著個(gè)體的新知構(gòu)建,完善的知識(shí)體系是培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵點(diǎn)。
(1)利用教學(xué)情境培養(yǎng)直覺(jué)聯(lián)想能力
學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的好奇心,是優(yōu)化其物理學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵點(diǎn),對(duì)物理好奇的學(xué)生會(huì)積極主動(dòng)地投入物理學(xué)習(xí)中,獲得理想的學(xué)習(xí)效果、新的學(xué)習(xí)體驗(yàn),體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的魅力。為此,有效教學(xué)需要充分利用學(xué)生好奇心。尤其是初中物理教學(xué)更容易發(fā)揮學(xué)生好奇心的優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)生物理學(xué)習(xí)欲望后,學(xué)生會(huì)展現(xiàn)出更強(qiáng)的主動(dòng)性,更熱衷于問(wèn)題的觀察、思考和探索活動(dòng),珍視實(shí)驗(yàn)過(guò)程,感受到物理學(xué)習(xí)的魅力。因此,物理教師要利用好學(xué)生的好奇心,利用新奇的教學(xué)情境調(diào)動(dòng)他們的探索熱情。
如在實(shí)際課堂教學(xué)中,教師可以讓學(xué)生通過(guò)聯(lián)想理解“拉伸形變”概念,讓他們主動(dòng)聯(lián)想:拉-反方向的兩個(gè)拉力-會(huì)產(chǎn)生“伸”的結(jié)果-出現(xiàn)伸長(zhǎng)現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致縱橫向變長(zhǎng)、變細(xì)。強(qiáng)化拉伸二者關(guān)聯(lián),使學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)形變?cè)恚⒂纱擞|類旁通。接著,教師引導(dǎo)學(xué)生利用形變?cè)砺?lián)想壓縮和彎曲等形變現(xiàn)象,讓他們?cè)诼?lián)想中感悟到不論是“發(fā)光強(qiáng)度”還是“反沖運(yùn)動(dòng)”等,這些概念都可通過(guò)顧名思義法理解。像這樣,初中物理教師在實(shí)際課堂中有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想,鼓勵(lì)他們主動(dòng)探索,可以培養(yǎng)其良好的思考習(xí)慣,增強(qiáng)他們的聯(lián)想力。
(2)利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)遷移與質(zhì)疑能力
在初中物理教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐操作,認(rèn)為這關(guān)系著他們理解和掌握物理知識(shí)的程度。為此,初中物理教師應(yīng)注重設(shè)計(jì)和操作能力的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)應(yīng)用所學(xué)知識(shí),創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),精確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),理性分析實(shí)驗(yàn)成果,通過(guò)解析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、揭示物理內(nèi)涵,達(dá)成深入學(xué)習(xí)目標(biāo)。
如教師在講解“平面鏡成像”現(xiàn)象時(shí),可以加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng),結(jié)合實(shí)踐教學(xué)和可視化教學(xué)法,讓學(xué)生在理論與實(shí)際的結(jié)合中,理解并主動(dòng)猜想該現(xiàn)象的特點(diǎn),在此期間,教師要將課堂主導(dǎo)權(quán)交給學(xué)生,鼓勵(lì)他們自由討論,讓他們利用集體的智慧和力量,以小組的形式設(shè)計(jì)平面鏡成像特性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。首先,在學(xué)生基本完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后,教師可以讓學(xué)生觀看電子白板中展示的實(shí)驗(yàn)?zāi)0?,讓他們以此為?biāo)準(zhǔn),檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)器材等是否符合模板要求,并讓他們自主改善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。其次,教師也要做好學(xué)習(xí)指導(dǎo)工作,在恰當(dāng)時(shí)機(jī)為學(xué)生提供指導(dǎo)。再次,在學(xué)生的最終實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成后,教師要讓他們聯(lián)系實(shí)際生活,運(yùn)用自身所學(xué)物理知識(shí),和組員共同確認(rèn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效性和實(shí)踐性,在自主反思與總結(jié)的基礎(chǔ)上,確保實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)用性和科學(xué)性。最后,在自主實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),教師需要將提前準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材發(fā)給學(xué)生,并激勵(lì)他們自主核查實(shí)驗(yàn)流程,同時(shí),也要?jiǎng)討B(tài)跟蹤他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。如教師在平面鏡成像實(shí)驗(yàn)中,要扮演好引導(dǎo)者,密切關(guān)注學(xué)生對(duì)兩節(jié)電池玻璃板安裝點(diǎn),鼓勵(lì)他們主動(dòng)調(diào)整并優(yōu)化,以此確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的真實(shí)性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在不當(dāng)實(shí)驗(yàn)操作行為時(shí),教師須及時(shí)引導(dǎo)并督促他們自我糾正。該教學(xué)模式注重學(xué)生的主動(dòng)參與和實(shí)驗(yàn)操作,符合關(guān)鍵能力培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),能促進(jìn)學(xué)生在深度掌握學(xué)科知識(shí)的同時(shí),做到靈活應(yīng)用。如此,教師鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑,評(píng)估實(shí)驗(yàn)步驟,批判性地提煉優(yōu)點(diǎn),完善缺點(diǎn),以此優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),不僅可以提升學(xué)生的科學(xué)思維能力,也可以促進(jìn)其創(chuàng)新能力的發(fā)展。
(3)利用課程模型培養(yǎng)模型建構(gòu)能力
模型建構(gòu)是最關(guān)鍵的科學(xué)思維之一,模型可以象征性地描繪物體、現(xiàn)象或過(guò)程等,其構(gòu)建需要經(jīng)歷一個(gè)創(chuàng)新和優(yōu)化的過(guò)程。為此,教師應(yīng)當(dāng)在傳統(tǒng)探索式課堂中融入模型構(gòu)建教學(xué)思維。在教學(xué)實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生觀察真實(shí)物理現(xiàn)象,讓他們通過(guò)討論掌握建立物理模型需考慮的關(guān)鍵要素,了解需要達(dá)到的條件要求,據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程;同時(shí),在學(xué)生解析數(shù)據(jù)、解讀現(xiàn)象和提煉法則時(shí),教師要讓他們掌握規(guī)律或模型的建立基礎(chǔ),了解對(duì)應(yīng)的課程模型,評(píng)估它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與不足,明白模型和規(guī)律的使用前提與適用領(lǐng)域,并培養(yǎng)他們?cè)诙鄻忧榫持械慕=忸}能力。
如教師在指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建“自由落體運(yùn)動(dòng)模型”時(shí)??梢韵茸寣W(xué)生用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證空氣阻力會(huì)影響物體下落速度,隨后,提問(wèn)學(xué)生:“在不考慮空氣阻力的情況下,物體下落規(guī)律是否相似?!毕茸寣W(xué)生選擇具體的探究模型,由于靜止物體在重力作用下的自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程,這種理想情況僅限于真空環(huán)境,所以學(xué)生需要在有空氣的條件下進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn),且要選擇空氣阻力影響相對(duì)微小的物體,以盡量減小實(shí)驗(yàn)干擾,達(dá)到接近真空的理想狀態(tài);此外,在實(shí)際研究中,對(duì)于體積小、質(zhì)量均勻的物體,學(xué)生可以將它簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)模型,只需要觀察該物體速度在某一點(diǎn)的變化情況。接著組織學(xué)生開(kāi)展定量探究活動(dòng),借此幫助他們掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,最后,教師可以引入如下問(wèn)題:“課桌邊沿的橡皮需要多少時(shí)間滑落到地面,若同樣的事情發(fā)生在月球上,那么橡皮的下落時(shí)間會(huì)有何變化?”像這樣,教師借助課程模型開(kāi)展物理建模教學(xué),讓學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)科學(xué)建模過(guò)程,深入領(lǐng)悟物理建模思想,可以促使學(xué)生更深刻地理解和掌握知識(shí)。
2.4 在真實(shí)評(píng)價(jià)中提升物理關(guān)鍵能力
在初中物理復(fù)習(xí)課中,教師應(yīng)重新審視授課內(nèi)容,通過(guò)創(chuàng)設(shè)新穎情境,激發(fā)學(xué)生積極參與評(píng)價(jià)活動(dòng)。教師在復(fù)習(xí)課中不僅要引導(dǎo)學(xué)生回顧并評(píng)估先前所學(xué)的知識(shí)與技能,也要組織他們開(kāi)展問(wèn)題探究、評(píng)價(jià)活動(dòng),借此推動(dòng)學(xué)生能力的不斷提升。這需要教師遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,通過(guò)問(wèn)題設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)體系的升級(jí),推動(dòng)學(xué)生邏輯思維的進(jìn)一步發(fā)展,進(jìn)而達(dá)成關(guān)鍵能力進(jìn)階目標(biāo)。
如教師在教授“物體的運(yùn)動(dòng)”一課時(shí),可以采用如下思路:判斷物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止,是理解力和運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的關(guān)鍵點(diǎn)。那么,怎樣確定物體是否在運(yùn)動(dòng)呢?對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體來(lái)說(shuō),它的運(yùn)動(dòng)方向是否會(huì)發(fā)生改變?物體的運(yùn)動(dòng)速度是否會(huì)發(fā)生變化呢?在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)三個(gè)課程評(píng)價(jià)活動(dòng):首先,通過(guò)分析天問(wèn)模型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性,探討運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性原理,旨在夯實(shí)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)理解能力;其次,分析天問(wèn)模型的速度表現(xiàn),定義并比較物體運(yùn)動(dòng)速度,旨在夯實(shí)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力;最后,評(píng)估天問(wèn)模型速度變化,旨在夯實(shí)學(xué)生的遷移創(chuàng)新能力,利用這三個(gè)活動(dòng)循序漸進(jìn)地開(kāi)展課堂評(píng)價(jià)活動(dòng),進(jìn)而循序漸進(jìn)地鞏固學(xué)生的關(guān)鍵能力。
此外,教師也要重點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)生定義能力,循序漸進(jìn)地利用基礎(chǔ)概念如直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)等,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新性地采用比值定義法,深入理解“速度”這一核心概念。如讓學(xué)生思考:若要比較兩個(gè)物體在不同路程和速度下的運(yùn)動(dòng)快慢,可以使用公式:速度=路程/時(shí)間,先計(jì)算每個(gè)物體在給定時(shí)間內(nèi)的行駛路程,然后用這個(gè)路程除以對(duì)應(yīng)的時(shí)間,得出各自的速度,進(jìn)而根據(jù)速度大小確定物體運(yùn)動(dòng)快慢,出于人們認(rèn)知習(xí)慣考慮,特用m/s表示速度,那么,用 F/S、m/V表示壓強(qiáng)P和密度ρ的原因是什么……?此類比值法定義與人們認(rèn)知習(xí)慣是否都契合?借此引導(dǎo)學(xué)生觸類旁通,幫助他們初步掌握從特定角度給予定義的方法。在時(shí)間允許的情況下,教師可以給出一組與天問(wèn)一號(hào)火星近火制動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生探究天問(wèn)一號(hào)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),在學(xué)生掌握物體運(yùn)動(dòng)速度定義后,教師可以鼓勵(lì)他們用600t/s對(duì)速度變化快慢進(jìn)行定義,借助此題衡量學(xué)生定義能力,在評(píng)價(jià)學(xué)生的同時(shí),推動(dòng)其關(guān)鍵能力的發(fā)展。
3 結(jié)語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō),關(guān)鍵能力的培養(yǎng)與發(fā)展,是初中物理實(shí)踐教學(xué)的核心目標(biāo),也是教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注的教學(xué)重點(diǎn)。為此,初中物理教師在實(shí)踐課中應(yīng)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,根據(jù)物理關(guān)鍵能力,確定具體的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)任務(wù),利用生活素材培養(yǎng)學(xué)生分析解釋能力,利用模擬環(huán)境培養(yǎng)推論預(yù)測(cè)能力,利用物理實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力,達(dá)成學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)目標(biāo);通過(guò)提煉要點(diǎn)增強(qiáng)關(guān)聯(lián)整合能力,基于事實(shí)培養(yǎng)觀察概括能力,達(dá)成學(xué)生學(xué)習(xí)理解能力培養(yǎng)目標(biāo);利用教學(xué)情境培養(yǎng)直覺(jué)聯(lián)想能力,利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)遷移與質(zhì)疑能力,利用課程模型培養(yǎng)模型建構(gòu)能力,達(dá)成學(xué)生遷移創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo),同時(shí)也要在真實(shí)評(píng)價(jià)中進(jìn)一步鞏固發(fā)展學(xué)生的物理關(guān)鍵能力,讓物理課堂成為培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的主陣地。