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初中物理反思性教学路径探索

2023-06-20杨道海

广西教育·A版 2023年4期
关键词:反思性教学教学反思初中物理

【摘要】本文以提高学生物理学科核心素养为出发点,提出运用反思性教学创新教学方式方法的基本观点,并从反思性教学的课堂教学设计、反思实验教学环节、反思学科思维培养三方面,探索提高学生物理核心素养的初中物理反思性教学实施路径。

【关键词】教学反思 初中物理 反思性教学

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2023)10-0090-03

著名教育家叶澜说过:“一个教师写一辈子教案不一定能成为名师,如果一个教师写三年教学反思就有可能成为名师。”教学反思在教师专业化发展过程中的重要作用,已经引起了教育理论和实践工作者的高度关注。反思性教学指的是教师对自身教育行为乃至教育教学的细节进行追问、审视、推敲、质疑、批判、肯定、否定的过程和方法,是教师提高自身专业修养的重要路径。教师只有不断对自己的教育教学进行研究、反思,对自己的知识和经验进行重组,才能适应新课程改革的需要。

《义务教育物理课程标准(2022年版)》明确指出,物理课程要培养的学生核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面。在新课程改革背景下,教师对以往的课堂教学进行反思,对照新课标要求寻找物理教学中的欠缺和不足,以提高学生物理核心素养为出发点,不断创新教学方式方法,方能跟上改革的步伐,不断提高初中物理教学质量。笔者基于多年教学实践,对自身的教学行为和学生的学习行为进行反思,不断加深对物理教学规律和学生学习规律的认识,尝试在新课标指引下通过反思性教学促进学生物理核心素养发展,积累了一定的实践经验。

一、反思课堂教学设计,发展学生物理观念

教学设计以促进学生的学为根本目的,需要教师运用系统方法将学习理论与教学理论等原理转换成对教学目标、教学方法、教学策略、教学评价等环节的具体计划,创设教与学的有效过程或“程序”。物理学是对自然界中各种现象以及现象背后的本质进行解释的学科。自然界有多磅礴,物理知识就有多丰富。物理学涉及多种细分领域,不同的细分领域需要学生形成不同的物理观念。教师对初中物理课堂教学设计进行反思,应注重不同细分领域内容的课堂教学设计,帮助学生理解不同领域的物理知识,发展相应的物理观念。

(一)利用多元对比的教学方法,发展学生的运动观念

运动观念是物理学习的基础之一,许多物理原理都是基于对运动的深入探究而得出的,因此运动观念的培养是物理课程学习的重中之重。运动体现了相对性,是与参照物对比才能得出的现象。同样,运动观念的渗透离不开多元对比,在不同的系统中对比不同物体的相对运动情况,能够帮助学生更好地理解运动的本质,从而形成科学的运动观念。多元对比的教学方式可以很直观地展现出不同条件下的物理现象,并且为现象的描述提供了标准。

例如,在教学“运动的描述”一课时,教师要促进学生理解运动的概念,体会“运动是相对的”这一结论的实际含义。在教学过程中,教师运用多元对比的教学方法,引导学生对比分析几种不同条件下物体的相对位置,激励学生深刻理解运动的描述和本质,从而领会“运动是相对的”这一物理观念。

师:讲桌上有一本课本,课本上面放置一个黑板擦,推动课本,使其在桌面上保持缓慢运动,并且在这一过程中保持黑板擦不会移动。试猜测黑板擦相对于地面、桌面、课本会发生怎样的变化?

生:会发生运动状态的改变。

师:是怎样的运动状态改变?请同学们利用课本和橡皮擦自己动手操作。

学生在思考的基础上,利用课本和橡皮擦在自己的课桌上完成实验操作,并用铅笔标记推动课本前后橡皮擦相对于桌面以及课本的位置。学生仔细观察,对比橡皮擦与地面、桌面、课本三者之间的位置,发现在推动课本的过程中橡皮擦相对地面和桌面均发生了位置变化,而橡皮擦相对课本而言位置固定。通过这三者的对比,学生就很清晰地掌握了“运动是相对的”这一物理观念,知道对于不同的参照物某一物体的运动状态是不同的。因此,物体的运动描述只有在给定了参照物的情况下才会有实际的意义,否则并不能说明一个物体真实的运动状态。

(二)联系生活实际,促进学生具象化理解能量转化与守恒物理观念

能量的流动和传递体现在物理现象的每个步骤中。树立能量观念,从能量转化的角度去分析物理现象中的规律是一种重要的思路。但是,能量看不见、摸不着,学生对能量的转化感觉抽象,理解起来相对困难。教师对这一抽象概念或现象的教学进行反思,应该联系生活中常见的现象进行教学,将抽象的能量转化变为具象的流动和传递过程,助力学生树立能量转化与守恒的物理观念。将生活中的案例引入教学,学生可以清晰地把握物理现象中各个阶段的运动状态,分析现象中包含的物理原理,挖掘其中的能量流动方式,体验能量的转化。

例如,在执教“能量转化与守恒”这一内容时,教师首先列举出几个生活中利用能量转化的案例,接着提出问题。

师:请同学们搓搓手,体验一下手有什么感觉?

生:手会被搓热。

师:从搓手到手发热的过程中,你能分析其中所蕴含的能量转化和做功等物理现象吗?

生:在搓手的过程中,两个手掌间存在较大的摩擦力,由于手臂产生的力量大于手掌间的摩擦力,致使手掌来回搓动,也就是说手臂的力量克服了摩擦力做功,摩擦力转化为热能,所以手会被搓热。

师:搓手越用力,手会越怎样?

生:搓手越用力,则手的温度升高得越快。

通过让学生亲自体验,学生很快明白在搓手这一过程中摩擦力做功轉化成了热能。然后教师让学生联想在玩蹦床时,高度和速度的变化与能量转化的关系,并引导学生对这一过程进行分步解析:蹦床和绳子收缩时,弹性势能使人向上运动,即转化为人的动能和重力势能;达到最高点后人只有重力势能,之后人在重力作用下下降,重力势能转化为动能;接触蹦床后,蹦床和绳子再次拉伸,转化为弹性势能;经过上面的一系列转化过程能量得到循环转化并保持了守恒状态。教师以生活案例为切入点,引导学生分析其中的能量转化过程,将抽象的能量概念具象化为生活体验,从而促进学生理解了“能量转化与守恒”的物理观念。

二、反思实验教学环节,提高学生科学探究能力

实验教学是物理教学的重要组成部分,实验不仅是建立物理概念,理解和掌握物理规律、原理的重要途径,也是培养学生形成科学探究精神和科学探究能力的重要手段。以往的实验教学大多停留在实验现象和实验操作细节的讲解,教师要求学生公式化地记住每一个实验中的实验现象以及常考的实验操作规范和步骤,而没有引导学生对实验的内在原理进行分析和讨论。对此进行反思,笔者认为,实验教学应该以培养学生的观察思考、动手实践、创新思维等为主,让学生体验自主探究的乐趣,提高科学探究的能力。

(一)引导学生“参与”演示实验过程

在以往的实验教学中,对于一些操作难度较大或者具有一定危险性的实验,往往是教师作为实验的演示者,学生仅仅作为观察者而不能参与实验过程,只能被动地观察并倾听教师的讲解。教师要反思在传统演示实验中师生互动性不足、学生积极性不高的问题,加强实验演示过程中的师生互动。教师可通过主动的启发式提问,激发学生的学习潜能,再以教学互动的方式引导学生“参与”实验过程,切实培养学生的实验探究能力。

例如,为了达到“升华和凝华”这一课的教学目标,教师借助碘的升华和凝华进行物理演示实验。教师在实验前以引导式发问引出本课的学习内容,要求学生独立思考后以抢答的形式迅速说出答案。在这种抢答式互动下,学生的学习积极性明显提高,更加仔细地观察教师演示实验步骤及其间发生的实验现象。根据本课的物理知识,学生可以回答出在实验中酒精灯为碘的升华变化提供热量,而在实验结束后玻璃片的温度略有升高,是因为气态的碘在玻璃片表面凝华时释放了热量,这两个现象体现了物质变化过程中的能量转化,从而得出升华需要从外界吸收热量、凝华会向外界散发热量这一结论。最后,教师利用跨学科知识,帮助学生深刻理解升华的概念。

师:我们在语文课中学到“升华”这一词语时,它的意思是比喻事物由低级转为高级,如精神升华。我们在实验中观察到碘变为液态了吗?

生1:没有变为液态,而是直接变为气态了。

生2:物体吸热一般的变化都是从固态到液态再到气态。实验中碘不经过液态而直接变为气态,这就是升华。

师:如果实验中碘变为液态,会是什么原因?

学生思考教师的最后一个问题,没有给出答案。此时,教师需要加以点拨,指出碘这一物质在不同温度下的物质状态变化,碘在常温常压下存在气态和固态,如果加热温度过高则碘会变为液态,观察不到升华现象。

(二)促进学生创新实验探究

教师对物理实验教学进行反思之一是对实验过程推陈出新。教师不能照本宣科地开展固定实验项目的实验演示,而应是以原有的实验操作为基础,引导学生对实验方法和操作步骤进行探究,尝试找出一些不同的方法去验证相同的结论,用新的实验引出新的问题,从中培养学生的自主探究意识。为此,教师需要在实验教学中努力放大实验细节,将原有实验进行拓展、延伸,引导学生提出新的问题和新的猜想,再激励学生主动去验证自己的猜想。

例如,在“探究凸透镜成像的规律”实验教学中,教师在原有实验的基础上对实验进一步延伸,在学生观察了原有实验呈现的内容之后推陈出新。

师:用一个可以改变厚度的薄膜水凸透镜,注水后凸透镜变厚变凸,成像的位置是如何变化的呢?

生1:物體在同一位置,成像的位置可能不变。

生2:物体在同一位置,成像的位置可能发生改变。

生3:因为凸透镜的折光能力跟它的厚度有关,越厚折光能力越强,成像的位置发生改变。

师:如果用不透光的物体遮住上半个凸透镜,对成像会有什么影响?

生1:因为凸透镜变成了半个,导致光线无法通过,因此不能继续成像。

生2:会成半个像。

生3:成像不会受到影响。

学生提出了自己的猜想,并在与同学交流讨论后仍不能确定正确的答案,于是纷纷表示要亲自做一次实验去验证自己的猜想。学生利用教师事先准备好的厚度可变的薄膜水凸透镜进行实验,通过实验和观察,学生发现自己的猜想都是错的。此时,教师对学生的实验探究加以点拨,深入讲解凸透镜成像的原理,也为后面学生学习“眼睛和眼镜”知识做好了铺垫。

三、反思教学实施过程,培养学生的科学态度

在以往的物理教学中,教师忽视学生学科思维的培养,导致学生没有建立起物理学的科学态度,没有养成良好的学习习惯和科学探究精神。对此进行反思,教师在物理教学中要加强学生科学探索、创新精神和辩证思维等方面的培养,从而熏陶学生的科学态度。

(一)渗透物理学史,促进学生形成科学探索意识

物理是一门注重创新的学科,物理学的发展也体现了这一特点,正是无数的物理学前辈的大胆创新,勇于提出质疑并做出验证,才促进了物理学的蓬勃发展。因此,教师在教学过程中,可结合教学内容需要合理渗透物理学史,培养学生的科学探索意识和创新精神。

例如,在“牛顿第一定律”课堂教学中,教师借助“八桂教学通”数字教材平台,拓展关于力和运动观念的发展史,让学生对力和运动相关知识有更深刻的理解。

师:请问亚里士多德的观点是什么?

生:要使一个物体持续运动,就必须对物体施加力的作用;如果这个力被撤销,物体就会停止运动。亚里士多德认为,运动要靠力来维持。

师:伽利略通过实验分析,得出了什么观点?

生:物体的运动不需要力来维持。

师:牛顿在前人研究的基础上,提出了什么?

生:牛顿提出了牛顿第一定律,指明了物体运动的原因,并将力和运动联系在一起建立了完整的经典力学体系。

通过力和运动学史的讲解,学生对牛顿第一定律的理解逐渐深入,更加钦佩先贤的伟大。教师在物理课堂教学中渗透物理学史,一步一步地展示所学物理概念、原理的发展历程,不仅可以将复杂难懂的物理概念、原理划分为几个阶段,帮助学生理解记忆,还可以让学生领悟到物理学家勇于探索、认真钻研的精神,从而端正学习态度,培养科学探究意识。

(二)剖析物理知识本质,培养学生的辩证思维

物理是一门具有方法论性质的科学,许多物理概念或规律都需要用辩证思维去解释和理解。根据唯物辩证法的相关原理,人对事物本质的认知过程是曲折的,物理规律属于事物本质范畴,现象则是规律的表现,而现象又分为真相和假象,真相是从正面表现本质现象,假象则是一种虚假现象,假象也是本质的一种表现,但却是本质在特定条件下的一种反面表现。教师在教学中要把握这一特征,引导学生对物理现象进行剖析、比较、鉴别、综合与归纳,通过猜想、验证、修正把握物理知识本质,培养学生的辩证思维。

例如,学生在学习“牛顿第一定律”时,对惯性的理解容易产生“物体运动的速度越快,物体的惯性就越大”的错误想法。学生在剖析物理概念的过程中会产生谬误,是因为学生认知水平和剖析能力有限,会被事物假象误导,产生错觉。学生出现上述错误想法后,教师的及时纠正、系统讲解尤为重要。但是,由于学生得出谬误或以偏概全的观点也是基于情境产生的,所以仅仅从理论上讲解并不能完全消除学生心中的疑惑。此时,教师应引导学生辩证分析,让学生进一步思考,透过现象看本质,透彻理解物理概念。

学生初学惯性,往往会把惯性与运动对应,在比较运动物体惯性的大小时,很多学生先入为主去比较速度的大小。但是,速度是表示物体运动快慢的物理量,而惯性是物体保持其运动状态不变的一种属性,两者没有直接联系。那么,物体惯性的大小是怎么确立的?学生不能用高中物理的加速度知识去理解,教师可以结合生活中的事例进行说明。比如,同样静止的手推车和大卡车,手推车质量小,用力可以轻松推动,大卡车质量大,用相同大小的力则推不动,也就是质量越大的物体,其运动状态越难改变,因此其惯性就愈大;反之,质量越小的物体,其运动状态越容易改变,因此其惯性就愈小。物体惯性的大小与物体所处的运动状态、速度大小无关,只与物体的质量有关。质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小,质量是衡量物体惯性大小的唯一物理量。

实践证明,反思性教学是一种科学、有效的教学方法,它以问题解决为支点,以教师的学会教学和学生的学会学习为目的,以培养学生学科核心素养为突破口。在初中物理教学中运用反思性教学策略,能使教师对教学方式方法作出批判性的分析,使教师能主动摒弃应试教育的弊端,将提高学生物理核心素养纳入教学过程当中,重新审视自己教学中所依据的思想、理论和方法,并积极寻找新思想和新策略来解决教与学中遇到的问题,从而适应新课程改革需要,促进教师的专业化发展,提高物理教学的质量。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]孙奡.以教学反思促进物理教学[J].课程教育研究,2012(24):199.

[3]王震,李雪.力和运动关系的前概念形成原因及教学对策[J].教学与管理,2020(12):104-106.

作者简介:杨道海(1974— ),广西博白人,本科,高级教师,广西特级教师,主要研究方向为初中物理教学。

(責编 韦榕峰)

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