APP下载

变“教”为“交”,立足课堂落实物理核心素养

2021-01-02丁来成

课程教学研究 2021年8期
关键词:概念物理探究

文∣丁来成

在应试教育中,学生只会解题,不会发现问题和提出问题;只会解常规题,不会解非常规题;只会求同,不会求异。随着时间的流逝,真正伴随学生一生发展并持续发挥作用的不是具体的学科知识,而是能力以及品格,也就是所谓的核心素养。作为物理学科来说,就要求我们在物理教学中注重让学生领悟物理学科的思想方法、体验探究的过程、感受物理学的美妙、增强实践意识、养成良好习惯、培养创新能力等。教师如何进行教学的改进和创新,将直接影响学生课堂学习的效果和物理核心素养的培养,笔者在教学中立足学生的实际变“教”为“交”,大大调动了学生参与课堂教学的积极性,提高了课堂效率。

一、创设情境,“交”给学生亲自体验,突破物理概念教学

物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分,而且是构成物理规律、建立物理公式和完善物理理论的基础与前提。物理来源于生活,又服务于生活,但是物理概念具有抽象性,与我们的生活有一定距离,现在学生的生活体验严重缺乏,主动观察和动手实践的机会也很少,一些司空见惯的现象对于学生来说却非常陌生。另外学生的一些前认知具有局限性,甚至有些认知与物理知识和物理规律相违背,这也进一步拉开了物理概念与学生认知的距离,给物理概念的学习带来了不少困难。传统的教学着重从三个方面讲解物理概念:①讲清物理概念的内涵,即概念的物理内容和物理意义;②强调物理概念的外延,即概念的适用条件和范围;③厘清有关概念的联系和相近概念的区别。教师在教学过程中过于强调物理概念的知识本位,忽略了概念形成过程的教学。很多教师在概念引入时没有让学生对其概念有足够的感性认识,致使一部分学生对概念教学感到枯燥无味,只是死记硬背物理概念的内涵和外延,而没有真正理解其本质,没有在感悟中“升华”。为了突破这一难点激发学生学习物理概念的强烈欲望,笔者在课堂上通过引入一些“新”“趣”“奇”“巧”的小故事、小实验、视频等,为概念教学进行适当的情境创设,缩短物理概念与学生之间的距离。笔者还在教学中尽量给学生提供动手体验的机会,让学生进行有针对性的体验,为新授课的开展做好铺垫。让学生通过这些活动,去亲身体验和感受,在活动过程中提高能力,增强实践意识,培育物理核心素养。

【案例1】

在认识力的概念时,教师给学生提供一些生活物品:气球、橡皮泥、小铁球、磁铁、小车、海绵等,让学生尝试对身边的物体施加一个力,感受并总结力的产生条件以及力作用到物体上所产生的效果。

在学习压强的时候,教师先让学生进行如下体验:①将钩码平放在手心上,体会手的感觉,观察手心的变化;②用手挤压海绵和气球,观察它的变化;③将钢钉尖轻扎在手指肚上,体会手的感觉,观察手的变化。并思考手心、海绵、气球、手指肚发生变化的原因是什么。

通过让学生体验什么是压力,观察压力的作用效果,让其直观地认识压力,也为后续探究压力作用效果与什么因素有关打下基础。

最后通过类比速度概念引出一个能够反映压力作用效果的物理量——压强。

【案例2】

在学习杠杆时,教师让学生亲身体验:螺丝刀撬起图钉,用启瓶器打开瓶盖,用剪刀剪纸,用指甲钳剪指甲。观察这些工具在使用过程中,有什么共同的特点。学生有了这些体验后,比较抽象的杠杆概念变得直观。

在引出力臂这一概念时,让学生用弹簧测力计在同一作用点用力使杠杆在水平位置平衡,改变拉力的方向由竖直方向逐渐倾斜,让学生直观地看到力的大小与方向有关。再引导学生深入分析,当力的方向发生改变时,支点到力的作用线的距离就发生了变化,继而引出力臂的概念。

学生对此类探究活动是非常感兴趣的,他们乐于参与这样的动手体验活动,通过这一系列的活动体验,缩短了学生的认知与抽象的物理概念之间的距离,把一些抽象的物理概念变得直观易懂,大大降低了学生学习的难度。只有让学生经历物理概念的建构过程,才能让学生真切体会到学习物理的思想方法,有效培养学生的物理核心素养。

广西社会工作服务机构在参与城市社区治理过程中,另一个主要贡献在于在培养社区居民带头人,培育社区社会组织,促进了公民参与,将社区社会组织发展成为参与社区治理的重要主体力量。其在促进居民个体境遇及社区环境的改善的同时,将居民、社区、政府和社会联系起来,在社会工作者的带领下充分发挥协同治理的作用,有助于更好地协助社区居民适应社区生活,实现个人与社区的整体利益的最大化,促进社区居民更广泛地社会参与,形成社区凝聚力和社区意识。同时,在这一过程中发挥了社会倡导或政策倡导的功能,搭建政府与居民平等互动的交流平台,改善政府与居民的关系,激发社会活力和创造力,共同推动社会进步与发展。

二、将演示实验放手“交”给学生,激发学生的探究热情

课堂演示实验是中学物理实验教学的重要组成部分,它不仅是帮助学生建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,还是培养学生的观察能力、逻辑思维能力、语言总结能力的重要方式。教师单独演示固然有操作快捷、讲解条理清晰等优点,但也有很多不足的方面:①学生处于旁观地位,缺乏参与意识;②演示实验的可见度较低,当教师读数或宣布实验结果时,学生半信半疑,总认为教师做了加工修改,缺少客观性;③课堂情境呆板,变化少。这导致了教师做演示实验时,一部分人看热闹却看不出门道,还有一部分人事不关己高高挂起。这使得部分演示实验成了教师的独角戏。为此笔者在课堂上尽量提供丰富的感性材料,让学生参与;变演示实验为学生体验式小实验。做演示实验的器材实验室配备不足,笔者就发动学生从身边的生活物品中寻找替代品,矿泉水瓶、大头针、食品夹、安全锤、橡皮泥、气球、玻璃杯、鸡蛋、乒乓球、塑料吸管等唾手可得的物品都可以作为课堂实验的材料。

【案例3】

在认识透镜时,教师发动学生将爷爷、奶奶的老花镜带到学校,与学生的近视眼镜作对比。先是让学生用手摸,了解结构的不同;然后将其对准太阳光,看透镜另一侧的光斑大小;最后是将其靠近书本上的字,观察现象有何不同。

通过亲自动手实验,学生不仅认识到了透镜有凸透镜和凹透镜之分,还学会了通过观察它的成像特点和对光线的作用来区分两种透镜。为后面认识近视眼、老花眼以及如何矫正做好了铺垫。

【案例4】

在学习大气压强时,教师准备了装满水的矿泉水瓶,在其侧壁和瓶底用针扎几个小孔,将瓶盖拧紧,水不会流出。上课时,让学生将瓶盖拧开,水从小孔喷出;而再次拧紧时,水又慢慢停止流出来了。

【案例5】

在探究影响浮力大小的因素时,教师给学生准备了鸡蛋、瓶口剪掉的矿泉水瓶、盐。当鸡蛋放入清水时,鸡蛋会下沉,慢慢加入盐搅拌,鸡蛋会逐渐浮起来。

生活化的小实验具有趣味性强、方法简单、易做、实用的特点,有助于打破学生对物理的神秘感和畏惧感,课堂上对于这些生活化的实验器材学生更容易接受,参与度极高。这些小实验不仅能加深学生对物理知识的理解,也烘托了课堂气氛。笔者还倡议学生在家里开辟“家庭实验室”,并展示自己的创意小实验和自制实验器材。这些活动本身让学生体会到物理就在我们身边,也感受到学习物理的乐趣,大大激发了学生学习物理的兴趣。生活化的实验器材的使用极大地扩展了教学的实验内容,提升了物理教学的广度和深度,给予学生更大的学习空间,更深层次地激发了学生的想象力、创造力,培养了学生的科学思维。在学生收集生活中的物理课程资源时,也培养了自己的物理观念,学会了用物理的眼光去审视外面的世界,用物理的视角去解决生活中的问题。

三、将学生实验完全“交”给学生,实现“真探究”

物理核心素养要培养学生的科学探究能力以及科学态度和责任。科学探究是物理课程的重要内容,它既是学生学习的目标,又是重要的学习方式之一。物理教学过程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。培养学生探究取证的意识,改革以书本为主、实验为辅的教学模式。

探究式实验教学的目的是培养学生的创新意识、实践能力等科学素养。但在目前的教学中,仍普遍存在“注重形式、忽视实质、缺乏实效”的现象。为了提高教学的有效性,笔者在学生探究实验的过程中,将问题的提出、猜想与假设、实验器材的选择和实验方案的设计、实验数据的分析论证等环节完全交给学生,让学生充分经历探究的全过程。教师只是合作者、参与者而不是决策者。

【案例6】

在探究浮力与什么因素有关时,教师首先设计了体验式实验活动,让学生将矿泉水瓶慢慢压入水中,体验手所受力的变化。然后将鸡蛋放入清水中,观察它所处的位置,再慢慢加入食盐并搅拌,观察鸡蛋位置的变化。学生有了直观的体验之后,结合其他生活中的实例展开了猜想:浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸入液体的深度等有关。接下来教师为学生提供多种实验器材,如弹簧测力计、烧杯、水、浓盐水、酒精、金属块、石块等,引导学生开展小组合作,讨论解决“实验探究的方法”“实验探究需测量的物理量”“如何测量”“实验注意事项”等,由学生自由选择实验器材、设计实验、验证猜想、分析论证、得出结论。

【案例7】

在探究压力作用效果与什么因素有关时,教师为学生准备了海绵、两个金属块、大钩码、气球、彩色铅笔、细绳、丝带、大铁钉、橡皮泥、小桌、平底玻璃杯等大量器材。为了能帮助学生顺利设计实验,首先请小组讨论解决两个问题:①如何直观地反映出压力的作用效果?②探究实验要采用什么方法?

学生小组讨论之后设计了多种有创意的方案,有选择气球、细线、丝带、钩码的,有选择橡皮泥(海绵)、钩码、小桌的,还有只选择丝带、细线的,总共八种方案。小组代表上台展示,其他学生认真聆听,并做出了评价。

以上实验设计看似很简单,但要求学生能灵活运用身边器材,并结合物理探究实验的设计方法,自主完成探究,这对培养学生的创造性思维非常有帮助,也极大地激发了学生的主动性和积极性,有利于培养学生的质疑、探究、求解、创新精神。在实验的组织上,强调小组协作精神,引导学生主动参与。在巡回指导的过程中,教师没有轻易否定学生的做法,更多的是鼓励、引导学生积极地发现问题,多角度、多方向思考问题,使学生的思维更具有深刻性、独立性和创新性。另外,在物理分组实验教学中,学生良好习惯的养成也很重要。良好的习惯养成了,自然就会变为信念,这是物理学科教育对学生综合素养形成的贡献之一。学生在实验中要养成严谨、实事求是、自我发现问题并主动解决问题的习惯,实验结束后要主动收拾实验器材,整理桌椅。

在课堂教学的小组讨论、合作探究等学习环节上,教师要注重培养学生阳光的性格,积极、乐观的心态,以及主动参与的意识。在小组合作学习中,教师要特别关注学生社会情绪的培养,学会尊重别人,学会与人沟通交流,学会与他人友好相处,勇于发表自己的观点,采纳他人的不同意见,正确处理与他人的关系,提高自我管理能力等。

变“教”为“交”,从学生已有认识入手循序渐进地展开教学过程,创设能给学生提供思考的真实情境,引导学生经历概念建构或探索物理规律的完整过程,让学生解决真实的物理问题,从而认识到物理学的价值及其与生活、社会、科技的联系。在物理教学活动中,通过凸显学生直接经验的作用,强调学生全身心的参与,并将学生的感性认识与理性认识有机结合,引导他们在“用”中学,以此来培养学生物理观念、科学思维以及科学态度和责任,从而真正在物理课堂中,将物理核心素养的培养落到实处。

猜你喜欢

概念物理探究
只因是物理
一道探究题的解法及应用
高考物理模拟试题(六)
Birdie Cup Coffee丰盛里概念店
留言板
一道IMO预选题的探究
幾樣概念店
学习集合概念『四步走』
探究式学习在国外
一道IMO预选题的探究及思考