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核心素养视域下初中物理“探究—互动”教学模式的实践策略

2022-05-30马芸青

中小学课堂教学研究 2022年8期
关键词:实践策略互动核心素养

马芸青

【摘 要】初中物理课程理念强调从生活走向物理,从物理走向社会,注重科学探究,倡导教学方法多样化,促进学生核心素养发展。文章基于物理学科核心素养,构建了“探究—互动”教学模式,从“创设情境,激趣质疑;问题导学,实验探究;互动研讨,分析解疑;反馈练习,应用提高”四个方面论述了该教学模式的具体实施,实现物理学科核心素养的培养,发挥初中物理学科的育人功能。

【关键词】核心素养;“探究—互动”;实践策略

《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)提出,要聚焦中国学生发展核心素养,培养学生适应未来发展的正确价值观、必备品格和关键能力,引导学生明确人生发展方向,成长为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[1]2。初中物理课程理念强调从生活走向物理,从物理走向社会,注重科学探究,倡导教学方法多样化,促进学生核心素养发展。核心素养的发展具有连续性和阶段性,无法一蹴而就,学生需要在整个教育阶段中不断习得。其中,对于核心素养的培养,小学阶段是孕育期,初中阶段是萌芽期和生长期,高中阶段是关键期。

一、物理学科核心素养的内涵

依据新课标的理念与要求,教学应以核心素养为指向,初中物理教学将走向以问题解决为出发点的教学,重视以“做中学、用中学”为导向的能力培养模式,强调应用驱动、且做且学的整体性学习,更看重学习的过程。

核心素养是课程育人价值的集中体现,物理课程要培养的核心素养,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维度[1]4。其中,底层以“双基”为核心,中间层以“问题解决”为核心,最上层以“学科思维”为核心,即核心素养的培养以落实“双基”为基础,以“问题解决”为核心,以“学科思维”为根本。教师应从核心素养的四个维度引领初中物理学科教育教学的深化改革,全面发挥初中物理学科的育人功能。

二、“探究—互动”教学模式的构建

为了培养学生的关键能力,笔者通过建构初中物理“探究—互动”教学模式,让学生经历发现问题、分析问题和解决问题的过程,使学生在此过程中养成探究的态度和习惯,逐步获得科学探究的技巧,提高科学素养。初中物理“探究—互动”教学模式如图1所示。

“探究—互动”教学模式能有效提高学生的科学探究能力与问题意识,增强学生的合作意识,培养学生的创新意识,发展学生的创造性思维,激发他们对科学研究的兴趣和热爱,强化正确的科学态度与责任感,充分发挥物理学科独特的育人功能。

三、“探究—互动”教学模式的实施

新课标强调,注重科学探究,突出问题导向,强调真实问题情境,引导学生不断探索,提高分析问题、解决问题的实践本领和科学思维能力,发展核心素养[1]3。“探究—互动”教学模式的建构与实施与之不谋而合。

(一)创设情境,激趣质疑

创设情境主要指創设真实的问题情境。美国教育家杜威提出,思维起源于直接经验的情境。教师创设直接经验的情境,使学生融入情境,更好地理解知识,启迪思维。因此,教师应充分结合学生的生活经验,有目的地创设生动、具体的情境,以问题为线索,将学生的注意力和思维引入一种与问题有关的情境之中,使学生形成想对未知事物进行探究的心向。从生活中挖掘出来的真实问题情境,既可以让学生感受到物理与生活的密切联系,也可以引发学生对生活现象的关注,使学生养成细心观察的习惯。

创设情境需要遵循的原则是:真实问题的学科化,情境激趣的生活化,提出问题的深度化。教师应创设真实生活的问题情境,强化物理学习的实用价值,使学生养成“问题从生活中来”的思考习惯,激发学生解决问题的热情和学习的兴趣,培养学生提出和分析问题的意识,提高学生的学习力。同时,物理教学不能只停留在激发学习心向和学习兴趣这样的浅层次,而是需要教师引导学生将兴趣转化为研究问题的产生与应用,利用有深度的问题引导学生进行深度学习。

生活中日新月异的科技进步给教师提供了大量的情境素材,学生可以在与时俱进中学习新知识,掌握新技能。如“嫦娥五号”和“奋斗者号”将“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的梦想变为现实,“神舟十二号”完成了空间站首次载人飞行任务,“神舟十三号”实现了三大难题的突破,“神舟十四号”又成功发射等都可以成为爱国主义教育的素材。教师可以基于这些素材,创设真实的问题情境,激发学生的民族自豪感,引导学生及时关注科技,树立“强国有我”的学习信心,激起学生的学习兴趣和学习动力。

(二)问题导学,实验探究

教师通过巧妙设置有梯度的问题,贯通实验探究全过程。一方面用问题来激发学生的好奇心,促进学生主动和深入思考;另一方面降低学生探究的难度,减少尝试的盲目性。教师运用有梯度的问题引导学生在真实的情境中自主探索、解决问题,可以有效地提升学生的探究能力及解决问题的能力,使学生产生情感的共鸣,丰富知识的附着点和生长点,让学生在真实情境与问题解决中提升学习力。

1.观念建构层次化

物理观念是从物理学视角形成的关于物质、运动和相互作用、能量等内容的总体认识,是物理概念和规律在头脑中的提炼与升华,是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础[1]4。教师必须重视物理知识的建构过程,实现从尝试到分析,从设计到论证,从收集到处理,从整合到进阶,以建构物理模型,实现核心素养的培养。

例如,在“蒸发吸热有致冷作用”的教学中,教师可以让学生先在皮肤上涂酒精,体验冰凉的感觉;接着用温度计测量酒精的温度;再观察温度计暴露在空气中示数明显下降的现象。教师引导学生从“感受”进阶到“测量”,从“定性”到“定量”研究,从“感觉”上升到“理解”,让学生分析酒精如何吸热,理解蒸发的致冷作用,使学生真正理解并应用知识。

2.实验探究问题化

科学探究是初中物理教学的重要组成部分,课堂中的实验探究可以真正地让学生亲历规律的研究过程,使学生能够像科学家一样去研究和思考,并设计出符合实验要求的实验过程。初中生的实验操作兴趣浓厚,但实验设计与实施能力较弱,常出现要么全部照着教材做实验,要么不会做的现象。教师可以通过问题导学,搭建问题“脚手架”,整理关键点,搭建问题框架进行突破。实验探究的问题框架设计如下(如图2)。

由图2可知,实验探究的问题框架设计遵循有层次、有梯度、有逻辑、有启发、有拓展的原则,目的是引导学生一边思考,一边尝试探究,确定实验方法和实验思路,促进学生在动手、动脑中参与实验探究活动,使学生在经历探究的过程中获得知识,提高能力,发展核心素养。

例如,在“探究平面镜成像的特点”实验中,教师可以通过如下的任务式系列问题,引导学生尝试与探究:①请你利用桌面上的器材观察像,并确定像的位置;②为什么选择玻璃板而不选择平面镜完成实驗?③为什么选择两支完全相同的蜡烛进行实验?④如何比较像和物的大小关系?⑤如何比较像和物的位置关系?你能否用数学的方法描述?⑥能否作图表示像和物的位置关系?通过这样一系列的问题,引导学生自主思考、分析、设计,并进行实验,使学生真正意义上经历探究实验,从而获得知识,提高能力,发展核心素养。

3.实验设计多样化

实验设计多样化可以有效凸显学生实验的探究性,有利于学生真正经历个性化的实验探究。实验设计多样化的设计思路与目的如图3所示。

例如,在“光的直线传播”教学中,学生可以利用教师提供的激光笔、空矿泉水瓶、水、茶、喷水瓶、喷雾器、蚊香、火柴、果冻、玻璃砖等器材,以合作学习小组为单位,想办法进行设计实验,自主探究和证明光在气体、液体、固体中都是沿直线传播的。由此,在新的器材、新的情境、新的知识运用背景下,激发学生寻找新的方法,探究解决新问题的办法,综合性地解决新问题,促进学生科学探究能力的提升,实现趋于“创造”的实验探究。

(三)互动研讨,分析解疑

1.互动研讨团队化

初中生的独立实验探究和评估能力较弱,和同龄人组成互动研讨的团队,进行合作学习与交流研讨尤其重要。团队合作可以有效均衡不同能力、不同水平学生的学习情况,促进学生结成学习共同体,既解决课堂时间有限的问题,也弥补教师无法面面俱到指导的问题。

高效的互动研讨应该有主题与问题的引领,即学生在对实验探究环节中的问题开展交流、研讨时,教师应注重适当的问题引导,将学生无序、低效的谈论转变为有效的互动交流与讨论,实现科学的总结、归纳与实验评估。教师依托学习合作小组,使学生构成合作学习与互动研讨的团队,培养学生的合作能力,让学生学会倾听、深度交流,学会合作、互帮互助,高质量落实互动研讨。

2.物理思维逻辑化

物理思维指物理学中的科学思维,包括理论思维、实验思维和计算思维。初中物理的理论思维是从物理事实出发,进行抽象概括。实验思维是人类实践活动的产物,人类在科学实验认识的活动中对感性认识材料进行加工处理,也是真理在认识的统一过程中,对各种科学思维方法的有机整合。

初中物理应注重科学思维的培养,但初中生的抽象思维和逻辑思维较弱,学生对知识之间的逻辑关系缺乏理解,思维大部分停留在浅层次的“听懂”。这就需要教师用问题导学有效地促进学生深度学习的发生,使学生逐步具备高质的科学思维,实现核心素养的培养。

例如,在“白气”的教学中,学生常常误认为“白气”是水蒸气。教师可以通过问题引发学生思考,使学生在互动交流中获得正确的分析。如①教室中存在水蒸气吗?你怎么证明自己的观点?②水蒸气能看得见吗?请描述水蒸气的特点。③“白气”能看得见吗?④“白气”是水蒸气吗?经过一系列的辩证、分析,学生理解了“白气”是高温水蒸气遇冷放热降温液化成的小水珠,厘清了知识间的逻辑关系,从而突破了教学难点。

3.概括归纳信息化

教学信息化手段可以在物理实验数据收集与分析中发挥重要的作用。一是可以利用手机拍照同屏的方式做最常规的数据收集与分析;二是可以利用数据收集软件收集学生的数据,较快地通过图像直观表示物理量之间的变化关系;三是可以使用“示波器”这一类教学软件,在学生自行探究各种物体发声的特点时,辅以观察波形图的方式,加深学生对“音调”“响度”“音色”的理解。教师通过现代教育技术,使抽象的概念和规律形象化、直观化,有效降低学生学习和理解的难度。

(四)反馈练习,应用提高

核心素养的落地以“问题解决”为核心,教师可以在课内外设置真实的问题解决情境,使学生完成学习的提升,实现深度学习。针对不同的练习目标,教师可以设置不同的作业类型,实现应用提高,落实问题解决(如图4)。

另外,针对初中生学习差异大的特点,教师可以录制微视频用于讲解习题,提供给有需要的学生,也可以由学生录制讲解视频,使学生在帮助其他同学的同时,增强自己的能力,实现有效提升。

综上所述,教师应以初中物理学习为载体,依托“探究—互动”教学模式,培养学生的物理学科核心素养,促进学生的身心发生积极、健康的变化,使学生具有科学态度和社会责任,实现学科育人的目标。

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)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

(责任编辑:罗小荧)

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