物理課程培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的實(shí)踐路徑是什么?山東省棗莊市滕州市龍泉街道滕東中學(xué)遵循“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的理念,構(gòu)建起“情境·體悟·提升”三階教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)了從知識(shí)本位向素養(yǎng)本位的教學(xué)轉(zhuǎn)型。
情境創(chuàng)設(shè):于真實(shí)問(wèn)題中點(diǎn)燃科學(xué)思維火花
優(yōu)質(zhì)的教學(xué)往往始于精心創(chuàng)設(shè)的情境,但在實(shí)際教學(xué)中,常會(huì)出現(xiàn)“為情境而情境”的現(xiàn)象,情境與教學(xué)內(nèi)容嚴(yán)重脫節(jié)。為此,學(xué)校提升情境設(shè)計(jì)的質(zhì)量,力求點(diǎn)燃學(xué)生的科學(xué)思維火花。
一是立足真實(shí),聯(lián)結(jié)生活經(jīng)驗(yàn)。教師選取學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象作為教學(xué)的切入點(diǎn)。比如在“光的折射”教學(xué)中,教師以“溪水中抓魚(yú)總抓不準(zhǔn)”這一常見(jiàn)的生活體驗(yàn)為情境,讓學(xué)生深入思考其中的物理原理,切實(shí)感受到物理知識(shí)就在身邊。
二是設(shè)置認(rèn)知沖突,驅(qū)動(dòng)深度思考。在“壓強(qiáng)”的教學(xué)中,教師通過(guò)對(duì)比“寬大駱駝腳掌不易陷沙”與“鋒利冰刀易陷冰面”這兩種現(xiàn)象,打破“物體與接觸面的壓力越大越容易陷入”的固有思維,促使學(xué)生思考?jí)簭?qiáng)與受力面積之間的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生從對(duì)現(xiàn)象的表層認(rèn)識(shí)走向?qū)Ρ举|(zhì)的深入理解,主動(dòng)建構(gòu)新的知識(shí)。
三是一境貫穿,支撐知識(shí)體系建構(gòu)。教師改變以往情境僅作為“導(dǎo)入”環(huán)節(jié)的慣例,更加注重情境的貫穿性。例如在“簡(jiǎn)單機(jī)械”單元教學(xué)中,教師以“設(shè)計(jì)省力垃圾分類(lèi)裝置”為主線(xiàn),在整個(gè)單元的學(xué)習(xí)過(guò)程中,讓學(xué)生圍繞這一主線(xiàn),將杠桿、滑輪等知識(shí)有機(jī)地融入實(shí)際問(wèn)題的解決中。從最初對(duì)簡(jiǎn)單機(jī)械原理的學(xué)習(xí),到運(yùn)用這些原理設(shè)計(jì)垃圾分類(lèi)裝置的各個(gè)環(huán)節(jié),情境成為持續(xù)推動(dòng)學(xué)習(xí)進(jìn)程的有力載體,像一條無(wú)形的紐帶,將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)緊密連接起來(lái),助力學(xué)生構(gòu)建起完整的知識(shí)體系。
高質(zhì)量的情境創(chuàng)設(shè),推動(dòng)物理教學(xué)從單純的知識(shí)記憶轉(zhuǎn)向?qū)ΜF(xiàn)象的解釋與問(wèn)題的解決,促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)思維的形成。
探究體悟:在深度實(shí)踐中構(gòu)建科學(xué)概念體系
有效的探究活動(dòng)是支持學(xué)生科學(xué)概念建構(gòu)的關(guān)鍵。然而,某些物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著“重操作、輕思維”的傾向。為了改變這一現(xiàn)狀,學(xué)校著力推動(dòng)探究活動(dòng)從“動(dòng)手做”向“動(dòng)腦悟”轉(zhuǎn)變,引導(dǎo)學(xué)生在深度實(shí)踐中主動(dòng)構(gòu)建科學(xué)概念。
一是思維外顯化,讓科學(xué)思考可見(jiàn)。如在探究“影響滑動(dòng)摩擦力的因素”時(shí),教師讓學(xué)生先提出自己的假設(shè),運(yùn)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理的推測(cè),然后自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)生需要考慮實(shí)驗(yàn)的目的、方法、步驟以及可能出現(xiàn)的問(wèn)題等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生要認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)和異?,F(xiàn)象,并對(duì)誤差來(lái)源進(jìn)行分析。這一系列的活動(dòng)超越了單純的操作訓(xùn)練,使學(xué)生的推理、質(zhì)疑、論證等科學(xué)思維得到了充分的鍛煉。
二是抓住認(rèn)知沖突,促發(fā)概念理解。如在學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”時(shí),教師先讓學(xué)生預(yù)測(cè)“覆杯實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果。多數(shù)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為水會(huì)灑出,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與他們的預(yù)期相反時(shí),認(rèn)知沖突激發(fā)了他們強(qiáng)烈的求知欲。此時(shí)引入大氣壓強(qiáng)的概念,學(xué)生更容易接受和理解,實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)的觀念轉(zhuǎn)變。
三是分層探究任務(wù),適應(yīng)差異發(fā)展。學(xué)校根據(jù)學(xué)生個(gè)體差異設(shè)計(jì)了分層任務(wù),以滿(mǎn)足不同學(xué)生的發(fā)展需求。例如在“電路”的學(xué)習(xí)中,基礎(chǔ)層的學(xué)生按圖連接電路,這是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和應(yīng)用;進(jìn)階層的學(xué)生設(shè)計(jì)樓梯雙控開(kāi)關(guān),這需要他們對(duì)電路知識(shí)有更深入的理解和靈活運(yùn)用;創(chuàng)新層的學(xué)生則為學(xué)校走廊設(shè)計(jì)節(jié)能照明方案,這需要他們將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際需求相結(jié)合,進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。層次化的設(shè)計(jì)使每名學(xué)生都能在最近發(fā)展區(qū)內(nèi)獲得成功,實(shí)現(xiàn)思維的進(jìn)階。
素養(yǎng)提升:在遷移應(yīng)用中達(dá)成價(jià)值認(rèn)同
物理教學(xué)的終極目標(biāo),是培養(yǎng)學(xué)生以物理眼光觀察世界、用科學(xué)思維解決問(wèn)題的能力。要實(shí)現(xiàn)從知識(shí)到素養(yǎng)的跨越,關(guān)鍵在于有效地遷移應(yīng)用。
一是漸進(jìn)遷移,提高應(yīng)用能力。教師設(shè)計(jì)了階梯式任務(wù),幫助學(xué)生逐步建立遷移信心。例如在“浮力”教學(xué)中,先解釋“潛水艇浮沉”現(xiàn)象,讓學(xué)生熟悉浮力在實(shí)際情境中的表現(xiàn);接著測(cè)定液體密度、制作密度計(jì),這要求學(xué)生對(duì)浮力知識(shí)有更深入的理解,能夠?qū)⒅R(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的操作技能;最后解決“打撈沉船”等實(shí)際問(wèn)題,這是浮力知識(shí)的綜合應(yīng)用,需要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題。這種層層遞進(jìn)的設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,使知識(shí)遷移自然發(fā)生,逐步提高學(xué)生的應(yīng)用能力。
二是跨學(xué)科融合,拓展素養(yǎng)廣度。比如,物理教師與音樂(lè)教師合作開(kāi)展“樂(lè)器制作與改良”項(xiàng)目,讓學(xué)生運(yùn)用聲學(xué)知識(shí)分析樂(lè)器發(fā)聲原理,并從音準(zhǔn)、音色等角度進(jìn)行評(píng)價(jià)。這不僅讓學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)在音樂(lè)領(lǐng)域的廣泛適用性,還培養(yǎng)了他們的綜合分析能力和審美能力。
三是社會(huì)議題聯(lián)結(jié),培養(yǎng)責(zé)任意識(shí)。教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注能源、環(huán)境等社會(huì)議題,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)提出解決方案。例如在面對(duì)能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題時(shí),學(xué)生可以運(yùn)用物理知識(shí)設(shè)計(jì)節(jié)能方案、開(kāi)發(fā)新能源等。這類(lèi)知識(shí)遷移培育了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和科學(xué)倫理觀。
在“機(jī)械能守恒”教學(xué)中,學(xué)校開(kāi)展了為期一周的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。學(xué)生分析過(guò)山車(chē)急停案例,計(jì)算能量轉(zhuǎn)化,研究剎車(chē)系統(tǒng)的原理,然后分組完成四項(xiàng)任務(wù):用軟件驗(yàn)證機(jī)械能守恒、分析故障原因、設(shè)計(jì)改進(jìn)方案、撰寫(xiě)安全建議書(shū)。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生綜合運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)等多學(xué)科知識(shí),提出兼具技術(shù)可行性和人文關(guān)懷的方案。這種真實(shí)的體驗(yàn)讓學(xué)生深刻理解知識(shí)的實(shí)用價(jià)值,同步培養(yǎng)了學(xué)生工程思維與社會(huì)責(zé)任感。
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《中國(guó)教育報(bào)》2025年10月27日 第06版
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