簡春姑

摘 要： 通過以學(xué)生的核心素養(yǎng)為發(fā)展目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)任務(wù)，設(shè)置學(xué)科問題鏈，充分發(fā)揮實驗教學(xué)的作用，開發(fā)符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的思維載體。讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)活動，自主建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，深入理解浮力的概念，全面地掌握學(xué)科知識體系，最終完成對知識的遷移和應(yīng)用，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。

關(guān)鍵詞： 深度學(xué)習(xí)；科學(xué)問題鏈；物理素養(yǎng)

深度學(xué)習(xí)是一種基于高階思維發(fā)展的理解性學(xué)習(xí)。上海師范大學(xué)黎加厚教授等認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)是指在理解的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者批判性地學(xué)習(xí)新思想和新知識，將它們與原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)相融合，將眾多思想相互關(guān)聯(lián)，將已有的知識遷移到新的情境中去，做出決策并解決問題的學(xué)習(xí) [1 ]。要使學(xué)生達(dá)成深度學(xué)習(xí)，前提條件是教師必須進(jìn)行深度備課，教師要以學(xué)生的核心素養(yǎng)為發(fā)展目標(biāo)，開發(fā)符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的思維載體，引導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)物理知識體系。筆者結(jié)合“認(rèn)識浮力”的備課與教學(xué)，具體談?wù)勆疃葌湔n的思路和問題解決式的教學(xué)策略。

1 以核心素養(yǎng)為發(fā)展目標(biāo)，設(shè)計教學(xué)任務(wù)

八年級學(xué)生雖然對浮力有初步的認(rèn)識（已了解漂浮在水面的物體受到水的浮力，懂得浮力的方向是向上的），但是對浮力的大小，以及在水中下沉的物體是否受到浮力、為什么會產(chǎn)生浮力等問題存在認(rèn)知偏差。學(xué)生還因抽象思維能力的局限性，對自己概念結(jié)構(gòu)中相關(guān)概念不能靈活應(yīng)用于當(dāng)前問題，因此教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的情況，開展基于學(xué)情的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計，要通過實例演繹、合作討論、教師的示范等方式，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己推理過程中存在的不足 [2 ]，從而增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)科知識的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實際問題的能力，進(jìn)而形成學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的核心素養(yǎng)。

[任務(wù)1：引入新課，認(rèn)識浮力]

觀看視頻：播放“遼寧號”宣傳片，展現(xiàn)航母雄姿。思考“重6萬噸的航母，為什么能浮在水面上？”（設(shè)計意圖：基于學(xué)生已有經(jīng)驗創(chuàng)設(shè)問題情景，設(shè)疑激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，同時滲透愛國教育和國防教育）

演示實驗：將乒乓球放入量筒，往量筒中倒水，觀察乒乓球的運(yùn)動狀態(tài)，并思考乒乓球運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的原因？

分組活動：利用盛有適量水的燒杯和礦泉水瓶，感受浮力。（設(shè)計意圖：通過實驗，感知浮力的存在，初步認(rèn)識浮力）

[任務(wù)2：探究浮力的大小]

演示實驗：將鉤碼放入容器的底部，注水，鉤碼沉在水底。猜想“沉在水底的物體是否受到浮力？”（設(shè)計意圖：通過實驗設(shè)疑，激發(fā)思考）

類比實驗：用手托起石塊，觀察彈簧測力計的示數(shù)的變化，由此對水中的石塊進(jìn)行受力分析，確定水中石塊受到浮力大小。

（設(shè)計意圖：通過類比法，引導(dǎo)學(xué)生思考“可用彈簧測力計測量、計算得出浸在液體中的物體所受浮力的大小”。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷測量浮力的過程，自主設(shè)計實驗用的數(shù)據(jù)記錄表格，正確記錄實驗數(shù)據(jù)，在問題引領(lǐng)下展示思考、猜想、分析、推理與判斷，在合作學(xué)習(xí)中逐步學(xué)會從觀察到的現(xiàn)象和收集到的數(shù)據(jù)中歸納出物理規(guī)律，并能用物理語言進(jìn)行描述，從而逐步培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α⒎治鐾评砟芰秃献鲗W(xué)習(xí)能力）

[任務(wù)3：認(rèn)識氣體中的浮力]

演示實驗：將充足氣的籃球和套扎在氣針尾端的氣球一起掛在杠桿左端，調(diào)整杠桿右端的鉤碼的懸掛位置，使杠桿平衡，然后再將扎在氣球上的氣針頭插入籃球氣門內(nèi)，氣球隨即膨脹，觀察杠桿是否還能保持平衡？（設(shè)計意圖：將知識問題化，問題情景化，通過問題情境激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)觀察、思考、分析、推理與判斷等邏輯思維能力）

[任務(wù)4：認(rèn)識浮力產(chǎn)生的原因]

演示實驗：將去底的礦泉水瓶倒置，放入乒乓球后，注水，觀察乒乓球（不上?。?，堵上瓶蓋后，觀察到乒乓球上浮，要求學(xué)生思考所觀察到的現(xiàn)象。（設(shè)計意圖：利用身邊的物品進(jìn)行實驗，讓學(xué)生感受到物理就在身邊，并給浮力產(chǎn)生的原因設(shè)置懸念）

理論分析：對浸沒在水中的立方體六個面進(jìn)行受力分析，并進(jìn)行理論推導(dǎo)。（設(shè)計意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用液體壓強(qiáng)和壓力的知識，對水下物質(zhì)進(jìn)行受力分析，分析浮力產(chǎn)生的原因，感受理論推導(dǎo)在科學(xué)研究中的重要作用）

評析：本節(jié)課從6萬噸的航母浮在水面入手開展“認(rèn)識浮力”、“探究浮力大小”、“認(rèn)識氣體中的浮力”、“認(rèn)識浮力產(chǎn)生原因”系列任務(wù)，學(xué)生對浮力的認(rèn)識水到渠成，最后再安排進(jìn)行針對性的例題、習(xí)題等學(xué)習(xí)活動，具體教學(xué)流程如圖1所示。靈活地設(shè)置了演示實驗和分組實驗等學(xué)習(xí)任務(wù)，注重發(fā)揮物理學(xué)科的特點(diǎn)，基于學(xué)生對浮力認(rèn)識的“最近發(fā)展區(qū)”，層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生在活動中感悟?qū)W習(xí)內(nèi)容，有效地激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分實現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的課改理念。

2 以學(xué)科問題鏈設(shè)計為主線，展開問題導(dǎo)學(xué)

在“認(rèn)識浮力”的學(xué)習(xí)任務(wù)中，可以將授課的知識內(nèi)容分解成相互聯(lián)系的邏輯結(jié)構(gòu)體系，在每個環(huán)節(jié)中配合指向?qū)W習(xí)目標(biāo)的，具有系統(tǒng)性、梯度性、邏輯性的問題鏈，激發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生由簡單到復(fù)雜，層層遞進(jìn)地展開學(xué)科思維，以促進(jìn)掌握知識與技能，具體設(shè)計見表1。

評析：因為浮力的概念、浮力產(chǎn)生的原因等較為抽象，八年級的學(xué)生難以理解，所以教學(xué)中通過設(shè)置系列化的問題，讓學(xué)生經(jīng)歷“問題感知→知識回憶→觀察判斷→問題解決”的合作學(xué)習(xí)過程，豐富對浮力產(chǎn)生及其現(xiàn)象的感性認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。在物理教學(xué)中要通過設(shè)置系列化的，有思維層次性的問題鏈，以問題情境為載體，用問題鏈驅(qū)動學(xué)生，開展具有學(xué)科思維深度的對話教學(xué)。

3 以實驗細(xì)節(jié)優(yōu)化為著力點(diǎn)，凸顯學(xué)科思維

物理實驗是物理學(xué)科的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，還是重要的學(xué)習(xí)方法。對浮力的學(xué)習(xí)，《福建省教學(xué)和考試指導(dǎo)意見》提出：要能通過生產(chǎn)生活的實例和實驗，讓學(xué)生感知浮力存在和浮力的方向；通過受力分析，明確浮力的方向是豎直向上的。學(xué)生已知道浮力的方向是“向上”的，但這是片面的。為了糾正學(xué)生的認(rèn)知偏差，理解浮力方向“總是豎直向上的”，開展實驗：將乒乓球放入量筒，往量筒中倒水，觀察乒乓球的運(yùn)動狀態(tài)是豎直向上的；然后，進(jìn)行如圖（2）所示的實驗，將乒乓球連細(xì)線粘在燒杯底部，注水后觀察到細(xì)線被拉直，將燒杯傾斜，觀察細(xì)線是否發(fā)生變化？學(xué)生在前一個實驗中，觀察到乒乓球在高而直的量筒內(nèi)豎直地向上浮起。在后一個實驗中，觀察到與乒乓球相連的細(xì)線即使在燒杯傾斜后，仍然還是被“豎直向上”地拉直。這一次次的“豎直向上”的現(xiàn)象，讓學(xué)生深刻地感悟到浮力的方向“總是豎直向上的”。

物理實驗教學(xué)，還要注意原理科學(xué)、現(xiàn)象明顯，否則實驗就會缺乏說服力，難以發(fā)揮教學(xué)應(yīng)有的功效。例如，在探究空氣浮力的“籃球變化”實驗中，一些老師因為操作不當(dāng)導(dǎo)致“氣球只是略微變化”“杠桿稍微傾斜”等。為確保該實驗現(xiàn)象明顯，事先要將籃球充足氣，從而將相連

的氣球吹得足夠大；將教材圖示中用的等臂杠桿改為不等臂杠桿，以保證氣球體積略微增大時籃球端也能夠明顯地向上傾斜。經(jīng)過改進(jìn)，課堂上一些學(xué)生因為擔(dān)心氣球“爆炸”而用手捂著耳朵，面對杠桿的明顯變化又目不轉(zhuǎn)睛地注視著、感嘆著。在緊張、驚訝的氛圍中，學(xué)生深刻地感受到了“浸在氣體中的物體會受到氣體對它的向上的浮力”。

結(jié)語：教師要想方設(shè)法地創(chuàng)設(shè)情境、豐富課程資源、架構(gòu)活動及問題體系，通過開展深度備課，優(yōu)化教學(xué)任務(wù)，將學(xué)習(xí)的主動權(quán)還給學(xué)生。讓學(xué)生在“自主、合作、探究”中開展深度學(xué)習(xí)，自主建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，掌握學(xué)科知識體系，最終完成對知識的遷移和應(yīng)用，提升學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)物理科學(xué)素養(yǎng)，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的，進(jìn)而為終身學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何玲，黎加厚.促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)[J].計算機(jī)教與學(xué)，2005（5）.

[2]趙志棟.初中生浮力概念轉(zhuǎn)變的心理機(jī)制研究[D].臨汾：山西師范大學(xué)，2014.