激勵(lì)主體參與 提升物理核心素養(yǎng)

鄺金山

摘 要：針對(duì)目前物理復(fù)習(xí)課仍較為普遍存在過分強(qiáng)調(diào)教師知識(shí)重述而忽視學(xué)生主體參與、抑制學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的現(xiàn)象，本文通過對(duì)一節(jié)物理專題復(fù)習(xí)課例的評(píng)析，闡述了復(fù)習(xí)教學(xué)中通過多種形式促進(jìn)學(xué)生多重感官參與，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、熱情和思維的積極性，從而提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)策略.

關(guān)鍵詞：復(fù)習(xí)教學(xué)；主體參與；核心素養(yǎng)

許多教師覺得復(fù)習(xí)課難上，因?yàn)閷?duì)學(xué)生來說，復(fù)習(xí)過程并不像探索新知那樣充滿新奇和樂趣，難以引起學(xué)習(xí)的興趣.教師普遍認(rèn)為復(fù)習(xí)課的內(nèi)容多，知識(shí)容量大，安排的時(shí)間有限，只能停留在“回憶整理+強(qiáng)化練習(xí)”的課堂教學(xué)模式上.這樣的復(fù)習(xí)課重知識(shí)復(fù)述而輕過程分析，過分強(qiáng)調(diào)教師單向的概括提煉，漠視學(xué)生的主體性，很少留給學(xué)生獨(dú)立思考、討論交流的時(shí)間，課堂欠缺高層次的思維活動(dòng)，探究性的實(shí)驗(yàn)操作更是少之又少.這種忽略過程與方法和學(xué)生主體地位的“雞肋”式教學(xué)，有悖于以核心素養(yǎng)模型為新目標(biāo)的課程改革發(fā)展的新形勢，極大程度消耗學(xué)生的求知熱情和思維的積極性，嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升.如何在物理復(fù)習(xí)課中提高學(xué)生的參與熱情和求知樂趣，使學(xué)生的知識(shí)能力、情感意志得到新的發(fā)展，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)？聽了同行的一節(jié)復(fù)習(xí)課，筆者大受啟迪，引發(fā)了對(duì)這一問題的深入思考，收益良多.

1 課堂主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)

這節(jié)課的主要內(nèi)容是關(guān)于“效率”的專題復(fù)習(xí).為學(xué)生提供的學(xué)案里包括“復(fù)習(xí)思路”“教學(xué)過程”等部分，“教學(xué)過程”又分為“電動(dòng)機(jī)工作”“白熾燈工作”“電熱水壺工作”“內(nèi)燃機(jī)工作”等四板塊內(nèi)容，各板塊內(nèi)容里有填空（能量流向圖、工作效率計(jì)算表達(dá)式等）、計(jì)算題或?qū)嶒?yàn)題等專項(xiàng)練習(xí).教學(xué)活動(dòng)的器材有學(xué)生自備的電學(xué)實(shí)驗(yàn)盒，內(nèi)有電源、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、燈座、小燈泡、等常規(guī)實(shí)驗(yàn)器件，教師為每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備了靈敏電流表（毫安表）1個(gè)、LED燈（發(fā)光二極管）1只.

2 教學(xué)主要環(huán)節(jié)賞析

2.1 基本知識(shí)梳理，加強(qiáng)物理核心知識(shí)的掌握

教學(xué)活動(dòng)：

（1）學(xué)生思考并填寫學(xué)案里的能量流向圖和效率計(jì)算式.

（2）學(xué)生展示答案、師生共同討論并訂正.對(duì)于有爭議的白熾燈與燈的能量流向圖（見圖1），教師提議在下一環(huán)節(jié)通過實(shí)驗(yàn)來尋求答案.

評(píng)析：

物理學(xué)科核心知識(shí)是物理核心素養(yǎng)的組成部分，包括核心概念和規(guī)律、重要物理實(shí)驗(yàn)、重要思維方法等.而初中物理的“效率”專題的核心知識(shí)，包括能量流向情況、效率的含義和效率的計(jì)算等內(nèi)容.這一環(huán)節(jié)，對(duì)多種情形的“效率”知識(shí)進(jìn)行匯總和梳理，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)該板塊核心知識(shí)的掌握，有利于核心素養(yǎng)的提升.

（1）在得出效率計(jì)算方法和計(jì)算式之前先由學(xué)生思考分析能量流向分布情況，明白哪些是“有用的”，哪些是“浪費(fèi)掉”的，使學(xué)生能“知其所以然”，加深對(duì)效率的含義和計(jì)算方法這些核心知識(shí)的理解和掌握.在師生的交流互動(dòng)中，學(xué)生掌握了分析與推導(dǎo)計(jì)算式的方法，提升了思維品質(zhì).

（2）思考分析能量流向分布情況以及推導(dǎo)出效率計(jì)算式，教師不是自己復(fù)述直接給出結(jié)論，而由學(xué)生獨(dú)立思考完成，并通過圖解的方式展示，有效促進(jìn)了主體參與.通過圖示、填空等多種形式以及給學(xué)生展示的機(jī)會(huì)，充分激發(fā)了其主體積極性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與熱情，使他們主動(dòng)融入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中.特別一提的是，該環(huán)節(jié)的幾個(gè)內(nèi)容——學(xué)生獨(dú)立思考、個(gè)別展示、師生討論等節(jié)奏明快且簡單扼要，這樣安排使學(xué)生在參與中對(duì)“效率”的核心知識(shí)有整體的把握及系統(tǒng)的梳理，達(dá)到了掌握核心知識(shí)與思維方法的目的，又能突出重點(diǎn)、詳略得當(dāng)，保障有更多的時(shí)間來開展接下來的探究活動(dòng).

2.2 效率問題計(jì)算，多重感官參與提高學(xué)習(xí)興趣和熱情

教學(xué)流程：

（1）學(xué)生觀看教師事先錄制好的自己親自測量電機(jī)機(jī)工作時(shí)的數(shù)值的視頻.

（2）讀出視頻里顯示的電動(dòng)機(jī)的電壓值（0.7V）、電動(dòng)機(jī)繞圈電阻（0.8Ω）及電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流（0.5A），填寫在題目的空格里，將題目里的已知條件補(bǔ)充完整.

題目：電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端電壓為______________V，通過電動(dòng)機(jī)的電流是________A，測得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為____________Ω.求：

①通電1min，電流通過電動(dòng)機(jī)做功多少？

②通電1min，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是多少？

③電動(dòng)機(jī)的效率是多少？

④學(xué)生根據(jù)填寫后的數(shù)據(jù)計(jì)算.

⑤展示學(xué)生的計(jì)算過程和結(jié)果，師生共同評(píng)析、糾正存在錯(cuò)誤.

評(píng)析：

（1）這一環(huán)節(jié)中，教師除了通過學(xué)生思考、計(jì)算及分享等活動(dòng)提高學(xué)生的能力外，還另辟蹊徑，安排了一個(gè)獨(dú)特的內(nèi)容——讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻后自己讀取數(shù)據(jù)，填寫在題目中成為已知條件的數(shù)據(jù).這相當(dāng)于學(xué)生與老師一起共同完成了實(shí)驗(yàn)測量，在這樣的氛圍下，學(xué)生的熱情進(jìn)一步迸發(fā)了出來.這樣的主體意識(shí)極大地提高了學(xué)生的積極性和參與度.

（2）通過實(shí)驗(yàn)（視頻）提供了一個(gè)真實(shí)的原始性情境，讓學(xué)生具有“在場感”，感受到數(shù)據(jù)的真實(shí)性與科學(xué)性，讓學(xué)生感觸真實(shí)的物理.在還原真實(shí)的原始問題中，也加強(qiáng)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系.同時(shí)，這種“看一看、讀一讀、寫一寫”的多種感官參與豐富了學(xué)生的情感體驗(yàn)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興致和熱情，有效提升學(xué)生的科學(xué)品質(zhì).

2.3 辨析白熾燈與LED燈的發(fā)光效率，在實(shí)驗(yàn)探究中提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

主要活動(dòng)內(nèi)容：

（1）提出問題：為了研究白熾燈與LED燈的效率的問題，我們了解什么？（能量流向）分別測出它們工作時(shí)的功率，再作比較分析.

（2）分組實(shí)驗(yàn)，測小燈泡與LED燈的電功率

①用自備的電學(xué)器材按電路圖（圖2）連接電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡只發(fā)出一點(diǎn)紅光，記錄此時(shí)的電壓電流值，計(jì)算其功率，填寫數(shù)據(jù)（表1）.

②用LED換下小燈泡，把電流表換成靈敏電流表（毫安表），測接入電路且明亮發(fā)光時(shí)的電壓電流值，計(jì)算出其功率分別記錄結(jié)果（表2）.

（3）分享結(jié)果.各小組將測得及計(jì)算出的數(shù)據(jù)填寫在黑板的匯總表格上（見表3）.

師生分析思考：LED燈比小燈泡發(fā)光亮得多，但它功率卻很小，這是什么原因？

師：從表中可知，相同時(shí)間里，小燈泡與LED燈哪個(gè)消耗的電能比較多？

生1：小燈泡消耗的電能多.

師：為什么？

生2：因?yàn)樾襞莸膶?shí)際功率比LED燈的實(shí)際功率大.

師：說得好.如果兩種燈泡都能把電能全部轉(zhuǎn)化為光能，哪個(gè)燈比較亮？

生：小燈泡比較亮.

師：但真實(shí)的情形卻相反，LED燈明顯比小燈泡亮.這說明什么原因呢？

生1：說明電能沒有全部轉(zhuǎn)化為光能.

生2：說明LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能比小燈泡多.

師：對(duì)！除了光能，它們還將電能還轉(zhuǎn)化為什么能？

生：內(nèi)（熱）能.

師：是的.誰來總結(jié)一下小燈泡消耗電能較多但發(fā)光不是很明亮的原因？

生：小燈泡將電能大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，只有小部分轉(zhuǎn)化為光能；LED燈將電能大部分轉(zhuǎn)化為光能.

師：回答得很好.所以，從發(fā)光上來說，哪一種燈效率更高？

生：LED燈.

師：白熾燈（與小燈泡同類）工作原理是電流通過燈絲時(shí)產(chǎn)生熱量，使燈絲因高溫而處于白熾狀態(tài)而發(fā)出光來；LED即發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光.所以，白熾燈將電能大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（少量轉(zhuǎn)化為光能），LED將電能大部分轉(zhuǎn)化為光能（少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）.發(fā)光效率就是轉(zhuǎn)化為光能的能量占總電能的比例，很明顯，LED的發(fā)光效率高.這也是為何LED消耗的功率比小燈泡消耗的功率小卻比小燈泡亮得多的主要原因.從白熾燈到節(jié)能燈、LED燈，也是社會(huì)發(fā)展注重節(jié)能環(huán)保和高效率的體現(xiàn).

評(píng)析：

在這個(gè)很多教師認(rèn)為是略顯多余的環(huán)節(jié)里，該教師不是直接把結(jié)論灌輸給學(xué)生，而是采用實(shí)驗(yàn)探究的形式，讓學(xué)生帶著問題，自己去實(shí)踐探索去發(fā)現(xiàn)知識(shí)，找尋問題的解決辦法，得出答案或知道事實(shí).通過親歷實(shí)踐探究，學(xué)生體驗(yàn)到成長的快樂，體悟到“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”、“實(shí)驗(yàn)研究是認(rèn)知未知事物的方法也是非常有效的認(rèn)知工具”等認(rèn)知事物的意識(shí)、態(tài)度與思維方法，從物理的學(xué)科思維方法、物理核心能力、物理科學(xué)品質(zhì)等方面提升了學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng).

（1）科學(xué)精神、科學(xué)的思維與方法，是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一.教學(xué)中應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造真實(shí)的問題情境，鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生從客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上剖析問題、設(shè)計(jì)方案、找到解決辦法[1].該教師以“通過實(shí)驗(yàn)來找答案”的探究活動(dòng)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了未知的、“原始”的問題情境，展現(xiàn)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及獲取第一手材料以作為研究的依據(jù).教會(huì)學(xué)生認(rèn)知事物的思維和方法，使他們?cè)诮窈竺鎸?duì)新知識(shí)、未知問題或疑惑時(shí)，就能持有科學(xué)的態(tài)度去思考，尋求解決問題方法.這個(gè)過程，學(xué)生不僅獲得了知識(shí)，體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂趣，還會(huì)養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)求真求實(shí)、注重實(shí)驗(yàn)研究的科學(xué)精神.

（2）巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步激發(fā)探究熱情和思維積極性.分組自主實(shí)驗(yàn)、各組展示結(jié)果，為學(xué)生提供了主體參與和展示的平臺(tái).教師還為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)疑惑——為什么讓小燈泡微弱發(fā)光（“一點(diǎn)紅”）而LED燈明亮發(fā)光？原來，這樣處理能在實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與測得的數(shù)據(jù)之間有鮮明的反差效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)論也更深刻明顯.這樣設(shè)計(jì)，也使學(xué)生在思考分析當(dāng)中易進(jìn)入“憤悱”狀態(tài)，形成強(qiáng)烈的思維沖突，從而提高其探究欲望和思維的積極性，當(dāng)然，也會(huì)在“恍然大悟”中領(lǐng)略到科學(xué)思維方法的美妙之處.而靈敏電流表這精密儀器的使用，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確具體，增強(qiáng)了學(xué)生探究的興趣，開闊了學(xué)生的視野，拓展了學(xué)生認(rèn)知和探索新領(lǐng)域的意識(shí)與技能.

（3）恰當(dāng)運(yùn)用“支架”幫助學(xué)生感悟，促進(jìn)成長.在本環(huán)節(jié)的后階段，學(xué)生在師生對(duì)話中一步步理解了事物的真實(shí)情況，也在“燈的發(fā)展”中感悟了“健康環(huán)?！边@一社會(huì)發(fā)展主題.事實(shí)上，從學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展著眼，科學(xué)探究的本質(zhì)是一種精神追求.科學(xué)探究重視的結(jié)果，更多的是興趣的培養(yǎng)、好奇心的激勵(lì)、思想的熏陶、精神的感悟[2].從學(xué)生的發(fā)展著眼，得出結(jié)論并不意味著科學(xué)探究的結(jié)束.在科學(xué)探究中，與結(jié)果相比，之所以更重視過程，就在于科學(xué)探究是在播種一種行為，力圖收獲一種習(xí)慣，乃至培育一種意識(shí).從培養(yǎng)現(xiàn)代化的人才來說，學(xué)生所需要的與其說是作為研究結(jié)果的赤裸裸的知識(shí)，不如說是研究的思維方法和能力[3].所以，新課程中以學(xué)生的發(fā)展為本的理念，要求教學(xué)中關(guān)注的不只是結(jié)果，更重要的是經(jīng)歷、體驗(yàn)和長遠(yuǎn)發(fā)展.本環(huán)節(jié)中師生肩負(fù)有啟發(fā)性的對(duì)話和思維碰撞、節(jié)能環(huán)保與高效意識(shí)的滲透，體現(xiàn)的正是這一種教學(xué)理念.

3 思考與啟示

在真實(shí)情境中開展自主探究，才能體現(xiàn)學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)，才能有利于物理核心素養(yǎng)的形成.與其它教學(xué)過程一樣，復(fù)習(xí)也應(yīng)該是生動(dòng)活潑、知情并重的.教師不但要傳授知識(shí)，發(fā)展學(xué)生智能，而且要促進(jìn)學(xué)生情感[2].本課例中，各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)活動(dòng)始終圍繞提升物理學(xué)科的核心素養(yǎng)來展開，由于注重調(diào)動(dòng)與激勵(lì)參與，學(xué)生持有極高的參與熱情和積極性，教學(xué)富有成效，學(xué)生的物理核心知識(shí)、核心能力和科學(xué)品質(zhì)都得到明顯的提升.教師有以學(xué)生發(fā)展為本的意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的參與興趣和熱情，將思維不斷引向深入，把科學(xué)核心素養(yǎng)與能力培養(yǎng)有機(jī)整合，這樣，復(fù)習(xí)課也會(huì)變得富有魅力和充滿樂趣，在提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生成長中發(fā)揮其應(yīng)有的作用.

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉東福.基于物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)策略[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2016（12）：7-8.

[2]龔燕江.物理新課程教學(xué)與教師成長[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2011：5-9.

[3] 朱鐵成.中學(xué)物理教學(xué)案例研究與分析[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2012：189.