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      核心素養(yǎng)下初中物理自省學(xué)習(xí)研究

      2023-06-04 17:10:14徐海燕
      文理導(dǎo)航 2023年17期
      關(guān)鍵詞:科學(xué)概念初中物理核心素養(yǎng)

      徐海燕

      【摘? 要】自省是對學(xué)習(xí)過程的自我覺察、剖析、內(nèi)省、反思與批判,教師在核心素養(yǎng)視角下要以學(xué)生能力、思維、情感、知識、技能發(fā)展為目標,引導(dǎo)學(xué)生獨立自主地用物理知識思考、分析、解決實際問題。本文以自省學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ),從學(xué)生科學(xué)思維、物理觀念、科學(xué)態(tài)度、實踐能力、創(chuàng)新精神發(fā)展角度入手,提出了基于核心素養(yǎng)的物理自省學(xué)習(xí)實踐路徑,以期通過教學(xué)活動的設(shè)計與實施,引導(dǎo)學(xué)生在自學(xué)、抽象、辨析、概括、實踐、互研、證明的親歷中提升學(xué)習(xí)能力,建立科學(xué)概念,實現(xiàn)核心素養(yǎng)與解決問題能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。

      【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);初中物理;自省學(xué)習(xí);科學(xué)概念

      新課標將物理課程(三維目標)深化為四個層面“核心素養(yǎng)”,作為鏈接宏觀理念和具體學(xué)習(xí)目標中間環(huán)節(jié),“物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度、實驗探究”闡明了學(xué)科知識的本質(zhì)、結(jié)構(gòu)和內(nèi)在價值,教師在教學(xué)中要注重批判思維、反思精神、實踐能力的綜合培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念,用于解決現(xiàn)實問題。對學(xué)生而言,物理概念復(fù)雜,定性要求高于定量且實踐性更強。所以,在融合核心素養(yǎng)與自省學(xué)習(xí)理念的課程中,教學(xué)落腳點是學(xué)生“身心發(fā)生積極變化”。教師要以物理規(guī)律為載體,創(chuàng)設(shè)環(huán)環(huán)相扣的學(xué)習(xí)活動,讓學(xué)生在解決問題的過程中根據(jù)實驗事實,展開推理、假設(shè)、辯析、論證、批判,在探索體驗中遷移經(jīng)驗,學(xué)會用物理思維、用科學(xué)方法處理信息,解決問題,提升學(xué)習(xí)專注力、自控力、內(nèi)動力和情緒積極性。

      一、自然:猜想假設(shè),推理釋疑

      學(xué)習(xí)能力是一個人的根本能力?!白匀弧本褪且詫W(xué)生能力素養(yǎng)為起點,遵循物理學(xué)科特征與學(xué)生的認知規(guī)律,以一種“潤物細無聲”的方式由表及里,由淺入深,循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生正確使用物理思維,進行科學(xué)推理。

      例如,教學(xué)《物體的浮與沉》時,學(xué)習(xí)重難點有三個:“分析浮力和重力的關(guān)系及變化情況”“探究改變物體浮沉的方法”“總結(jié)浮沉條件,體驗控制變量研究方法”。教師提問:“鐵塊、木塊放入水中,物體處于怎樣的狀態(tài)?決定物體浮與沉因素是什么?”首先用生活現(xiàn)象激活學(xué)生物理思維,并以尋求解決方案為中心,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“二力平衡條件”提出猜想,自主進行實驗糾錯,感受物理與生活的聯(lián)系,把已有的經(jīng)驗,遷移到新的情境思考,對物體浮沉條件進行探討。

      自省學(xué)習(xí)首先要明確目標,消除學(xué)習(xí)的模糊性,讓學(xué)生在知識探索中向自己發(fā)問,形成猜測和假設(shè):“觀察輪船與潛水艇航行,自己找出對應(yīng)物理規(guī)律?!眴l(fā)學(xué)生用物理思維,了解改變物體浮沉的方法,自然分析物體所受浮力和重力的變化情況,對問題進行推理猜測。教師一方面要關(guān)注、審視學(xué)生的情況,另一方面引導(dǎo)學(xué)生自然、自由、自主從物理思維角度進行深入的探究,綜合運用物理、數(shù)學(xué)、科學(xué)工具和方法解決問題,認清科學(xué)本質(zhì)。學(xué)生提出猜想:重力、浮力大小不同,使物體上浮或下沉;物體重力大會沉入水底,浮力大的物體會浮在水面。啟發(fā)學(xué)生自主討論設(shè)計方案,從科學(xué)事實和物理概念多個角度,用自己的方法,把橡皮泥、玻璃瓶、鋼珠、硬幣等生活物體放入水中觀察、記錄實驗現(xiàn)象。自省,要讓學(xué)生在實踐中分析原因,自主作出總結(jié):“我”采取了怎樣的有效方法使物體下沉或上???讓學(xué)生從受力角度探究、實踐,根據(jù)液體密度、物體密度之間關(guān)系,分析物體的浮沉條件,用自己的語言對實驗結(jié)果進行描述。

      自然而然聯(lián)系二力平衡條件解釋問題:改變液體密度;改變玻璃瓶配重;改變橡皮泥排開液體體積。漂浮或懸浮時,F(xiàn)浮=ρ液V排g=ρ物V物g,所以,ρ液V排=ρ物V物,掌握V排與V物的關(guān)系和ρ液或ρ物,可求出ρ物或ρ液。在水中,F(xiàn)浮G物,物體上浮ρ液>ρ物。

      教師要結(jié)合學(xué)生的感性認識與生活經(jīng)驗設(shè)計學(xué)習(xí)活動,放大科學(xué)概念和物理觀點,讓學(xué)生獨立運用所學(xué)知識,分析物體受到的重力和浮力不相等時的運動狀態(tài),體驗“控制變量”科學(xué)研究方法,總結(jié)物體上浮、下沉過程中,浮力變化情況及重力的大小關(guān)系,推動學(xué)生在歸納、遷移中詳細記錄信息,不斷“論證”自己想法,建立科學(xué)概念,發(fā)展物理思維,提升動手操作能力、分析論證能力。

      二、自明:問題驅(qū)動,不懈質(zhì)疑

      “自省”就是要讓學(xué)生成為課堂的主人,支持他們了解自己,認識自己,并讓學(xué)生在足夠的時間內(nèi)進行思考,全身心地沉浸于課堂學(xué)習(xí),鍛煉精神、意志、品質(zhì),發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。物理核心素養(yǎng)中的“科學(xué)思維”“物理觀念”“實驗探究”“科學(xué)態(tài)度”各要素之間相互支撐,又彼此影響緊密相聯(lián)。它使學(xué)生在接受物理教育過程中正確認識科學(xué)本質(zhì),能通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化、形成正確價值觀與綜合能力。教師在教學(xué)中要明確問題導(dǎo)向,突出強烈的問題意識,為學(xué)生提供自由表達、展示自我的空間,輔助學(xué)生合作、探究、交流、討論、辯論,以求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度,發(fā)現(xiàn)、提出、正視、思考、研究、整改問題。

      例如,教學(xué)《摩擦力》時,重點要培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力與競爭意識,讓學(xué)生在各種實驗方案的改進中了解改變摩擦力大小的方法,了解一個物理量與多個因素有關(guān),我們在探索某一個因素對物理量的影響時,要控制物理量有關(guān)的因素不變。

      教師要從物理現(xiàn)象入手,讓學(xué)生找到摩擦力產(chǎn)生的各種情況,意識到控制變量法的應(yīng)用,在摩擦力的分類上,有靜摩擦力和滑動摩擦力。教師提出問題:“課桌在水平地面上,用力推沒有推動是什么原因?是什么阻礙課桌運動?什么情況下會產(chǎn)生摩擦力?摩擦力大小可能跟哪些因素有關(guān)?”引發(fā)學(xué)生思考,指導(dǎo)學(xué)生用彈簧計、木板等工具自己完成實驗,對物體進行受力分析。

      自己解釋問題:“如何測量滑動摩擦力的大?。吭鯓友芯磕撤N因素對摩擦力大小的影響?如何改變接觸面的粗糙程度?”

      教師要通過有梯度的思考實踐活動,指導(dǎo)各小組沿水平方向用較小的力拉木塊,觀察彈簧秤的示數(shù)變化,當拉力增大達到某一數(shù)值Fmax后木塊由靜止開始滑動,木塊在拉力的作用下做勻速直線運動。讓學(xué)生從不同角度評估,用證據(jù)對問題進行描述、論證、推理,準確概括出摩擦力產(chǎn)生的條件、特點,對物理本質(zhì)意義進行深層的思考,選擇適合自己的方式表達對滑動摩擦力、靜摩擦力的研究結(jié)果。自主建構(gòu),并非知識的簡單再現(xiàn)、羅列,而是要求學(xué)生根據(jù)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,整理出結(jié)構(gòu)化理論,使所學(xué)知識再提升,促使學(xué)生在掌握解決物理一般問題的基礎(chǔ)上,從物理現(xiàn)象事實中抽象出物理本質(zhì)特征,明確影響滑動摩擦力和靜摩擦力大小的因素,概括出物理概念,建立正確的科學(xué)觀念。

      三、自知:反思內(nèi)省,深度思考

      基于核心素養(yǎng)的自省學(xué)習(xí)建構(gòu),師生與生生之間反思、評價是整個課堂的關(guān)鍵,對于學(xué)生而言,反思學(xué)習(xí)成果,是自查、自糾,進行自我剖析,找出問題不足,推動思維發(fā)展進步的方法,他們始終是這一過程的主體,而自省的主觀性,強調(diào)的是自我思考。全班同學(xué)展示自己對于物理知識點的理解,既是自我觀察,也是積極學(xué)習(xí)態(tài)度和情感、思想與自身言行的投入。

      自省學(xué)習(xí)視角下,學(xué)生是否積極參與學(xué)習(xí)是第一要素。教師要創(chuàng)造條件,給學(xué)生足夠的空間進行探究、反思。“反思會得到什么樣的結(jié)果?”這些是未知項,學(xué)生之間需要依靠所掌握的知識、技能積極參與學(xué)習(xí),計劃、組織、調(diào)查、收集論證數(shù)據(jù),并將知識與經(jīng)驗遷移到新的問題中,運用物理的方法,探索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造新現(xiàn)象或規(guī)律。例如,教學(xué)《光的直線傳播》時,教師布置學(xué)習(xí)任務(wù):“光沿直線傳播,但是光總是沿直線傳播嗎?”組織學(xué)生在數(shù)據(jù)、材料的“證實”中批判性地展開思考學(xué)習(xí),把所學(xué)的知識學(xué)以致用,內(nèi)化科學(xué)思想與物理的觀點、方法。

      “物理觀念”與“科學(xué)思維”具體表現(xiàn)在正確使用物理思維,從定性、定量層面進行科學(xué)推理,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,形成結(jié)論,基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解觀點,解釋問題,形成經(jīng)典物理的能量觀、運動觀與物質(zhì)觀?!皩嶒炋骄俊敝笇W(xué)生有科學(xué)探究的意識,能獨立設(shè)計實驗方案,運用各種方法獲取證據(jù)的能力;“科學(xué)態(tài)度”表現(xiàn)在理解科學(xué)、生活、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系,正確認識科學(xué)本質(zhì),以嚴謹求實、實事求是的態(tài)度與責任,基于證據(jù)、邏輯表達自己的見解和觀點。從這個角度說,自省學(xué)習(xí)是發(fā)生在內(nèi)部的,教師要結(jié)合學(xué)生的經(jīng)驗循循善誘,不去刻意追求觀賞性和功利性,而是以一種真實自然的雙向交流、互動,激活學(xué)生物理思維觀念,支持學(xué)生在民主、開放的實踐體驗中對所學(xué)的內(nèi)容進行歸納、概括,主動探究、分析,延伸思維,組織學(xué)生自己“提出問題、設(shè)計實驗、評估反思、撰寫反思型實驗報告”,積極參與調(diào)查、討論、辯論、合作,相互提供建設(shè)性和合理的反饋。

      反思實驗不僅僅是停留在撰寫反思報告,而是讓學(xué)生對實驗?zāi)康?、器材、現(xiàn)象、步驟、結(jié)論進行二次探索和深度思考:“實驗成功的技巧是什么?失敗的原因是什么?”并結(jié)合NB物理實驗探索:“如何改進實驗?如何設(shè)計新的實驗?還能提出什么問題?”學(xué)生不會提出問題,代表自身沒有思考力。自省學(xué)習(xí)的目的是讓學(xué)生通過自查、自督、自促,監(jiān)控和調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果,自己發(fā)現(xiàn)問題的不完善之處,向書本學(xué)習(xí),向同學(xué)學(xué)習(xí),找到光的直線傳播的規(guī)律,自主定義“能夠發(fā)光的物體”,區(qū)分“天然光源”“人造光源”,使反思、內(nèi)省形成一種習(xí)慣。

      總之,教師在物理教學(xué)中要以探究與反思為主流導(dǎo)向,讓學(xué)生面對問題時能進行新舊知識的意義聯(lián)結(jié),基于理解進行學(xué)習(xí)。自省不在于掌握知識的多少,而是要讓學(xué)生在解決問題時,能整合、遷移、創(chuàng)造運用知識,解決實際問題。教師在課堂中既要關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果,也要重視學(xué)生情感狀態(tài)和學(xué)習(xí)過程,不斷引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生通過邏輯化理解對知識進行深度剖析,以客觀的論據(jù)去解決問題,用批判性的思維進行多角度思考,基于核心素養(yǎng)的自省學(xué)習(xí),要考慮如何讓學(xué)生將知識、經(jīng)驗、能力應(yīng)用于實際問題,以推動所學(xué)知識遷移的可行性。教師要讓學(xué)生學(xué)會獨立思考,組織他們在合理推斷中,自覺、主動處理信息,掌握學(xué)習(xí)的方法,感受物理知識的意義和價值,增強解決問題能力,自然地將物理觀點、科學(xué)態(tài)度與知識技能內(nèi)化為自身綜合能力。

      【參考文獻】

      [1]謝世軍.核心素養(yǎng)理念下初中物理觀察建模的教學(xué)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2020(12):35.

      [2]田宇玲,徐春曉.基于核心素養(yǎng)發(fā)展水平評價的初中物理命題初探[J].物理通報,2022(2):136-140.

      [3]周慶健.核心素養(yǎng)下的初中物理教學(xué)實施策略[J].數(shù)理天地:初中版,2022(8):88-90.

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