PBL导向下 “力的分解”的课堂教学

吕 磊

(广东珠海市实验中学,广东 珠海 519000)

1 物理学科核心素养

物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的重要构成．物理核心素养主要由“物理观念”、“科学思维”、“科学探究”、“科学态度与责任”4个方面构成．[1]

2 了解“PBL”

(1) 什么是“PBL”.

PBL即Problem-Based Learning的缩写,是以问题为导向的教学方法,是基于现实情景的以“学生”为中心的教育方式．与传统的以学科为基础的教学法有很大不同,PBL强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中的以教师讲授为主;PBL将学习与任务或问题挂钩,使学生投入于问题中;它通过设计真实性任务,强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,通过学生的自主探究和合作来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力．

(2) PBL导向下的课堂教学设计思路，如图1所示.

图1

3 PBL导向下物理学科核心素养在课堂教学中的渗透——“力的分解”的教学设计(表1)[2]

表1

续表

4 基于“PBL导向下的物理学科核心素养的课堂渗透”的几点思考[3]

“力的分解”是静力学中力的处理方法,是整个高中物理力学的基础之一,与力的合成内容相辅相承,理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解,也是对今后对矢量分析的基础．以学生为本的“生本教育”,放手让学生做、学生讲,以学生的认识水平为起点,由感性到理性,逐渐升华,培养学生的学习兴趣和探索物理科学知识的习惯,从而提高学生的物理核心素养．

4.1 生成和体验问题阶段要重视课堂问题的情景化和生活化

力的分解和力的合成均是矢量运算的工具,是高中物理的基石．本节内容从拖拉机拉耙的生产实例入手,引入力的分解的概念,介绍力的分解同样遵守平行四边形定则,与力的合成相比,力的分解难点是一个确定的力可以对应无数组分解的方法,力的分解不是唯一的.教科书指出对一个已知力要根据实际情况(实际需要)来进行分解．与传统教材不同的是,教科书引入了三角形定则,指出矢量相加的法则,最后很自然地完善了矢量和标量的概念．

在课题引入时,笔者首先创设了物理情境:两个分队进行拔河比赛,然后找这名男生去垂直地拉绳子的中央,结果却是发现这一个男同学居然拉动了两个分队的人．这是为什么呢?这样的情境在学生的脑海中产生认知冲突,激发学生的学习兴趣,调动学生的内在学习动机,促使学生主动学习愿望的生成,变“要我学”为“我要学”,在此笔者运用了情景激学法．

4.2 感悟问题阶段要启迪学生课堂质疑创新,培养创造性思维

这节课对学生来说,比较难以理解的是“力的作用效果是什么”,围绕这一问题,如何能更为形象直观地展现给学生作用效果呢?

水平面上斜拉物体问题中,水平和竖直拉的效果分别使用了台秤和弹簧,让学生比较直观地感受到效果的存在．

在斜面上物体的重力作用效果研究中,让学生自身去体验,设计了探究实验,学生在做的过程中通过观察、分析得出重力的作用效果,一个是压紧斜面的效果,另一个是沿斜面拉弹簧的效果,从而得出两个分力的方向．

在双斜面上圆柱体的问题中,用小台秤来显示压紧斜面的作用力,是一个创新,比传感器方便,学生更好理解．

4.3 课堂实施以学生为主体,要培养学生课堂敢于猜想、勇于探究的“科学探究”意识

学生由情景实验入手,表现了极大的学习兴趣,给整堂课奠定了良好的氛围基调．课堂上教师在授课方式上的激情投入和引导,也在一定程度感染了学生,师生互动,课堂关系和谐.在学生探究活动中,学生出现的问题教师应及时解决,例如,有几个学生将压紧斜面的效果错误地理解成压力,教师不能视而不见、按部就班.这些错误是课堂的教学资源,我们应及时纠正,才能更有利于学生对问题的理解和认识．

学生成为课堂的主人,并不排斥教师讲,而是主张教师“要精讲”,在课堂教学中起到画龙点睛的作用．教师和学生两者如何融洽地营造生动的课堂氛围,很大程度上决定于教师,教师在课堂上要最大限度地满足学生自己发展的需要,尽可能做到让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新,充分体现学生学习的自主性．问题让学生自己去解决,规律让学生自己去发现,方法让学生自己去寻找,结果让学生自己去探究．有魅力的课堂教学就是要调动学生参与的积极性,发挥学生自己探究的能动性,让学生真正成为课堂的主人．课堂教学中永恒的资源就是学生自己,每个学生都是一个知识源,都是一个独立的生命个体,蕴藏着巨大的可开发与发展的潜能．教师要根据课堂上学生的具体情况灵活机动地调整教学,激发课堂教学的“兴奋点”．教师的责任是让学生学会主动学习,而不是替学生学习．教师要给学生一些权利,让他自己去选择;给学生一些机会,让他自己去体验;给学生一个问题,让他自己找答案;给学生一片空间,让他自己向前走．在教学中,教师应把学习的主动权交给学生,让学生自主学习.这种自主学习绝不是无指导原则的自由学习,教师要注重启发引导,让教的过程变成导的过程,让学生成为学习的主人,变被动式接受为主动式探求,最终达到理想之境．

4.4 解决物理问题的整个过程中应渗透“物理观念”,“科学态度与责任”的教育

为了贯彻“从物理走向社会”的物理新课程标准的基本理念与核心素养,让学生意识到物理既来源于生活而又走向生活．笔者又设置了这样3个情境让学生去讨论．

案例1:陡峭的山坡为什么要建盘山公路?

案例2:我国举世瞩目的港珠澳大桥为什么要修如此长的引桥?

案例3:两个学生提一桶水,怎样提才更加省力呢?夹角越小越省力还是夹角越大越省力?

心理学研究表明:引用学生熟悉的画面更有利于激发学生的学习兴趣和求知欲,同时在很大程度上巩固了本节课的重难点．

物理学的发展,创造了物理学的理论成果、系统的科学方法,又创造了科学思想与人文精神融合的成果．物理文化是“与生具来”的、非常珍贵的教育资源．在物理教学中,学习知识是重要的,但不能只关注作为科学知识的理论知识,而使作为创造的探究过程、丰富的科学人文教育的资源被白白浪费掉．我们应当从更高的层面上设计物理课程和教学,让科学思想、科学观念、科学的美成为物理课程的重要目标和内容,发挥物理的人文教育功能．[4]

物理核心素养的教学理念是“从生活走向物理,从物理走向科技”．这节课也完全可以按照这样的思路进行,生活中与力的分解的例子很多,这就需要教师的正确引导,学生积极参与,共同再现生活中的典型事例．学生能得出结论的决不包办,学生一时有困难的,教师扶一把、点一下,让学生去发现、去探索,才能体会到学习的快乐．因此课堂教学要从学生生活体验出发,创设学生所熟知的生活化问题情境,营造轻松愉悦的课堂气氛,激活学生原有知识、观念及认知经验,激发学生探索物理科学知识的兴趣及爱国热情．