创新课堂教学模式达成核心素养目标——以“电能的输送”的教学为例

朱 鹏

(北京师范大学克拉玛依附属学校，新疆 克拉玛依 834000)

中学物理教学要真正落实中国学生发展的核心素养,尤其是中学生的物理核心素养目标,关键在课堂．已有的一些教学模式虽然在传授知识、培养技能方面各有其长处,但这些教学模式指向核心素养的针对性不够强．因此,创新课堂教学模式,使课堂教学能更好地体现中学物理核心素养的培育这一现代物理教学目标,即变得十分必要．

安徽省教育科学研究项目“基于核心素养培育的物理课堂教学模式的建构”课题组,在深入学习系统论以及人本主义、建构主义教育理论,研究中国学生发展核心素养,尤其是高中物理核心素养的基础上,积极探究、认真实践,初步建构了利于中学生核心素养培育的“3N+1教学模式”．

1 高中物理核心素养目标

中国学生发展核心素养主要是指学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力．核心素养是党的教育方针的具体化,是连接宏观教育理念、培养目标与具体教育教学实践的中间环节[1]．学生发展核心素养明确了21世纪应该培养学生什么样的品格与能力,为我们的教育工作提供了广义的教育目标遵循．

高中物理核心素养是学生通过本学科学习逐步形成的关键能力、必备品格等价值理念．主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面[2]．如果说中国学生发展的核心素养是作为一个未来人应当具备的素养的话,那么物理核心素养就是物理学科在培养学生核心素养上应当担负的学科教育责任,通俗地理解,物理核心素养就是把所学的物理知识都忘掉后,所剩下的给人终身受用的东西．毫无疑问,它是我们物理教学遵循的目标．

2 课堂教学模式及其建构

本研究旨在有关思想理论的指导下,充分考虑中国学生发展核心素养,尤其是物理学科核心素养的培育要求,初步建构一种结构相对稳定的、可操作性、开放性、针对性和实用性较强的物理课堂教学模式．

查有梁认为,模式是一种解决问题的思维方法,是处于实践和理论之间的中介方法,许多情况下可以概括为建构一个解决问题的模式[3]．从此可以看出,教学模式应当是在一定的思想或理论的指导下,所建构的较稳定的教学活动的框架和程序．

北京师范大学李晓东博士认为,从教学方法的探索来说,基于学科核心素养的教学追求更为灵活、开放的改进探索[4]．

2.1 设计理念

期望形成一种课堂教学的基本架构,按照这种架构,能使课堂教学从目标确定到方法选择和过程实施,都时刻体现为对学生核心素养的培育与关切．期望精心设计的每个环节能紧扣科学演绎的逻辑脉动,逐层递进、环环相扣,将学生带入一个引人入胜的科学境界,学生因全神贯注的深度参与而获得深刻而又愉悦的学习体验,能切身体会到物理概念的科学美,科学思维的缜密美,科学探究的深邃美和拥有科学态度与责任的品格美．

2.2 基本架构

“3N+1教学模式”,是指针对一节课所设定的N个教学环节,采用与之对应的N种教学方法,从新课引入开始,沿着所设定的1条主线,瞄准一节课所设立的N个素养目标组织教学的一种教学模式．有关“3N+”的具体含义说明如下．

“3N+”中的3个N分别是指:

第1个N是指，依据教学内容,被选定的N个素养目标．是指“物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任”中的一个或几个．由于它们是既相互联系又有所区别的物理核心素养,而不同的知识内容和教学方式对核心素养的培育具有不同的价值倾向,因此,根据教学内容和学生实际,合理确定1-4个(本文所述的N个)能够实现的素养目标,能很好的引导整节课的教学走向．

第2个N是指，在充分考虑教学内容和知识特点的基础上,将一节课的教学过程合理划分为N个教学环节．一节课的教学内容往往由若干个知识点组成,每一个知识点的知识特点、难易程度不同,合理划分为不同环节便于灵活选择不同的教学方法,从而凸显该部分内容的素养培育价值．

第3个N是指，按照各个环节的知识特点和学生实际,所选定的与各环节内容相匹配的利于核心素养培育的N种教学方法．毫无疑问,灵活、多样、适切的教学方法能克服以往单一方式带来的呆板,从而使学生在更加灵动的课堂中实现物理观念的形成、思维能力、探究能力乃至科学态度与责任素养的提升．

“3N+1”中的1是指:根据教学需要所选定的1条主线．用这条线将整节课的各个环节贯穿起来,使整节课的教学能够沿着某一思路演进,旨在充分体现物理知识的逻辑结构，使学生更好的明晰科学知识的过程,体验科学探究的方法,提升科学探究的素养．

“3N+1”教学模式基本结构如下图所示．

图1

3 操作方法

3.1 确定与核心素养意义紧密联系的教学目标(N个)

要根据大纲的要求,根据本节课的知识内容,充分考虑高中物理核心素养的要求,正确确定本节课的教学目标．以人教版高中物理选修3-2“电能的输送”一节为例,设定这节课的教学目标为:

建立一种观念,就是电能在输送过程中的损耗虽不能完全避免,但可以做到尽可能的减少;

培养一种能力,就是通过对输电方式的最优化探究,培养学生的科学思维水平和科学探究的能力;

强化一种意识,就是通过对人类千方百计解决能源问题这一探索过程的认识,进一步强化学生的节能意识．

可以看出,我们在确定教学目标的时候,充分利用了本节物理知识的可探究性特征,将教学目标分别瞄准了物理核心素养的物理观念、科学思维和科学探究要素,为整节课的教学确定了明确的方向．

3.2 设计指向核心素养目标且具有操作意义的教学环节(N个)

在明确教学目标的基础上,根据本节课的知识特点和内容要点,将教学过程科学合理的划分为若干个教学环节,尽可能做到每个环节着重解决一个或者一类问题,并在问题的解决过程中突出培育某一核心素养．

在“电能的输送”一节中,我根据这节课教材的内容,将整节课的教学安排4个环节．分别是:创设情境引入新课;明确远距离输电解决线路损耗的一般要求;探讨降低输电损耗的一般途径并建构电网供电的整体网络;小结巩固,拓展升华,突出科学态度与责任．

3.3 选定体现核心素养意义的相应教学方法

不同的教学方略或模式,对学生的影响迥然不同,学生素养高质量发展不能靠单一片面的教学模式来推进,它需要教师运用更为综合多样的教学方略和管理手段灵活变化地施加影响[5]．为此,我们针对不同的知识内容和学生实际,从启发式、探究式,范例式、合作式、发现式等众多教学模式或方法中选用最适切的教学方法来实施教学．运用灵活多样的教学方式更利于吸引学生注意力,保持课堂活力,从而更好地促进物理知识的内化和素养的形成．

在“电能的输送”一节中,针对各个环节的实际,分别选取了以下教学方法．

环节1.新课引入．采取创设情景引出问题的方法．教师启发学生思考,一般的电站都建在水、风、煤、气等资源较为丰富的地方,然而用户一般都距离电厂很远,这就存在一个问题,我们该怎样将电能输送到用户呢?这就是今天我们所要探讨的话题．这种引入简短、干脆,而且直接提出了应当解决的问题——电能的输送．这种方法能很好的培养学生在真实情境中提出问题的意识,这是“实验探究”素养的要义之一．

环节2.明确输电的一般要求．本环节采取思考与讨论的方法．在新课引入后,教师启发学生从用户和供电部门两个视角思考输电的一般要求,针对这一要求,让学生分组讨论达到上述目的需要解决哪些问题,引导学生将问题聚焦到解决线路损耗的问题上,进而自然而然的转入下一个环节．这种从能量的观点出发分析解决问题的思路,能帮助学生建立能量观这一“物理观念”．

环节3.探讨电能输送的一般方案．本环节采取将“探讨输电方案”作为一个微项目嵌入课堂教学,组织学生进行项目探究式学习[6],具体操作方案概述如下．

将学生按照学科基础来搭配,划分为若干小组,每个小组4-6人,确定项目负责人,明确项目任务,一是探讨并形成最大限度减少电能损耗的输电方案(着重从输电功率一定的情况下怎样减少线路损耗着手,运用P线损=I2R线，从高电压低电流和低电压高电流两种方式中优选一个),二是绘制电能输送的简图并附上文字说明,三是对本组的项目研究结论进行自我评估．四是派一名同学负责向全班同学进行成果展示,要求针对简图,说出解决问题的方法和理由．这种方法能使学生亲历探究的过程,体现“科学思维”素养的推理、论证、质疑、创新能力得到了很好的提升．

环节4.课堂训练及知识拓展．本环节我首先让学生完成一个练习题,计算给定输出功率,固定线路电阻的情况下,采取高低压两种输电方式下用户得到的路端电压,并交流做过这一练习后的感受,然后让学生阅读“科学漫步”的相关知识．通过对实际问题的解决,印证前面所完成的探究结论,同时将问题上升至解决人类能源问题的高度,引导并培养学生的“科学态度与责任”素养．

以上设计,由于在各个不同的环节分别采取了创设情景、思考讨论、项目探究、训练交流等形式,贴近学生的生活和认知特点,学生能充分参与知识的建构过程,方法灵活,思路清晰,循序渐进,而且每个环节都能针对相应的素养培育,教学过程具有了更强的培育素养的针对性．

3.4 选定一条主线[7]

这条线索可以是物理知识演进的逻辑线,环节问题之间的联络线,情感发展逻辑的贯穿线,也可以是问题解决导向的推进线．

在“电能的输送”的教学中,我选取以提出问题、解决问题为导向的推进线作为主线．即:引出远距输电问题—讨论远距输电问题清单—解决相关问题—形成完整输电方案．

至此,一条主线将不同的知识板块(教学环节)贯穿起来,按照这条主线进行课堂教学的推进,整节课就显得脉络清晰、逻辑严密．一堂逐层递进、环环相扣、扣人心弦的好课框架即得以形成．

4 “3N+1教学模式”的实践意义

(1) 实践证明,这种基于系统论、人本主义和建构主义理论的多方法融合式教学模式,针对促进学生物理核心素养的培育,具有明确的目标指向;

(2) 该教学模式不拘泥于运用某一种或者某几种教学方法,教师可以根据教学的需要自由选择对应的方法,具有开放、灵活的特点．多种方法的融合运用,能使学生在物理学习中得到深触内心的灵动、深刻而又富有波澜的学习体验．

(3) 教学模式程序简洁,脉络清晰,教师能够很快掌握操作要领,在实际运用中能迅速确定教学思路,具有较强的实用性和可操作性．

5 问题及改进方向

作为一种初步建构的教学模式,由于较好的体现了简洁、开放、便于操作的原则,但正因如此,使得模式本身的针对性、具体性不够强．接下来,课题组将在教学方法的选择上、教学内容和手段的优化和合理运用等方面给出更加具体的可选择的措施,真正使这一模式更好的指向核心素养的培育这一目标．