文/苏佳祥
《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)综合物理教学改革成果,提出新的教学要求,如让学生参与课堂教学,使学生做到学有所得,构建高效课堂;引导学生体验情境,探究物理;提出有效问题,引导学生探究等。由此可见,情境、问题是教师实施物理教学的工具,探究是学生学习物理的重要方式。对此,教师应尝试实施“情境—问题—探究”教学,借此建构高效的物理课堂。所谓的“情境—问题—探究”教学是以情境为切入点,以问题为核心,以探究为途径的教学活动[1]。在教学活动中,教师通过创设适合的教学情境,引导学生进入其中,同时不断提出系列问题,促使学生多样探究,掌握学习内容,发展多样能力。
课堂导入是“情境—问题—探究”教学的第一个环节,是学生探究兴趣的关键环节。创设教学情境,可以将物理新知融入具体情境中,促使学生质疑,引发认知冲突,由此产生浓厚的探究兴趣,积极探究[2]。因此,在建构高效课堂时,教师应立足课堂导入环节,创设多样情境,提出问题,激发学生的探究兴趣。
生活情境是以学生熟悉的生活现象为主的情境[3]。学生对熟悉的生活现象往往有浓厚的兴趣。同时,面对熟悉的生活现象,学生会从物理角度展开分析,顺其自然地产生探究兴趣。所以,在导入环节,教师可以结合教学内容与学生生活经验,创设生活情境。
以“科学探究:声音的产生与传播”为例,学生在现实生活中,听到过各种各样的声音。但大部分学生不了解声音的传播形式。所以,在课堂导入环节,教师可在交互式电子白板上,为学生播放视频:用手指轻轻点击水面。在观看的过程中,学生发现水面上产生一圈圈波纹。据此,教师提出问题:“水波的形成特征有哪些?”在问题的作用下,学生迁移生活经验,直观地分析水波的形成特征。基于此,教师在交互式电子白板上呈现击鼓视频,学生看到一圈圈“声波”。对此,教师提问:“水波和声波之间有着相似之处。对比视频内容,大家知道声是以何种形式传播的吗?其传播有怎样的特点呢?”此问题使学生产生了探究兴趣。大部分学生积极思考,认真探究声音的传播形式。
通过教师创设的生活情境,学生体验了生活场景,探究了系列问题,并产生了浓厚的探究兴趣,这有利于学生深入探究新知内容,增强课堂学习效果。
实验情境是以各类物理实验为主的情境。物理实验大都具有直观性、趣味性,为学生所喜好。此外,在观看实验的过程中,学生会积极思考,透过实验现象探寻物理知识,顺其自然地增强学习兴趣。对此,在导入环节,教师可联系物理内容,创设实验情境。
以“科学探究:摩擦力”为例,在导入环节,教师向学生发出指示,引导其操作。如“请大家将自己的右手手掌压在桌面上,慢慢地向后移动。”在学生操作的过程中,教师提出问题:“此时,大家有怎样的感受?”学生边操作边思考,纷纷描述自己的感受,如“右手手掌感到阻碍”“无论向什么方向移动,手掌都会有顿挫感”等。教师就此追问:“手掌为什么会有这样的感觉呢?”此问题引发了学生的探究兴趣。于是,教师趁机引出本节课内容,和学生一起从中探究问题答案。
由此可见,创设实验情境可以使学生建立直接感知,产生探究兴趣。同时,学生在实验的辅助下,可以初步认知新知内容,有利于进行深入探究。
课堂讲解环节是“情境—问题—探究”教学的第二个环节,是学生不断探究、解决问题,逐步掌握基础内容和疑难内容的重要环节。在构建高效课堂时,教师应立足讲解环节,依据具体内容,提出适宜问题,引导学生进行多样探究。
基础知识是物理学科的基础内容,是学生必须掌握的知识。对于大部分学生来说,长期的物理学习使他们建构了物理认知,积累了学习经验,可以自主地探究基础知识。自主探究是学生解决问题的方式之一[4]。
以“熔化和凝固”为例,熔化和凝固的概念是本节课的基础知识。在体验现实生活的过程中,学生感受了熔化和凝固,对其建构了感性认知。同时,在学习物理的过程中,学生储备了经验,可以从生活现象中抽象出物理知识。因此,教师提出问题:“大家想一想,生活中有哪些物质三态转化现象?”在此问题的作用下,学生纷纷开动脑筋,联想生活中的三态转化现象,并就此作答,如“将汽水放进冰箱里,汽水被冻成冰”“将冰放到太阳下,慢慢地会化成水”等。教师肯定了学生的举例,并以此为基础,描述物态变化的概念,帮助他们建构物理认知。接着,教师可在交互式电子白板上展示几组不同的物态转化图片,如物质从固态变为液态,从液态变为固态等,并向学生提出问题:“图片中的物质状态是如何转化的?”此时,大部分学生认真观察图片,同时迁移已有认知,用物理的语言进行描述。在学生描述后,教师提出问题:“大家从这些转化过程中,发现了哪些共同点呢?能否用物理的语言概述这些共同点?”实际上,概述物理现象共同点的过程,正是学生归纳物理概念的过程。在此过程中,学生积极思考,组建语言,认真表达。如“熔化是物质受热,从固态变为液态的过程”“凝固是物质受冷,从液态转变为固态的过程”。教师则依据表达内容,概述熔化和凝固的概念。
这样的提问使学生走进了生活情境,获得了自主探究机会。在自主探究的过程中,学生始终积极思考,审视生活中的物理现象,把握共同点或特点,由此归纳出物理概念,建构良好认知。同时,学生通过进行自主探究,锻炼了观察能力、思维能力、概括能力等,便于增强物理学习水平。
疑难知识是物理教学的重中之重。疑难知识之所以难以掌握,是因为其具有抽象性,与学生的思维发展情况相“矛盾”。化抽象为直观是解决此“矛盾”的关键。众所周知,合作探究是学生学习物理的方式之一。在合作探究的过程中,学生会碰撞思维,增强认知。对此,在课堂讲解环节,教师可用直观的方式展现疑难知识,并不断提出问题,引导学生合作探究。
以“力的平衡”为例,二力平衡的条件是本节课的疑难点。实验是学生掌握该疑难点的“工具”。对此,在课堂讲解环节,教师可组织实验探究活动。在活动中,教师先组建异质小组,接着向小组提出不同的实验要求。如“用弹簧测力计沿着竖直向上的方向拉动有一定重量的砝码。在拉动的过程中,请让弹簧测力计的读数与砝码的重力相等”。在此要求的驱动下,各组成员合作交流,探究拉动方法,并展开操作。此时,教师顺势提出系列问题:“在拉动的过程中,砝码的运动状态如何?受力情况如何?”“在整个过程中,砝码的受力情况是怎样的?”“在拉动的过程中,砝码受到了拉力和重力。拉力和重力之间有怎样的关系?”在问题的作用下,各组成员愈加认真地操作、观察、思考。
在规定的时间结束后,小组毛遂自荐,派出代表,演示实验,表述问题答案。依据学生的认知情况,教师提出其他实验要求和相关问题。如“继续操作,保证在拉动的过程中弹簧测力计上显示的度数比原来的小,并思考问题:在这样拉动的过程中,砝码是否在静止或做匀速直线运动?在运动的过程中,重力和拉力之间是否平衡?为什么之前的实验中,拉力和重力之间是二力平衡关系?为什么现在的实验中,却不是这样?对比两个实验,可以发现二力平衡和什么有关系?”同样,学生边操作实验,边思考问题,一步步透过实验现象得出物理结论,了解二力平衡条件。
实践表明,课堂提问使学生走进了实验情境,获得了合作探究机会。在此过程中,学生有针对性地操作、探究实验,由浅入深地建构物理认知,扎实掌握疑难知识,提高物理知识理解水平。与此同时,学生因此增强了实验探究能力和归纳总结能力,有利于提高课堂学习效果。
课堂练习是“情境—问题—探究”教学的第三个环节,是学生解决物理问题的环节。解决问题的过程,其实是学生进行物理探究的过程。在此过程中,学生会迁移课堂认知,分析、解决问题,由此加深对课堂所学的理解,同时发展物理探究能力、问题解决能力。在课堂练习环节,教师可结合教学内容与学生学习差异,呈现难易程度不同的练习题,使每个学生获得解决物理问题的机会,学有所得,增强高效课堂建构效果。
以“大气压强”为例,教师在学生学习了新知内容后,呈现以下练习题(见表1)。
在呈现练习题时,教师鼓励全体学生完成基础练习,中等生选做拓展题,高水平学生完成拓展题。在这样的分层练习中,学生纷纷发挥主观能动性,迁移课堂认知,获得问题答案。
课堂总结是“情境—问题—探究”教学的第四个环节,是学生梳理、总结课堂所学的重要环节。通过梳理、总结所学,学生可以增强对物理知识的认知,同时获取学习方法,这有利于增强课堂学习效果。思维导图是学生梳理知识的“法宝”。因此,在构建高效课堂时,教师要把握课堂总结环节,提出任务——制作思维导图,驱动学生梳理知识。
以“连接串联电路和并联电路”为例,在这节课上,学生体验系列活动,掌握了不同的知识点。对此,在课堂总结环节,教师提出任务:“请大家回顾本节课的学习过程,制作思维导图,展现所有知识点,以及相关方法。”在此任务的驱动下,学生开动脑筋,进行逻辑性思维,一步步梳理每个知识点和相应的学习方法。在此过程中,学生能够发现自己的学习漏洞,主动地与其他同学交流,由此继续探究,弥补漏洞,增强认知。
这样的做法使学生梳理知识,建构了完善认知,同时锻炼了逻辑思维能力,有利于增强课堂探究效果。
综上所述,实施“情境—问题—探究”教学,可以使学生在转变学习方式的同时,掌握学习内容,发展多样能力,由此构建高效课堂。教师可以以情境、问题和探究为重点,立足不同教学环节,联系教学内容和学生学情,应用多样策略实施“情境—问题—探究”教学,助力学生学有所得,提高物理教学质量。