任务情境教学:中学物理核心素养培育的有效途径

2023-08-15 23:07:57黄焕清
天津教育·下 2023年6期
关键词:中学物理物理素养

黄焕清

《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称《新课标》)进一步明确中学物理核心素养内容,为教师开展物理教学活动提供理论基础。在文件的指示下,为实现理想化教学目标,有效落实核心素养的培育,教师可以采用任务情境教学法,根据所学内容设计实践任务,引导学生在情境中利用所学知识揭示物理现象,增强学生的课堂参与意识以及探索意识,使其养成良好的学习习惯,为参与深度物理探究奠定坚实的基础,从而促进理想化教育目标的达成。

一、中学物理核心素养内涵

新课标进一步细化了中学物理核心素养范畴,文件从物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任等角度对核心素养进行解读。笔者通过研读新课标内容,对培养核心素养内涵的具体要求进行总结。

(一)物理观念

物理观念是对物理现象的总体认识,是学习者通过物理学习能够建立良好的物质观念、运动和相互作用观念以及能量观念,将所学知识运用于实际生活之中。

(二)科学思维

思维是人体活动的重要保障。从物理角度分析,科学思维是学习者站在物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,包含模型构建、科学推理、科学论证以及创新质疑等方面的因素。在物理教学中培养学生的科学思维,有助于其以辩证的视角阐述物理现象,实现创新能力与创造能力的提升与发展。

(三)科学探究

科学探究包含问题、证据、解释、交流等因素,是学习者基于对物理现象的观察形成的猜想与假设,是学习者以科学探究的形式揭示物理现象的系列活动。

(四)科学态度与社会责任

在经济社会发展的时代下,物理发展对提升人们的生活水平起到积极的促进作用。在学习中,学习者不仅要掌握基础的物理知识,也要意识到物理发展与人类发展之间的关系,形成严谨务实、求真务实的科学精神,自觉承担推动可持续发展和实现中华民族伟大复兴的使命担当。

以上即为笔者通过对新课标内容的研读所给出的具体内涵,其内容为笔者教学工作指明方向。

二、任务情境教学的优势

任务情境教学是指教师根据教学任务设计情境,促使学习者参与任务实践活动的一种全新的教学形式。在传统教学模式下,任务与情境分离是常见的现象,部分教师往往只根据教学重点设计相关任务,忽视学生的个性化需求以及认知能力,导致学生无法及时顺利地完成任务,不仅会影响课堂教学质量,还有可能降低学生的学习积极性。任务情境教学则能够有效解决这些问题,能借助任务内容设计富有活力的教学情境,能够有效增强学生的参与意识,借助情境信息唤醒学生已有的学习经验,更好地帮助学生在情境的作用下顺利完成任务、在实践过程中提高自身物理素养。同时,学生借助真实的情境,能够在潜移默化中建立物理知识与生活的连接,感受物理的实际应用价值,有效地实现知识的迁移与运用。

由此可见,情境任务教学对帮助学生顺利完成任务、提高整體课堂质量具有积极的促进作用。教师要充分结合物理学科特点,探索任务情境教学在实际教学中的应用策略,为学生营造良好的学习生态环境,助力其全面发展。

三、任务情境教学在中学物理教学中的实践策略

如何更好地发挥任务情境教学的应用价值,已经成为中学物理教师所面临的首要问题。笔者结合多年实践教学经验,对任务情境教学在中学物理教学中的实践策略进行总结,并提出以下建议。

(一)设计趣味情境,巧妙引入任务,激发学习热情

在传统初中物理课堂教学中,部分教师往往将大部分时间用于理论基础知识的讲授,忽视中学生的思维能力以及兴趣爱好,导致部分学生在沉闷的学习氛围下对教师所设计的学习任务兴趣不高,参与意愿不强,影响课堂教学质量。在任务情境教学中,为充分发挥此种教学模式的优势作用,教师要充分考量中学生的实际需求,设计富有趣味性的任务情境,在吸引学生注意力的同时点燃其学习热情,为后续教学活动的开展奠定坚实基础。

以沪科版八年级全册“快与慢”教学为例,在课程开始前,为增强学生的任务参与意识,教师可以带领学生前往操场,开展一场“趣味比赛”,在调动学生学习参与性的同时舒缓其学习压力。教师可以随机抽选两名学生站在同一起跑线,在听到指令后全力向前奔跑,而其他同学负责观察这两位学生的运动状态,并通过自身观察对二人的速度变化进行总结。在富有趣味性的情境中,学生的注意力被吸引到竞赛中,目不转睛地观察参赛者运动变化情况,纷纷提出自己的看法。部分学生指出:A同学在跑步过程中速度几乎没变,而部分学生却持反对意见。针对大家存在的冲突,教师可以顺利引出任务,引导学生收集数据,以准确的方式证实A同学跑步速度的变化。在教师的指引下,学生根据自己的猜想与假设制定试验方案,对A同学跑步的时间以及路程进行检测,利用实验数据整理获得对应的平均速度,最终确定A同学在不同时段的平均速度不同,且根据平均速度发现A同学跑步是变速直线运动。

如上,在趣味性任务情境中,学生学习的积极性明显提高,能够通过对现象的猜想、假设、论证进一步增强自身科学探究意识,进而实现理想化的教育目标。

(二)设计问题情境,完善思考任务,增强探索意识

学源于思,思源于疑。提问是促进学生思维能力发展以及探究能力提升的有效手段。在传统的任务型教学中,部分教师常常以自我为中心,忽视提问的重要价值,且在问题提出后未等学生思考便颁布答案,阻碍了学生思维能力的发展。为提高学生核心素养,教师在采取任务情境教学的过程中,要基于任务内容、物理现象,适时提出具有思考价值的问题,将学生引入深度学习,使其在探索中提升自身核心素养。

以沪科版八年级全册“光的反射”教学为例,在教学活动开始前,为提高学生的学习热情,教师可以利用生活中常见的小镜子作为实验材料,在教室内捕捉光源,使光直射在小镜子上,并尝试从不同角度转动镜子,引导学生观察其现象。在这一环节之中,学生发现小镜子所反射的光随着镜子的移动而移动。根据这一发现,教师顺利引出“光的反射定律”,并在任务开始前设计一组问题:光的反射有规律吗?如果有,该如何验证光的反射规律?在问题的导向下,学生的探究意识得以增强,纷纷尝试根据教材中提供的实验方式开展实践探究;在任务探索过程中,教师可以引导学生先利用平面镜、可以转折的光屏作为实验器材,让入射光线射到平面镜上,再根据反射光线的方向思考问题:将反射光线的光屏向后折转一个角度后,光屏上是否还有反射光的存在。经过多次实践,学生能够利用反射光线、法线、入射光线之间的相互位置关系,总结得出:光反射时的反射光线、入射光线以及法线在同一平面内。

如上,问题情境能够帮助学生以科学的思维理性分析物理现象,在完成任务的过程中深化对所学理论知识的理解,进而达成理想化的教育目标,有效促进学生核心素养的发展。

(三)设计生活情境,使任务生活化,提高运用能力

物理学引领人类探索自然奥秘,深化人类对自然界的认识。在任务情境教学过程中,教师要充分关注物理知识与实际生活的联系,善于挖掘生活中的点滴现象,为学生构建良好的生活情境,唤醒学生的已有生活经验,帮助学生在完成任务的过程中形成实事求是的科学品质,树立严谨的科学态度与责任担当。

以沪科版九年级全册“全球变暖与水资源危机”教学为例,学生已经初步了解水在自然界中的几种不同形态,并且掌握汽化液化、升华凝华等物理现象的原理。首先,结合初中生的身心发展特点以及认知能力,教师可以充分利用多媒体的便捷性优势,为学生展示我国偏远地区的生活视频,视频中居民用水需要前往几公里外,贫瘠且干裂的土地深深地震撼着、激荡着学生的心灵。其次,教师可以为学生分享自己随手录制的视频,视频中有的学生在清洁双手的过程中并未将水龙头关闭,有的学生未能将水龙头拧紧,这些水资源浪费现象与先前播放的视频形成鲜明对比。最后,教师可以借助情境引入水资源分布不均的相关知识,并组织学生结合实际生活完成节水任务。学生将生活中所需使用水资源的项目进行列举,并合理分析、提出在用水环节可以采用的节水方法。这种方式能够帮助学生建立所学知识与生活的联系,自觉承担责任,增强环保意识,养成节约水资源的良好行为习惯。

如上,生活情境能够使学生感受到物理真实存在于我们的身边,使学生在不断提高自身学习水平的同时,增强社会责任意识,将保护环境、践行科学品质转化为自身行为准则。

(四)设计合作情境,强化任务收益,增强团队意识

合作学习是当前广泛应用的一种教学模式,让学生之间通过合作、沟通、探究共同完成学习任务,能使学生在掌握理论知识的基础上进一步提升团队合作精神,培养自身人际交往能力。在任务情境教学的支持下,为保障每一名学生都能够顺利完成教师所设计的任务,教师可以根据学生的综合能力科学划分合作小组,为学生构建合作情境,鼓励学生通过协作完成任务,提高自身核心素养。

以沪科版八年级全册“物体的沉与浮”教学为例,学生已经初步了解浮力的特性,并对阿基米德原理产生一定的认识。教师应在任务开展前,根据学生的实际情况划分合作小組,并根据小组人员分配情况临时调换座位。划分小组后,教师可以根据教材178页所提供的内容设计任务,鼓励各组成员探究物体的沉浮条件。小组成员按照表格中的实验方法,将拧紧盖子的空玻璃瓶浸没于水中,然后松手观察玻璃瓶的运动情况,并对玻璃瓶的受力情况进行合理分析。为使实验更加真实有效,各组成员也可以在玻璃瓶中灌满水,观察二者的不同运动情况,进而通过实验探究得出:沉浸在液体中的物体,其沉浮条件主要取决于它所受到的浮力以及重力的大小。与此同时,由于部分学生刚刚接触合作学习模式,在合作情境中的表现无法达到预期。针对这一情况,教师要及时“干预”给以指正,帮助学生调整合作方法,在潜移默化中增强合作意识,提高学生的合作能力。

如上,通过合作情境的建设,能够为学生提供良好的合作平台,帮助大家在任务的完成中进一步养成良好的科学思维,增强科学探究意识。

(五)设计总结情境,合理点评任务,强化创新精神

坚持以核心素养为导向,注重以评价促进学生的发展,是新课标中教学理念的具体要求。在实际教学中,教师要充分发掘评价的价值,针对学生在任务中的表现以及任务完成情况进行合理分析,采用多元化的评价方式,促使学生参与到评价环节中,使学生利用有效的自我教育及反思方式,清楚地认识到自身在学习活动中存在的不足,并及时加以调整,从而在潜移默化中养成良好的学后反思习惯,实现核心素养的提升与发展。

以沪科版九年级全册“科学探究:串联和并联电路的电流”教学为例,在任务开始前,结合本章重点知识,教师为学生设置“电流表的使用以及探究串联电路中各处电流之间的关系”任务,让学生通过亲身经历实践探究,结合猜想与假设,进一步深化“串联电路中各处的电流都相等”理论知识;在任务结束后,教师根据学生的实际学习情况设计总结情境,利用多媒体为学生分享自己录制的学生参与任务实践时的短片,并根据短片内容指出部分学生所存在的缺乏合作意识、实验物品使用后未能够及时归位、在任务探究中缺乏严谨的实验精神等问题;在点评环节结束后,教师可以邀请学生以接龙的方式,依次分享自己在本节课学习中的收获以及不足,促使学生展开自主评价,反思自身学习过程,在深化所学知识的同时,进一步意识到自身不足之处。与此同时,为发展学生的创新能力,教师可以鼓励学生利用课后时间,尝试自主探索并联串联电路的干路和支路电流之间的关系,实现课内教学的延伸,帮助学生养成良好的学习习惯。

如上,良好的评价与反馈情境,能够有效引导学生在学习后实现自我教育,能以多元化的评价方式提高任务情境教学的整体质量,促进学生核心素养的全面发展。

四、结语

综上所述,任务情境教学是教育改革背景下的一种全新教学形式,能够有效提高中学物理教学质量,促进学生核心素养的发展。因此,教师应及时转变自身教育理念,重视任务情境教学在中学物理教学中的应用价值,根据学生的思维能力设计与教学内容相吻合的情境,点燃学生的学习热情,促进理想化教育目标的达成。

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