指向情感态度价值观原始物理问题的教学研究

李明芳

(江苏省南通市北城中学,江苏 南通 226000)

指向情感态度价值观原始物理问题的教学方式,旨在强化生活经验在物理课堂学习中的应用,让学生亲历由生活中的物理现象到解决物理问题的完整闭环过程,从而让学生对规律的得出有直观印象,对生活问题和物理规律中蕴含的情感价值观念有深刻的感触.

1 基于认知特点,谈原始物理问题的教学原则

原始物理问题教学的宗旨是调动学生的自驱力,增强学生的过程体验,这就要求课堂设计遵循学生的认知特点,满足学生的情感认知需求[1].结合学生的认知特点进行分析,原始物理问题教学应满足三大原则:在学生情绪调动方面具有直观性、在学生的思维发展层面具有渐进性、在学生的学科能力提升领域具有应用性.

1.1 直观性,调动多重感官

实物直观构建是最常见也是最具生活体验的一种设计方式.比如,在学习“弹力”这一小节时,根据直观性教学原则,选取弹簧测力计、直尺作为实物教具.让学生分组分别利用两种工具完成以下动作:将直尺的一端放在桌面上用手压住,另一端放置一个小铅笔头,然后用手向下拨动,快速松手后观察现象.另一组则在弹簧测力计的钩子上挂载不同物体,观察挂上和拿下物体后的测力计状态.通过上述两种直观操作型的实物探究,同学们发现当弹簧或者直尺发生状态改变(直尺弯曲、弹簧拉长/伸缩)后,两者都具有一种回归原来形态的力的作用,在这个力的作用下弹簧测力计可以拉起重物,而直尺也可以将铅笔头弹飞.与之类似的生活现象还有使用弓箭射击等.在上述教学设计中,教师通过两种实物型操作探究活动,充分地调动了学生的肢体活动与视觉感官,对物体发生弹性形变的现象以及所产生的弹力带来的变化有了直观的体验.

1.2 渐进性,发展科学思维

渐进性是指向情感态度价值观原始物理问题教学的核心原则,在这一原则下开展的物理课堂能够让学生循序渐进地感受到从生活现象到物理问题的逻辑转变过程,使学生在掌握基础知识和基本技能的基础上发展物理逻辑思维,形成完善的知识体系架构.在学习“光的折射”这一小节时,首先结合生活现象让学生认识到在日常生活中存在的折射现象,对其表象有一个直观的认识.之后引导学生对其折射规律进行探究分析,理解内在逻辑关系.首先通过多媒体设备为学生展示水中弯折的筷子、老花镜、水下的石头变浅等图片内容,让学生结合生活中可见的现象直观地建立对于折射的认知.之后结合光路图对折射现象进行深入分析,以水下的石头为例,绘制光路图,可以发现石头表面发射的光在经过水面时会穿过两种不同的介质,导致了光线的折射,折射角大于入射角,所以人眼视觉上会认为石头变浅. 通过循序渐进地引导教学,让学生在原始物理现象基础上,探究其背后的物理原理,掌握深入分析和探究的逻辑思维能力.

1.3 应用性,解决具体问题

应用性原则是对指向情感态度价值观原始物理问题教学课堂的巩固和提升,基于生活现象经验为学生建立浅层认知模型以及物理逻辑架构后,应注重学生的应用意识培养,让学生了解相应的物理知识在实际生活中的应用,从而促进情感态度的升华[2].比如,在学习“物态变化”相关内容时,首先展示常见的生活现象,比如水的蒸发或液化、冰的融化或凝固等典型现象,让学生先了解不同状态之间转变的物理的概念.之后开展相应的实践探究,让学生感受及观察冰在手心融化或者水蒸气在铁板上液化等过程,感受不同状态转换中存在的物理学规律,学习吸放热以及影响转变速度的因素等学科知识.最后则提出实际问题:如何快速地取出一枚被冰封在冰块中的钥匙?要求学生们利用已学知识进行解答.通过具体问题的实践解决,学生们不仅可以将已有的知识融会贯通,同时还可以体验到物理学知识在实际生活中的巨大作用,实现对学生学以致用能力的培养,促进核心素养的全方位提升.

2 拓展生成资源,谈原始物理问题的教学契机

指向情感态度价值的原始物理问题教学不同于传统的教学方式,需要教师灵活地把握课堂契机,促发课堂生成性资源的产生,基于生成性教学情境引入生活现象经验,将生活现象与理论知识建立关联.

2.1 探索规律时,解释变化趋势

教师应结合生活现象经验,引导学生在实验探索中紧抓物理规律、生活现象及生活经验之间的关联,从而深化对物理规律的理解.从学生的生活经验角度出发设计课堂探究环节,是引入生活现象的良好契机.在学习“力与运动的关系”这一小节时,需要同学们理解牛顿第一定律所描述的物体运动变化规律,结合生活经验设计探究环节.在一个斜面的相同位置处将一个小车放开,令其滑动到地面,在地面上放置不同的材料,比如毛巾、纸张、玻璃等,观察小车滑下后的运动距离.在探究之前首先鼓励学生基于生活经验提出猜想,之后再通过实践操作的方式进行验证.

2.2 改进实验时,延展思维空间

实验教学是物理学科不可或缺的重要组成.在实验教学中教师应引导学生深度分析实验器材、原理、操作环节等方面的内在逻辑,鼓励学生基于已有的生活经验对实验进行创新改进,起到优化实验现象或者简化实验操作的目的,将生活经验内化为对物理知识本质的理解.在学习“探究物体的沉浮条件”这一小节时,需要同学们清楚影响物体在液体中所受浮力大小的因素,并分析物体在液体中的受力情况,得出沉浮条件.其中,有一项实验需要探究物体在不同密度的液体中所受浮力大小,传统的实验需要准备多份液体进行多次实验,不仅准备起来十分复杂,而且步骤繁琐.引导学生联想自然界中“死海”这一极为特殊的水域,探究如果在水中加入大量的食盐能否改变物体所受浮力.设计实验将一个新鲜鸡蛋放入清水中,此时鸡蛋沉底,之后不停地将食盐加入水中并不断搅拌,可以发现随着食盐的加入鸡蛋会呈现漂浮和上浮的现象,证明此时浮力已经等于或者大于重力.

3 聚焦核心素养,谈原始物理问题的教学策略

核心素养培养需求是新课标背景下教学模式革新所必须面临的挑战.因此,教师应结合指向情感态度价值观原始物理问题教学模式的特点,通过不同的生活现象引入策略,为学生提供项目学习、操作探究以及主题实践的机会,提升其核心素养能力.

3.1 自制教具,引导操作探究

操作探究能力是物理学科核心素养的重要组成.在指向情感态度价值观原始物理问题教学课堂中,教师应调动学生的生活现象经验,引导学生基于生活经验自主设计演示、探究器材等课堂教具,进而通过实践操作感知物理原理.布置自制教具任务可以充分调动学生的积极性,让学生在操作中通过多重感官获取最直观的物理现象体验.在学习“声音的传播”这一部分内容时,基于学生已有的生活经验和曾经玩过的课后游戏,组织学生设计“土电话”,让学生两人一组,准备两个纸杯或者其他圆筒状物体,细绳若干、小木棍和胶水等材料.之后让学生尝试自制土电话,实现两位同学之间的土电话沟通.在实验之后引导学生对不同对照组的实验进行分析,通过对比的方法即可以得出声音传播所需的条件,提升学生的物理实践操作能力.

3.2 项目学习,抽象学科模型

结合生活现象引出物理问题,之后设计探究式项目任务,引导学生深度分析,可以有效地培养学生的学科模型建构能力.在学习《杠杆》这一单元内容时,以生活中常见的指甲刀、起瓶器、天平等物体为切入点,布置项目式学习任务:分析上述工具在工作中的受力情况,总结上述工具起到的作用,辨别是否能够达到省力的目的,抽象出其工作过程中所蕴含的物理规律.在项目式任务驱动下,同学们依次对上述问题进行探析,通过对不同工具工作中的力臂、动力和阻力的分析,同学们发现在指甲刀和起瓶器中动力臂远大于阻力臂,所以相应的在使用中就会感觉到省力且轻巧,而天平的力臂以及动力和阻力均是可以调节的,根据砝码挂载的位置不同可以获得不同的力臂长度,从而实现货物重量的测量.对上述规律进行总结可以得出杠杆的工作原理为F1L1=F2L2,这同时也是杠杆的平衡条件.抽象模型能力作为学生理解和应用物理学规律的重要技能是核心素养培养的重要组成,教师应有意识地强化课堂中的项目学习环节,促进课堂深度学习的产生,助力学生在生活现象分析的过程中建立物理模型,促进其情感态度价值观的形成.

3.3 主题实践,处理数据信息

教师在开展指向情感态度价值观原始物理问题教学课堂时,应有意识地组织生活实践活动,让学生处理真实的生活数据,感受物理信息处理的过程.比如,在学习《物质的密度》这一单元时,设计主题活动,让学生设计方案测量几种生活常见物品的密度.根据不同的物质属性以及物质是否能够沉于水中,同学们设计了三种方案对其密度进行测试.对于可沉于水的石块,直接利用天平和量筒测量重量和体积大小,然后根据所学的公式ρ=m/v计算其密度大小.对于无法沉于水的木块,则采用助沉法,将其和铁块绑在一起,测量体积,之后按照公式减去铁块的体积后得出木块的体积大小.对于液体物质同学们则采用了等浮力法,根据浮力等于重力这一关系,比较在不同液体中排开体积大小的关系进行密度计算.在生活实际问题情境中开展主题活动,同学们能够亲身体验物理知识在实际生活中的应用方式,对于培养学生的数据信息处理能力以及物理实践应用能力有着十分积极的作用.

4 结束语

指向情感态度价值观原始物理问题的教学模式重在激活学生的生活现象经验.通过生活经验的引入增强课堂的趣味性和实践性,并对物理概念及规律进行深度加工得到原始物理问题,促使学生在解决原始物理问题的过程中,感受其中蕴含的生活经验以及情感态度价值观念.