基于苏格拉底式评价法的高中物理核心概念教学

2024-06-27 12:19姜迎春
物理教学探讨 2024年5期
关键词:核心概念高中物理教学

摘   要:核心概念在高中物理教学中有着非常重要的地位,是落实培养学生核心素养的重要教学内容。苏格拉底式评价法通过观察学生在课堂讨论中的表现作出评价,以激发学生的学习讨论兴趣,促进学生对核心概念的有效、深入学习。同时,引导学生乐于分享讨论,有利于学生的身心健康发展。

关键词:苏格拉底式评价法;高中物理;核心概念;教学

中图分类号:G633.7 文献标识码:A     文章编号:1003-6148(2024)5-0012-4

苏格拉底式评价法是把学生在“班级参与”和“课堂讨论”中的表现作为学生学业成绩评定的一个部分,目的是让学生学会更深入、更有效地思考问题,提出观点,并为自己的观点解释论证,以评价促进学生的讨论学习。这种评价方式的实施过程是由教师提出一个起始问题(或是引导学生自己提出问题),引导学生展开讨论,学生在讨论中不断深入思考逐渐解决问题,教师在讨论中的作用是使讨论沿着有成效的路线进行下去[1]。这种评价方式更加注重问题的解决过程以及学生解决问题能力的培养,教师观察记录学生的讨论过程(或设计好相应的记录表),对学生在讨论中的表现进行评价,或由学生自己来完成自评和互评。相对于单一的作业评价和测验评价,苏格拉底式评价法能更加具体地了解学生对问题的思考过程,有效促进教师和学生对课堂学习的认识和反思。

1    苏格拉底式评价法应用于高中物理核心概念教学的必要性

物理概念是客观事物的共同属性和本质特征在人头脑中的反映,而核心概念从重要程度来说,能反映当代学科的图景,是学科结构的主干部分;从知识认知角度来说,核心概念是居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念。教学中我们深刻感受到学生对物理规律的应用非常依赖于他们对概念的理解和掌握。而核心概念的学习既体现了学生学习的基础性,也蕴含了物理学科很多的思维方法,是培养学生物理学习能力、思维能力的重要内容,在高中物理教学中占有举足轻重的地位。在新课程理念下,很多教师注重创设情境引出概念,但在概念的建立过程中,大多数教师仍以讲授式教学为主,学生很大程度上是被动接受概念的学习,并未真正经历概念的建立过程,导致很多学生对概念的学习基于浅层的记忆,理解不透彻,应用不正确。同样,在概念的实际教学中,教师多以试题检测为概念学习的评价,不能有效了解学生课堂学习的效果,不能深入掌握学生对概念学习的情况,不能给学生的学习过程提供建设性的评价反馈。

苏格拉底式评价法要求教师预先设定课堂讨论要达到的目的,向学生提出具有启发性的问题,或者引导学生提出问题并展开讨论,讨论过程中学生提出自己的观点,并为自己的观点提出证据。这样的评价可以引导学生理解我们为什么要建立这些概念,如何定义概念,怎样应用这些概念,即引导学生积极主动地经历概念的构建过程。在这个过程中,学生只有积极思考才能有观点可表达,而思考无疑让学生更好地对核心概念进行深入学习。信息时代的高速发展为学生带来了多种学习途径,现代的学生不缺乏听老师的讲解,但缺乏表达观点的机会,缺乏与老师、同学沟通对话的机会。将苏格拉底式评价法应用到高中物理核心概念的教学中,就是要促进学生和老师及学生之间的沟通交流,了解学生概念学习过程中的具体情况,激发学生学习的主观能动性,促进学生物理观念、科学思维等核心素养的培养。

2    苏格拉底式评价法在高中物理核心概念教学中的应用——以“力和运动的关系”核心概念为例

下面以核心概念“力和运动的关系”为例,分析如何用苏格拉底式评价法促进核心概念的教学。

案例:核心概念“力和运动的关系”。

教师演示如图1所示。

(讨论一)什么情况下钢球做直线运动?什么情况下钢球做曲线运动?

一小组学生甲:(小组讨论,发表观点)没有磁铁时钢球在桌面上做匀减速直线运动,放上磁铁后钢球做曲线运动。

二小组学生乙:将磁铁放在钢球前进方向的一侧时,钢球做曲线运动,但是将磁铁放在钢球运动方向的正前方,钢球还是做直线运动。

教师:(讨论二)你认为一个物体做曲线运动的条件是什么?你的分析依据是什么?

三小组学生丙:(小组讨论,发表观点)物体做曲线运动的条件是,当物体所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上时物体做曲线运动,如平抛出去的物体重力和速度不在一条直线上,就做曲线运动,而竖直向下抛的物体做直线运动。

教师:(讨论三)为什么当物体所受合外力与速度不在一条直线上时物体做曲线运动?进一步思考力和运动的关系。

四小组学生丁:(小组讨论,发表观点)当合外力与速度不在一条直线上时,合外力会将物体拉离原来的运动方向,做曲线运动。

教师:(引导)力是改变物体运动状态的原因,即改变速度的原因,包括改变速度的什么呢?速度的大小和方向。请同学们思考什么情况下力改变速度的大小,什么情况下力改变速度的方向?

一小组学生甲:(小组讨论,发表观点)当合外力与速度不在一条直线上时,我们可以分解合外力,与速度方向在一条直线上的力改变速度的大小,与速度方向垂直的力改变速度的方向。

二小组学生乙:(提出疑惑)为什么与速度方向在一条直线上的力改变速度的大小,与速度方向垂直的力改变速度的方向?

教师:(引导)这个问题追问得很好,请同学们再思考,特别是一小组的同学如何证明你们的观点呢?

一小组学生甲:作图分析如图2所示。

当力与速度方向相同时,力促进物体的运动;当力与速度方向相反时,力阻碍物体的运动;当力与速度垂直时,力既不促进也不阻碍物体的运动,而是改变运动的方向。

教师:(概念的应用)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是(    )

学生思考后发表观点。

教师:(小结,对小组表现作出评价)今天我们讨论“力和运动的关系”,这是高中物理学习非常重要的核心概念。同学们积极思考,认真参与讨论,有4个小组的同学发表了观点,没有发表观点的小组继续加油。(课后对小组情况进行评价)

小组成员互评和自评。

在核心概念“力和运动的关系”建立过程中,学生经历了图3所示的学习过程。

在万有引力部分的学习中,很多学生都感觉到抽象、易混乱,认真了解学生的情况,困难其实在于重力、万有引力和向心力三者的关系掌握不清楚,导致学生在分析问题时感到困难。教学中可以通过苏格拉底式评价法查找学生混乱的点,在讨论中形成对这三个力的正确认识,也提升学生对“力和运动的关系”核心概念的学习。

(提出问题)分析重力、万有引力和向心力三者的关系,该如何讨论?

学生思考:分别讨论重力与万有引力的关系、万有引力与向心力的关系、重力与向心力的关系。

教师:将学生分为3大组,每小组讨论一个问题。

(讨论一)重力与万有引力的关系:

一小组学生甲:万有引力是重力的一个分力。

教师引导:结合物体的运动状态和地球的具体情境再思考,能否画示意图说明。

学生讨论后,一小组学生甲分享(图4):

a.考虑星球自转的影响,重力是万有引力的一个分力。

b.忽略星球自转的影响,重力等于万有引力。

二小组学生乙提出质疑:为什么可以忽略星球自转的影响,你们能用数据证明吗?

一小组学生甲展示数据:

(讨论二)万有引力与向心力的关系:

二小组学生乙:

观点a:物体落在星球上,随星球自转,万有引力的一个分力提供向心力。

观点b:物体在空中绕星球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力。

三小组学生丙提出疑惑:为什么一个是万有引力的分力提供向心力,一个是万有引力全部提供向心力?

二小组学生丁:你想一下具体的情境,当物体落在星球上时,除了有万有引力还有地面的支持力,但是在空中没有地面的支撑,物体要不落下来万有引力必须全部提供向心力。

教师引导:表扬丙同学敢于提出自己的疑惑,认真参与到讨论过程中。二小组的同学分析得非常好,但是能不能再深入想想在空中的情境,如果轨道不是圆而是椭圆呢?

二小组学生思考补充:

观点c:行星在椭圆轨道上运行时,万有引力与该处圆轨道所需的向心力不相等(图5)。

(讨论三)重力与向心力的关系:

三小组学生戊:

观点a:物体落在星球上,随星球自转,考虑星球自转的影响,重力和向心力是万有引力的两个分力。

教师引导:非常好!同学们再思考如果物体是在空中做匀速圆周运动呢?

三小组学生己补充:

观点b:物体在空中绕星球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,此时可以不区别三个力。

教师对学生的讨论过程进行评价。

在这两个案例中,教师不断引导学生参与讨论,在讨论过程中,教师起到引导的作用,推进学生的讨论,学生是学习讨论的主体。课堂小结或者课后教师要对学习小组的讨论情况进行评价,学生小组成员要进行互评,学生个人进行自评。评价的内容可以从以下三个方面来考虑:参与讨论的态度,是否积极发表观点,是否认真听取他人观点;参与讨论的活动能力,是否能清晰地表达观点,能提出证据证明自己的观点;参与讨论的合作能力,是否能提出好的问题去激发他人的讨论,或对他人的观点提出独特的见解,或帮助同学提出证据补充说明。教师的评价旨在肯定学生的优点,提出改进的方向,并激发学生的学习讨论兴趣,提升学生的讨论能力。学生的评价旨在促进学生的自我反思,引导其要认真经历思考的过程才能发表观点,提升学习的积极性。

3    小  结

良好的评价既可以了解学生的情况,又能引导学生的学习,促进学生的发展。在实际教学中,因为教学时间的限制,我们不可能每堂课都采用苏格拉底式评价法实施教学,但是核心概念对学生物理知识的学习和物理规律的应用至关重要,所以在核心概念的教学中我们可以考虑多“浪费”一些时间,等待学生思考讨论,经历概念的建立过程,从长远来看有利于学生对概念的牢固掌握,有利于学生物理观念、科学思维等核心素养的培养。

物理概念层级结构分为基础概念、重要概念、主题核心概念、学科核心概念[2]。核心概念是最上位的层级,它的形成需要在长时间脚踏实地的学习中逐渐习得,它对学生物理观念、科学思维的培养非常重要。处于信息时代的学生,接触信息的方式和途径非常多,各种网络资源遍地都是,学生在学习的过程中很可能通过网络资源直接接受了学习的结果,并没有经历思考的过程,长此以往对学生独立思维、讨论分享交流能力的培养是极为不利的。苏格拉底式评价法中“课堂讨论”的评价是建立在教师对学生课堂表现的观察基础之上的,它所关注的焦点是如何引导学生参与讨论,如何来评定学生参与讨论的质量,如何帮助学生提升讨论学习的能力。这种评价方式对教师综合能力的要求是比较高的。所以,苏格拉底式评价法的核心概念教学是促进学生学习成长的评价,也是教师自我提升的过程。

参考文献:

[1]周慧.苏格拉底式问题研讨评价法对课程评价的启示[J].辽宁工程技术大学学报(社会科学版),2012,14(6):647-649.

[2]张玉峰.高中物理概念学习进阶及其教学应用研究[M].南宁:广西教育出版社,2020.

(栏目编辑    赵保钢)

收稿日期:2024-01-04

作者简介:姜迎春(1984-),女,中学一级教师,主要从事高中物理教学工作。

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