淺談基于物理學科核心素養“學習力”的實踐研究

周劍

摘 要：學生發展核心素養成為當下的教學熱點，隨著課程改革的不斷深入推進，大中小城市的許多學校正如火如荼地進行各種教學改革探索和課題研究。如何尋求在學科教學上有特色突破，全面對學生的學科核心素養培養成為各個學校的難題，而另辟蹊徑選擇學科核心素養特色培養更切合實際情況。

關鍵詞：學習力；核心素養；思維導圖；可視化

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）2-0064-4

什么是學生核心素養？核心素養是關于學生知識、技能、情感、態度、價值觀等多方面的綜合表現，是每一名學生獲得成功生活、適應個人終身發展和社會發展需要的、不可或缺的共同素養。核心素養的發展是一個持續的過程，并且其可教可學，最初在家庭和學校中培養，隨后在人的一生中不斷完善。

何為物理學科核心素養？核心素養是學生在接受物理教育和自我學習的過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。而筆者認為，物理學科核心素養是學生學習物理而形成的特色學科品質，更是以物理學科為載體的學生科學探究和實際解決問題的能力。

什么是學習力？即對知識及信息的主動且高效地獲取、整合、轉化、再創造的能力——“學習力”。英國學者東尼·博贊提出的思維導圖是運用圖文并重的技巧，把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，把主題關鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。這是一種可視化的科學學習和表達方法，而學科思維導圖具有學科專業特征，是思維導圖的更具體、更專業、更細化。例如：“中國中學生發展核心素養”共分為文化基礎、自主發展、社會參與3個方面，綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新6大素養。思維導圖如圖1所示，使人一目了然，易于看懂，便于理解記憶。

1 問題的提出

鄉村中學雖然處在偏遠地區，硬件和軟件條件相對落后，但教育現代化建設以來，有了“互聯網+”的依托，可以對學生的學科核心素養進行某方面的特色培養，即“微培養”。

筆者所在的就是一所鄉村初中，隨著新課程改革的深入，我校被市局選定為內涵提升的重點鄉村學校代表。教育局聘請知名專家來校專門指導學校的學科教學工作，提出真正實現為學生發展核心素養的重要目標。由于受到師資水平和學生素質的影響，鄉村初中的物理課堂教學大多是傳統教學+少量現代化多媒體教學相結合，課堂教學看似有所改進，實則真實效率提高并不多。學生經過一段時間的學習后，對整體章節知識的結構以及前后知識的聯系不通暢，部分概念模糊不清、記憶困難，遇到相似概念以及難一點的綜合性題目往往束手無策。

鑒于這些問題的存在，需要尋找有效的解決辦法。筆者嘗試以學科思維導圖作為載體進行突破，幫助學生降低學習的難度，使得所學知識結構層次分明、脈絡清楚、易于掌握。

2 問題的解決

思維導圖可以手繪，也可以用軟件來繪制。手繪需要紙和筆就可以，但繪制得不夠專業，也缺少美感，比較適合學生初學。而軟件繪畫則需要計算機功底，繪制美觀專業，適合教師，學生不易操作。

筆者運用思維導圖制作軟件XMIND來作圖。為什么選擇這個軟件？一是中文支持好；二是功能強大、擴展性強；三是操作比較簡單，綜合考慮比較適合物理學科教學。

下面通過例子探究運用思維導圖進行物理課堂教學研究。

2.1 梳理概念和分清主次，有利于新知與舊知的簡易整合

案例1 蘇科版八年級物理上冊第二章《物態變化》，概念多又復雜難辨，用魚骨思維導圖可以輕松解決6個物態變化各知識點的聯系及區別。以《物態變化》這章進行思維導圖制作為例，進行本章知識逐步新授并形成完整導圖。物態變化分為汽化、液化、熔化、凝固、升華、凝華，相互之間又有所聯系，概念比較接近，學生概念記憶起來比較困難。其中，3個吸收熱量，3個放出熱量，在實際應用中就更加難以分辨。

利用圖2分類設計便于學生理解并記憶，有效地把新知和舊知整合到一起，形成完整的知識體系結構。有趣的思維導圖能激發學生的學習興趣，配合學生的課堂筆記，更能提高課堂效率。利用圖2進行本章節內容的教學，思維導圖新穎清爽，學生眼前一亮，印象深刻，課后的整合效果不錯。學生能夠清楚區分各物態變化的概念，因為前后知識聯系緊密。因此，不知不覺中學生自己就構建了整章節的知識體系。

2.2 結構合理且層次分明，方便對易錯點、難點的突破

案例2 蘇科版九年級物理上冊第十一章中的“功”“功率”“機械效率”這三個概念，學生感到模糊不清。表現在題目中以選擇題居多，多個選項學生無法準確區分。

例1 下列關于功、功率、機械效率的說法中正確的是（ ）

A.做功多的機器機械效率一定高

B.功率小的機器做功慢

C.機械效率高的機器功率一定大

D.功率大的機器做功時間一定短

從關鍵字上看，功、功率、機械效率這三個詞本身就互相有共同字，而且課本編排在同一章節，概念更是抽象、難理解。三者的區別是教學中的一個重點和難點，學生記憶和理解容易出現混淆。對于這樣的問題很多老師可能選擇不停地講解，或讓學生拼命記憶三者的概念。也有部分老師選擇制作對比表格來教學，這樣會有一些效果，但時間一長，學生又容易出現知識混沌。筆者也很苦惱，嘗試過多種方法，請教同行，收效甚微。

有一次自己孩子回家畫思維導圖，給了筆者啟發，何不嘗試看？用物理學科思維導圖來變通教學。如圖3所示，從圖中可以看出三者的知識脈絡，功是力和物體在力的方向上通過的距離的乘積；功率是功和做功所用時間的比；機械效率是有用功與總功的比值。雖然有字的相同，但彼此是獨立的概念，從圖中可以看出屬于并列關系，相互之間是并不影響的。首先，作為案例教會學生基本的思維導圖的繪畫方法，然后讓學生仿效進行學習。對于這3個容易混淆的知識點進行二次思維導圖繪畫，每個學生繪畫出的思維導圖形式各不一樣，既加深學生對知識概念的印象，又發展學生的思維，培養學生利用學科思維導圖解決概念模糊和記憶困難等問題的能力，切合實際地發展本校學生物理學科的核心素養。學生自己動手繪畫思維導圖激發了學習的興趣，調動了思考的積極性，再配合老師的講解，學生明顯比以前學習更輕松，做類似的題目正確率明顯提高。這為類似知識點的學習積累了寶貴的繪圖經驗，提高了學生的“學習力”。

2.3 激發興趣又衍生創意，主題明確、焦點集中，有助于思維發散

案例3 開展“同知異構”思維導圖競賽評價活動。學生的思維發散性很強，許多學生有繪圖和想象的天賦，結合所學知識自己創作本身就激發了學生的學習興趣，真正變“學會”為“會學”。同章節的內容每個學生畫出的思維導圖各不相同，也體現出學生知識功底和思維上的差異。學生很有興趣制作，由一幅切合主題的圖開始，簡潔又不失創意，主題明確、層次分明、整潔清爽，各級知識發散形狀具有代表性。

3 問題的評價

一句話概括：“一張圖勝過千言萬語。”學科思維導圖對學生學習效果的提高是不言而喻的。當然，在實踐教學的過程中也體會到不足。例如：學生基本功不扎實，剛開始很難畫出高質量的思維導圖等。畫好思維導圖并用好，不是一朝一夕的事，需要系統訓練，高質量的物理學科思維導圖更需要扎實的專業基本功。思維導圖是一種思維的習慣，對學習效率的提高是顯而易見的，促進學生“學習力”的形成，“會學”要比“學會”更重要，“學力”要比“學歷”更重要。

4 問題的反思

雖然筆者在物理課堂教學中采用思維導圖取得了不錯的效果，但仍有不少不足和缺憾：

（1）制作難，教師需要有較強的計算機功底，制作學科思維導圖耗費大量的精力和時間。教師的思維和學生的思維不在一個層面，有時候給出的圖反而干擾學生的思維，制作出適合學生的思維導圖比較難。

（2）推廣難，學生運用思維導圖來學習，還需要學校領導和各學科教師共同推進，營造一個教學思維訓練大環境，否則很有可能半途而廢。

（3）評價難，學生畫出的思維導圖各式各樣，不能說錯，只是思維發散不一樣，誰對誰錯不好判斷，只能說各有千秋，學習效果也是因人而異。

筆者認為，任何一項教學改革都會有困難，但對教學利大于弊的都值得堅持推廣下去，才能形成系統的教學經驗和研究成果。

理念改變，始于足下，源于精神，每一步改變都朝著我們的目標；教學改變，從來不是一蹴而就，不是功利主義；實踐改變，是一種態度，一種決心，更是一個起點。

參考文獻：

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（欄目編輯 鄧 磊）