核心素養視域下“速度”教學的創新設計

(江蘇省太倉市第二中學,江蘇 蘇州 215400)

1 引言

核心素養是指學生在接受相應學段的教育過程中,逐步形成的適應個人終身發展與社會發展需要的必備品格和關鍵能力。就物理學科而言,其核心素養主要由物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個要素構成。作為一線教師,要將核心素養真正落實到具體的教學實踐中,就需要關注教學情境與問題的設計,斟酌這些設計是否能讓學生產生積極的學習動機,讓學生在經歷關鍵的探究過程中形成物理觀念、發展科學思維,并在解決實際問題中養成正確的科學態度與責任意識。

2 “速度”教學的創新設計

“速度”為蘇科版八年級物理第五章第2節的內容,教材對兩個教學內容做了重點設計,一是通過“比較紙錐下落的快慢”活動建立速度概念,二是通過“測量紙錐下落速度”活動深化對速度概念的認識,教材合理設置了速度的知識結構與教學順序。但筆者在深究其具體內容后發現：教材設計缺少在培養學生思維能力層面的考量,而思維是教學創新設計的重要立足點與突破口,可通過創設生動情境激發思維，依托有效問題深化思維。筆者結合“速度”教學,對創新設計的具體措施及其意圖做闡述。

2.1 情境設計貴在生動

(1) 運用“運球比賽”，建立速度概念

“運球比賽”是學生將乒乓球放置于乒乓球拍上,手握球拍將球從起點運往終點,比較運球的快慢。如果乒乓球不慎落地,可以撿起來并從掉落點繼續運球。

情境一(路程相同，時間不同):請兩位學生參與“運球比賽”,要求兩者從同一起點線同時開始運球至同一終點線。

情境二(時間相同，路程不同):另外請一位同學作為挑戰者與第一次比賽中的獲勝者比賽,要求兩者從同一起點線同時開始運球。當兩者在途中有前后差距時,教師叫停比賽。

情境三(路程、時間均不同):再請一位同學作為挑戰者與第二次比賽中的獲勝者比賽,要求兩者從不同起點線同時開始運球至同一終點線。

需要提醒的是,在情境三的比賽中有可能會出現如圖1所示情況,即路程短的A學生比路程長的B學生晚到終點線。這種在教學過程中“意外”生成的、具有教育價值的片段,應該作為寶貴的教學資源加以合理利用。筆者認為,學生通常會得出“A的路程小、時間長,運球慢”的結論,此時,教師首先要肯定答案的正確性,然后引導學生從“不同路程不同時間”的角度進一步探討此問題。

圖1

設計意圖:“運球比賽”相比教材的“紙錐實驗”,作為過程教學的有效載體,通過三次具有連續性與層次性的學生活動,既呈現了真實的問題情境,又因其生動性而讓課堂教學更富活力。

(2) 實測步行速度，感知速度大小

情境一:請一位學生從起點線正常步行至終點線,估計步行速度。

情境二:再請學生合理選擇器材,實際測量上述學生的步行速度。

設計意圖:從估計到實測步行速度,而非機械記憶教材給出的速度值,目的是讓學生在真實生動的情境中主動參與探究,在探究過程中經歷知識的形成過程,從而幫助學生理解所學知識,培養動手能力。

2.2 問題設計貴在有效

(1) “比較大、小紙錐下落的快慢”問題設計

問題一:大、小紙錐下落的快慢一樣嗎?哪個更慢?

問題二:把大、小紙錐放在同一高度同時釋放,運用了哪種科學方法?

問題三:還可以采用什么辦法比較大、小紙錐下落的快慢?

問題四:當大、小紙錐在運動路程與時間都不同的情況下,又該如何比較運動的快慢?

設計意圖:在實驗的基礎上依次提出四個梯度性問題,雖然問題的難度并不大,但是如果問題設計得不好,就很有可能“堵塞”學生的思維。比如,在“問題一”之后,如果直接以“你是怎么判斷的”作為問題,就極易導致學生的思維陷入混亂。因此,筆者在“問題二”中“把大、小紙錐放在同一高度同時釋放”作為思維的臺階,不僅突出了問題的指向性,而且還為后續問題的提出奠定了良好基礎。

(2) “測量紙錐下落速度”問題設計

在實驗的設計環節,教材分別就實驗原理、測量工具及表格設計進行了設問,問題既明確又具有層次性,但教材在實驗的操作層面卻缺少相關的問題設計。因此,筆者通過以下教學過程對教材設計進行必要的補充。

師(邊演示邊提問):在測量紙錐下落高度時,以紙錐的錐面還是錐角作為起點比較好?為什么?

生甲:應該選錐面。因為錐面能夠與尺面垂直,容易讀數。

師:你的想法是有道理的。有沒有同學能指出該方法的不足之處?

生乙:因為紙錐落地時是錐角著地,所以以錐面為起點不能準確測量它的下落高度。

師:非常好!你還考慮了紙錐的落地情況,想得真周到。那么,是不是以錐面為起點就不能確定紙錐實際的下落高度呢?請甲同學想一想，有沒有解決辦法?

生甲:可以先測量紙錐高度,然后用落地高度減去紙錐高度就是下落高度。

圖2

師:這是一個可行的方法,就是操作起來有點繁瑣。請同學們繼續思考,如果以錐角作為下落起點,怎樣能更為準確地讀出起點的刻度值?

生丙(邊演示邊回答):可以先將錐角豎直放在另一把水平刻度尺的尺面上,再將刻度尺的一端與米尺的尺面垂直放置,這樣就能準確讀數了(如圖2)。

師:你想到了一個既簡單又實用的好辦法!那么,我們有什么方法可以讓紙錐下落的時間更長些?

生:可以選用大紙錐或者增加下落高度。

師:對。那么,當大紙錐從更高處下落時,怎樣借助米尺和身邊的物體測量其下落高度?

生(邊演示邊回答):可以先用米尺測量課桌高度,再將米尺的零刻度線對準桌面。那么,紙錐下落的高度就是桌面的高度。

師:分析得非常詳細。接下來,請同學們根據以上操作方法完成實驗。

設計意圖:通過問題引導學生對“紙錐下落起點”“延長紙錐下落時間”的探討,教師不僅能夠幫助學生掌握正確的操作方法,而且能夠讓學生意識到科學探究是精細、嚴謹的,不能只停留在“差不多”的層面,由此促進學生思維向高階思維發展。

3 教學反思

3.1 精心預設,妙于生成

課堂教學是學生各方面能力獲得生長的重要途徑,也是教師處理各類矛盾的過程,而預設與生成之間的矛盾,尤其需要教師重點關注并設法解決。“精彩的生成只會青睞于有準備的課堂”,精心預設需要教師從學生思維、所學知識、教學素材等角度系統考慮教學過程,再從教學過程的細節處考慮“有所為而有所不為”的問題,從而讓課堂教學因預設而有序,因生成而精彩。

3.2 巧設情境,善于提問

柯林·比爾德和約翰·威爾遜指出:“我們發現,脫離體驗談論學習沒有任何意義。體驗不能被忽略,它是所有學習的核心思考點。”真實生動的教學情境作為有效體驗的前提與載體,能夠為學生營造一種身臨其境的、無拘無束的探究氛圍,為學生思維提供立足點。而進一步深化思維的關鍵在于情境中的問題設計,好的問題設計應該具備“穿針引線”“拋磚引玉”的效果,從而實現由教學情境到物理原理的自然過渡。

“培養學生核心素養、體現學生主體地位”的教學理念是教學改革的指路明燈,將引領我們為創設學生、知識、教師三者和諧共生的教學氛圍而不懈努力。教師唯有不斷思考與鉆研,才能讓課堂教學更加完善,才能讓學生物理核心素養的培養目標在教學中得以達成。