基于核心素養(yǎng)的中學(xué)物理教學(xué)預(yù)設(shè)與生成的策略

付 明

(石家莊市裕華求實中學(xué) 河北 石家莊 050011)

1 預(yù)設(shè)與生成的關(guān)系

預(yù)設(shè)是教師結(jié)合課程標準和學(xué)生學(xué)情，根據(jù)教學(xué)計劃提前設(shè)定的課堂教學(xué)“程序”，是生成的前提和保證；生成是根據(jù)教師的教學(xué)預(yù)設(shè)在課堂教學(xué)中達到的目標．例如人教版八年級下“浮力”一課，在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”實驗的猜想環(huán)節(jié)，教師根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗和知識做好預(yù)設(shè)：浮力可能跟液體密度、物體浸入液體的體積、深度等有關(guān)，并做好引導(dǎo)準備．在學(xué)生猜想時，教師能針對學(xué)生的猜想進行引導(dǎo)，最終生成實驗要探究的因素，從而保證了學(xué)生的主體地位和教師的引導(dǎo)作用．

預(yù)設(shè)是靜態(tài)的，而生成卻是一種動態(tài)過程．課堂生成的問題有些是可以預(yù)設(shè)的，我們稱之為“預(yù)設(shè)性生成”，而有些是無法預(yù)設(shè)的，我們稱之為“非預(yù)設(shè)性生成”．比如在上述案例中，學(xué)生猜想“浮力跟物體的密度、物體的體積有關(guān)”，而教師沒有做好預(yù)設(shè)，怎么辦？在實際教學(xué)中，很多教師會選擇忽視這些學(xué)生的猜想，然后按照自己既定的軌道(即預(yù)設(shè))繼續(xù)后面的教學(xué)．在這樣的物理課堂中，學(xué)生逐漸失去了表達自己觀點的興趣，課堂也變得機械和沉悶，也許教師會覺得講課很順利，但是學(xué)生的質(zhì)疑和創(chuàng)新能力無法提高．如果教師在學(xué)生提出猜想后，鼓勵學(xué)生的同時，再安排學(xué)生設(shè)計實驗探究浮力跟物體的密度、物體的體積是否有關(guān)，學(xué)生探究的興趣將會很濃厚，保護學(xué)生興趣的同時，也培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計實驗的能力．

由此可見，預(yù)設(shè)與生成是高效課堂教學(xué)中不可缺少的兩個重要因素，缺少任何一個因素都會造成課堂教學(xué)的失衡．第一，教育是有目的的，教師的教與學(xué)生的學(xué)需要提前設(shè)計安排，這是必須的．第二，課堂教學(xué)活動是教師與具有生命力和思考力的學(xué)生進行的活動，不確定性、動態(tài)性的因素是必然的．教師在備課時做好充分的預(yù)設(shè)能夠保證課堂流暢，促進知識的生成．但是如果完全按照教學(xué)預(yù)設(shè)進行，教學(xué)活動就會變得機械、枯燥，束縛了學(xué)生創(chuàng)新精神和探究欲望，忽視了學(xué)生的主體地位．而忽視教學(xué)預(yù)設(shè)、一味追求“非預(yù)設(shè)性生成”，整節(jié)課也許學(xué)生非常積極，興趣濃厚，但是學(xué)生并不知道這節(jié)課要學(xué)什么，主體性知識得不到保證，無法達到既定教學(xué)目標．從這個角度講，預(yù)設(shè)與生成是辯證統(tǒng)一的關(guān)系．

2 處理好預(yù)設(shè)與生成關(guān)系的必要性

物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要由物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任4個方面的要素構(gòu)成．文獻[1]認為，科學(xué)思維是從物理學(xué)視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認識方式，是基于經(jīng)驗事實建構(gòu)理想模型的抽象概括過程，是分析綜合、推理論證等方法的內(nèi)化，是基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì).由此可見，質(zhì)疑精神和批判性思維是科學(xué)思維的重要體現(xiàn)．打造預(yù)設(shè)與動態(tài)生成平衡的高效課堂，學(xué)生的主體作用得到保證，學(xué)生可以在物理課堂中根據(jù)自己的推理提出質(zhì)疑，提出自己的見解，無論學(xué)生的觀點是否正確，教師加以恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生科學(xué)思維肯定能得到很大提高．

物理核心素養(yǎng)中的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”，是指在認識科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境的關(guān)系基礎(chǔ)上，逐漸形成的對科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度及責(zé)任感[1]．打造預(yù)設(shè)與動態(tài)生成平衡的高效課堂，學(xué)生在好奇心和求知欲驅(qū)動下去思考、追求創(chuàng)新，本身就是一種科學(xué)態(tài)度的體現(xiàn)，實事求是、追求真理的責(zé)任感得到升華．

如圖1所示，只有預(yù)設(shè)的課堂教學(xué)，學(xué)生只是獲取知識、學(xué)會思考的內(nèi)容；而在充分預(yù)設(shè)的前提下，重視動態(tài)生成的課堂教學(xué)中，學(xué)生學(xué)會了如何去思考，學(xué)生的問題解決能力、創(chuàng)造性精神和批判性思維得到提高，才能生成物理學(xué)科的核心素養(yǎng)．所以，處理好預(yù)設(shè)與生成的關(guān)系，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的必然要求．

圖1 預(yù)設(shè)與生成的關(guān)系

3 預(yù)設(shè)與動態(tài)生成的教學(xué)策略

3.1 精心設(shè)計教學(xué) 做好彈性預(yù)設(shè) 為學(xué)生的課堂生成留空間

教師在設(shè)計教學(xué)時，要為學(xué)生主動學(xué)習(xí)而預(yù)備充分的空間，為動態(tài)生成保留足夠的余地．彈性預(yù)設(shè)既要有教學(xué)的大方向，又要具備高度的靈活性．因此，物理課堂的教學(xué)設(shè)計必須是留有空白、留有彈性的預(yù)設(shè)，這是物理教學(xué)的復(fù)雜性與學(xué)生個體的差異性決定的．

在預(yù)設(shè)“生成”時，特別在一些重要且易爭議的點上，教師不直接點破，讓學(xué)生自己觀察，產(chǎn)生困惑并提出見解，生成不同的解決方案等．在預(yù)設(shè)生成時，一個關(guān)鍵的地方就是教師在教學(xué)的每一個步驟上都需要考慮各種可能性．

案例1：人教版第十八章第4節(jié)“焦耳定律”實驗“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少與什么因素有關(guān)”．在猜想電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少與什么因素有關(guān)時，學(xué)生猜想的大方向是“電流大小、電阻大小和通電時間”，但是應(yīng)該有些學(xué)生會猜想“電壓”．所以在進行教學(xué)設(shè)計時，要留好引導(dǎo)電壓的教學(xué)時間，并想好如何引導(dǎo)學(xué)生．如果學(xué)生提出電壓，教師可以追問，“電壓與電流的關(guān)系是什么？”學(xué)生會回答“電壓是形成電流的原因”，此時教師可以引導(dǎo)“電壓是形成電流的原因，所以電流是直接原因，電壓是間接原因，我們在探究時應(yīng)該探究直接原因”．

3.2 打造有利于動態(tài)生成的課堂

(1)構(gòu)建寬容、輕松、民主的課堂氛圍，為動態(tài)生成創(chuàng)造可能

構(gòu)建寬容、輕松、民主的課堂氛圍，可以發(fā)展學(xué)生的質(zhì)疑能力和創(chuàng)新能力，促進學(xué)生的積極性，保護學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而為動態(tài)生成創(chuàng)造可能性．

案例2：人教版第十三章第1節(jié)“分子熱運動”演示實驗“分子間存在引力”．教師演示完兩個鉛柱吸在一起并能掛幾個鉤碼后，一個學(xué)生提出自己的觀點，“老師，兩個鉛柱之間沒有空氣，所以可能是大氣壓力的原因．”筆者很欣賞學(xué)生的質(zhì)疑，并告訴學(xué)生鉛柱的直徑，讓學(xué)生計算大氣壓力的大小．經(jīng)過計算，大氣壓力大約是31 N時，筆者引導(dǎo)學(xué)生如果兩個鉛柱可以吊起一個課桌，是否可以排除大氣壓力的因素時，學(xué)生異口同聲贊同．在全班學(xué)生面前，筆者用兩個鉛柱吊起一個課桌，雖然1 s之后課桌還是掉了下來，但是學(xué)生自發(fā)的鼓掌對于提出質(zhì)疑的學(xué)生來說是最大的鼓勵．

(2)精心設(shè)計“問題串”，引導(dǎo)學(xué)生精彩生成

在某個教學(xué)問題中，教師精心設(shè)計“問題串”，組織學(xué)生自主思考、小組討論，引導(dǎo)學(xué)生自己得出答案，比教師直接講授效果要好得多．

案例3：人教版第十三章第2節(jié)“內(nèi)能”演示實驗“做功改變內(nèi)能”．物體對外做功，內(nèi)能會如何變化？這個問題拋給學(xué)生后，筆者演示了“空氣推動塞子”實驗，學(xué)生觀察到塞子被推出去，瓶口出現(xiàn)了水霧．筆者設(shè)計了如下問題串：“①出現(xiàn)水霧是什么現(xiàn)象？②為什么會出現(xiàn)水霧？③通過水霧的出現(xiàn)和塞子被推出去，你能得出什么結(jié)論？”學(xué)生通過討論，得出空氣對塞子做功，內(nèi)能減少，溫度降低，所以水蒸氣液化成小水滴．通過這樣的“問題串”設(shè)計，學(xué)生通過討論自己得出結(jié)論，符合新課標的要求．

(3)鼓勵學(xué)生質(zhì)疑和創(chuàng)新

注重生成的課堂一定是關(guān)注學(xué)生的課堂，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力．

案例4：復(fù)習(xí)課“特殊方法測小燈炮的額定功率”．特殊方法測小燈炮的額定功率是近幾年河北中考電學(xué)實驗題的熱點和難點．教學(xué)中，通過對比常規(guī)方法測電功率電路圖，學(xué)生能夠理解到，一個電壓表相當(dāng)于一個電流表和一個定值電阻的組合，如圖2所示.

圖2 電壓表等效電路

一個電流表相當(dāng)于一個電壓表和一個定值電阻的組合，如圖3所示.

圖3 電流表等效電路

筆者給出一些器材，要求學(xué)生設(shè)計測小燈泡額定功率的電路圖：

已知定值電阻R0=20 Ω，滑動變阻器R1(20 Ω 1 A)，電源電壓E=18 V，小燈泡的額定電壓為6 V、額定功率約為3 W，1個電壓表，3個開關(guān)(1個開關(guān)為總開關(guān))，導(dǎo)線若干．

學(xué)生根據(jù)上述的兩個模型，設(shè)計出了如圖4所示的電路圖．

圖4 學(xué)生初時設(shè)計的測小燈泡額定功率電路圖

圖4是比較經(jīng)典的電路圖，很多模擬題中都出現(xiàn)過．但是學(xué)生在設(shè)計時沒有考慮電源電壓和電壓表量程．筆者引導(dǎo)學(xué)生：“請大家計算一下，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光且閉合開關(guān)S和S1時，電壓表示數(shù)大概是多少．”學(xué)生通過計算，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大約是16 V，已經(jīng)超出量程．學(xué)生再討論，設(shè)計出如圖5所示的電路圖，這是筆者預(yù)設(shè)學(xué)生設(shè)計的電路圖．但是有個學(xué)生也考慮了電壓表的量程，設(shè)計了如圖6所示的電路．

圖5 學(xué)生根據(jù)情況討論后改進的電路圖

圖6 考慮電壓表的量程后，一位學(xué)生設(shè)計的電路圖

這個學(xué)生的設(shè)計并不是筆者預(yù)設(shè)的，這個學(xué)生給出的實驗步驟：

(1)閉合開關(guān)S和S1，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)UL=6 V．

(2)斷開S1，閉合開關(guān)S和S2，保持滑動變阻器滑片位置不變，記錄電壓表示數(shù)為U．

閉合開關(guān)S和S1時，滑動變阻器的阻值為2RL；閉合開關(guān)S和S2時

則

所以燈的額定功率為

這個學(xué)生講完后，全體學(xué)生把掌聲獻給了他，這樣的教學(xué)安排，對所有學(xué)生來說都是一種鼓勵、一種引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生堅持思考、堅持創(chuàng)新．

3.3 及時反思教學(xué)的預(yù)設(shè)與生成

通過教學(xué)反思，分析整個教學(xué)過程和教師自身的表現(xiàn)，一方面可以發(fā)現(xiàn)不完善的地方，采取補救措施；另一方面，可以促進教師的專業(yè)成長，以改進以后的教學(xué)．

預(yù)設(shè)與生成的辯證統(tǒng)一關(guān)系，決定了課堂教學(xué)是靜態(tài)和動態(tài)的有機結(jié)合．作為課堂教學(xué)的組織者，教師的引導(dǎo)作用成了處理好二者關(guān)系的關(guān)鍵．教師要善于捕捉“動態(tài)生成”，不拘泥于預(yù)設(shè)，以“預(yù)設(shè)性生成”促成課堂的“非預(yù)設(shè)性生成”，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和批判性思維，從而促進學(xué)生的終身發(fā)展．