福建省漳平市溪南中學 黃建煌
以教育大數據為背景的初中物理精準教學課堂構建,已成為新課改的內在要求。教師應以大數據教育平臺為抓手,立足學生的物理學習實際情況,綜合運用智慧教學課堂,開展個性化、多元化物理教學活動。同時,教師應注重學生創新意識的培養,并從不同角度出發探索精準教學課堂構建策略。在構建精準化物理教學過程中,教師要強化教學實踐與實證分析,從而精確分析學生對于物理精準課堂學習、理解的程度,摸清學生物理學情,因地制宜地改革教學方式,實現高效教學目標。
積極反應指的是學生在學習的過程中應與教師及時互動,這樣才能在接收到教師教學信息之后及時做出反應,從而在學習教師講授的物理知識時保持積極的狀態。教師與學生之間及時互動,能夠讓教師更準確地把握學生的學習狀態,進而及時調整教學方案,實現高效教學、生動教學,而這也正是精準教學課堂對學生的基本要求。比如教師在給學生講述“多彩的光”這一單元內容時,可以采取信息化教學方式激活學生參與課堂教學互動的興趣。
及時強化原則意味著教師需要與學生積極進行互動之后,客觀、準確地對學生的行為進行評價。例如,在學生積極回應教師課堂提問之后,教師根據學生的回答給予鼓勵性的評價,進而讓學生的互動積極性得到有效提升,這對于教師構建物理精準教學課堂而言十分關鍵。教師可以根據學生的課堂反應,設計多元化獎勵教學方案,讓每個學生都能快速融入物理精準教學課堂。
物理精準課堂的構建需要教師堅持層次遞進式教學方式,以小步子教學模式來幫助每個學生在學習物理知識的過程中都能樹立良好的學習自信心。物理教師需要結合學生的物理知識基礎與近期發展狀況,把教學內容科學區分成由易到難的幾個小步子,實施小步子教學模式以幫助學生循序漸進地理解相關物理概念與公式。教師通過正向激勵讓學生體會到成功的樂趣,進而有效增強學生的學習自信心,讓學生逐步對參與課堂教學互動、對課堂反應做出積極回應成為一種條件反射。
自定步驟教學原則指的是教師參照“中等學習水平”的學生,來對不同學生實施不同的教學方案,并允許每個學生能夠按照自己的學習進度進行有節奏的學習,從而讓每個學生都有機會去深入思考物理知識,實現物理個性化、精準化學習課堂的構建。基于此,教師在構建物理精準教學課堂的過程中,可以通過內容劃分、小組劃分以及信息化教學課堂劃分來實現層次遞進與自定步驟的物理教學目標。
低錯誤率原則需要教師結合學生最近物理學情,科學設計相關物理教學方案,進而讓學生在學習物理新知識的過程中減少犯錯誤的機會。傳統物理教學課堂上教師對學生錯誤的回答往往會給予消極的評價,這樣會逐步打消學生的學習積極性。因而教師需要結合學生的個性化學習特點,靈活設計相關物理課堂問題,結合小步子與自定步驟教學原則來幫助學生建立物理學習自信心。比如,教師在給學生講述“電流做功與電功率”這一章節內容時,可以先聯系“探究電路”這一單元內容為學生提出遞進式物理教學問題。這樣既能夠讓學生更好地融入物理教學互動之中,也能有效消除學生的畏難心理,從而減小物理知識點之間的難度跨度,有效降低學生的錯誤率。
精準教學課堂的精準主要體現在“內容”“目標”與“學情”“時機”“練習”精準,這就需要教師結合信息化大數據教學平臺,精確掌握每個學生的學習情況,精確地設計教學方案。
該物理精準教學模式需要教師通過遞歸思想來明確精準目標樹,進而科學開發“教材、課題與教學內容”,明確教學過程并利用數據進行精準評估與決策。其課堂設計具體流程為:精準明確物理教學目標→開發材料與教學過程(班級差異化教學與小組合作學習模式、構建師生互動數字課本與微視頻)→計數與繪制學生的課堂教學表現(個體與群體自主性學習互動、運用web繪圖工具繪制相關的數據圖)→數據決策(教師根據學生的實際學情進行精準決策)。這種精準化物理教學模式需要教師精確掌握每個學生的實際學情來確定教學總目標,并以總目標為樹根、以每個子知識為樹枝來建立精準化物理練習題庫,進而以遞進式練習、分析、評價來快速找到學生物理知識學習短板,并通過回歸方式來重復教學,突破學生學習短板,實現高效教學的目標。
“352”精準教學模式指的是教師以時間維度作為切入點,把課堂教學模式拆分成課前三個學習環節、課中五個教學模塊以及課后兩個教學鞏固環節。其具體實施流程為:自主預習→微課互動指導→在線反饋作業→自主檢驗導學→小組合作探究→教師進行課堂領學→課堂實時教學檢測→課時學習結構評價→課后知識鞏固練習→個性化自定步調學習。教師通過構建這10個教學環節來讓學生精確找到物理學習方法,并能夠結合自己的理解精準應用。“352”精準化物理教學課堂突出了學生的學習主體地位,實現了線上與線下一體化教學,突破了傳統物理教學方式的束縛。這種物理課堂教學模式需要借助學校多媒體教學硬件設施,并需要在課堂上運用AI技術,因而時空精準教學模式在大范圍推廣方面存在一定的限制。
目標導向式物理精準教學模式以信息技術教學為引導、以時空模式為框架,并基于“智慧教學”平臺整合物理課內外教學資源,通過“大數據”導學來實現物理高效、精準教學。即教師可以把物理教學目標劃分為“課前”“課中”與“課后”三個層面:在課前教師應以“普適性”物理教學資源引導學生進行系統預習,以注重對學生的引導與啟發;而在課中則以“針對性”物理教學資源,揭示與矯正學生在物理學習過程中存在的問題;在課后針對學生的學習情況,開展“專題性”物理知識教學,幫助學生鞏固和提升。比如,在課前教學啟發引導量化、細化方面,教師需要建立知識技能樹,設計對應的微課與習題并制作目標學習清單;而學生則相應地通過學微課、讀教材來完成教師設計的問題與學習單。同時,在課中教學矯正揭示的過程中,教師應確保教學過程的多樣化與程序化。如教師需要確保新課引入的趣味化與生活化,明確課堂教學重點與難點,并通過生活化應用、科學介紹幫助學生對將要學習的知識有一個直觀、系統的認識。學生在課堂教學過程中應理解物理重點與難點、整合關聯新舊知識、積極參與師生互動、完善學習清單并應用新知識解決問題。在課后反思總結提升教學階段,教師應圍繞精準化教學理念確保課后知識總結提升個性化與精準化。在此階段教師需要檢查學習清單、依據學生學情設計專題教學微課、利用微課講解課后作業,并通過小組合作學習與個別指導來幫助學生查漏補缺。與之相對應的學生任務為:完成作業與課后測試、學微課并訂正作業、做專題性作業以及整理錯題本和學習單。
以初中物理“熔化和凝固”這一節教學內容為例,教師應根據目標導向式物理精準教學課堂指引,為學生設計課前、課中以及課后教學環節,并根據學生的實際學情靈活設計課堂教學活動,切實精準掌握學生的學習情況,實現精準教學課堂高效教學目標。
在這一教學環節中教師應根據普適性教學原則,為學生整合物理教學資源并靈活設計課前測試試題,讓初中生根據教師所列示的學習清單進行有目的性的預習,避免學生走馬觀花式閱讀物理教材,從而重點突出物理課前導學的引導性與啟發性。例如,教師在設計該節課課前測試題目時,應系統地融入“熔化和凝固”教學的重點與細節,引導學生對將要學習的內容有一個系統、直觀的感受,并通過測試來掌握學生的課前預習情況。比如,準確區分熔化、凝固物理現象;能夠辨別晶體、非晶體之間的區別;引導學生對冰的熔點進行辨別;綜合考查學生對于熔化、凝固圖像的繪制理解;分析熔化與凝固吸、放熱現象,探索熔化與凝固的基本條件。經過測試能夠發現大部分學生對于熔化、凝固現象區分能夠快速理解掌握,而對熔化、凝固的本質意義還處在初步認識的階段,并沒有深度理解兩種物理現象的本質。同時,學生在自主預習的過程中并沒有全面理解晶體與非晶體之間的區別,這就需要教師在課堂教學的過程中進行進一步講解。綜上所述,教師在構建本節物理精準教學課堂的重點在于讓學生通過實驗,深入理解熔化、凝固的基本條件,進而掌握晶體與非晶體的本質區別。
1.科學引課(時間約3分鐘)
教師教學準備活動:把水和白糖以1∶3的體積比混合之后,加熱到一定溫度帶到物理課堂之上,并通過自制教具給學生現場制作棉花糖,讓學生思考分析“棉花糖機”的制作原理及其制作棉花糖的物理依據。
學生活動:以課堂學習小組為單位觀看教師制作棉花糖,并討論思考棉花糖制作與“熔化與凝固”這節課之間的內在聯系。
設計意圖:讓學生通過在課堂上觀看教師現場制作棉花糖,來感受白糖的熔化、凝固全過程,進而讓學生通過多感官刺激,快速提升自身對于熔化和凝固相關物理知識的學習興趣。
2.精準課堂教學框架介紹(時間約5分鐘)
教師教學活動:教師利用PPT來給學生呈現糖和水的不同狀態,進而自然地引出物質的三種形態,并讓學生初步認識物質三種形態之間的轉化特點。同時教師運用多媒體來讓學生系統地觀看本節課的教學框架,并對其中涉及的難點與細節進行初步講解。
學生活動:認真觀看教師播放的多媒體、積極回答課堂問題,并通過小組合作學習初步理解物質三種形態變化與分子間距大小之間的內在關系。
設計意圖:“熔化與凝固”作為物質三種變化的首節課,教師需要借助多媒體PPT把三種形態變化框架講解明白,讓學生能夠系統掌握本節課的學習重點與框架,進而為學生后續物理知識學習奠定堅實的基礎。與此同時,教師應結合學生已學知識把“熔化與凝固”知識點與以前章節內容有機結合,切實提升學生對三種形態的理解,加深學生對本章節知識點的認知。
3.熔化與凝固新課講解(時間20~30分鐘)
教師在新授課教學的過程中應確保講解內容與學習清單中的活動保持一致。由于在課前學生對于物理知識清單進行了填寫,課上教師應根據學生的預習情況來有針對性地進行講解和拓展。這樣能夠讓學生更充分地理解本節課教學內容,并能夠節省大量的課上教學時間。教師在設計新課教學活動的過程中,應秉持針對性、層次遞進性的原則,確保每個學生都能按自己的學習節奏進行系統學習。“熔化與凝固”新授課教學活動設計如下。
活動一:(1)教師輔導教學策略。首先給學生播放石蠟熔化、冰塊熔化的視頻,讓學生回答自己所看到的現象。當學生回答完成之后,教師可以提出問題:“為什么石蠟熔化需要加熱,而冰融化并不需要加熱?”當學生給出正確答案之后,教師進一步進行追問:“通過實驗探究發現熔化需要溫度差,如果把兩個有溫度差的物體放到一起會發生什么呢?”進而引導學生討論并思考熔化的基本條件是什么。(2)課堂學習活動設計。學生回答:“熔化時石蠟與冰塊的狀態不一樣。冰塊是逐漸變為冰水混合物,而石蠟則是逐漸變軟成為液體。”學生通過課堂學習小組討論、思考,并回答:“冰塊的熔點比較低,在視頻中所處環境的溫度比冰的熔點高,所以變相地相當于給冰塊加了熱。”學生在觀看實驗、翻閱物理教材之后,給出答案“有溫度差的兩個物體接觸會發生熱傳遞,溫度高的物體放熱、溫度低的物體吸熱。表明熔化需要吸收熱量”。(3)活動設計意圖以及課堂形成性評價。學生在課前已經對該實驗進行了具體操作,教師利用多媒體對該實驗進行回放,引導學生對于實驗細節、重點內容進行進一步思考探索。而教師通過不斷追問,引導學生思考并說出“物體熔化需要吸熱”,進而強化學生對熔化條件的理解。教師形成的評價為:在預習過程中雖然學生都能正確填寫問題清單,但在教師追問時學生的思考時間顯著增加。當其得出相應結論后都在學習清單中進行補充記錄。
活動二:(1)教師輔導教學策略。教師通過PPT給學生展示熔化的流程圖,并向學生提出“同樣是熔化為什么熔化的現象卻不相同?”的問題,引導學生利用逆向思維進行反推思考。教師引導學生總結得出“當物質吸熱熔化時,由于其吸收熱量多少不同、溫度升高特點不一致,熔化現象各不相同”。(2)課堂學習活動設計。學生在觀看PPT熔化流程圖之后,結合不同物體內部的分子之間的距離大小不一致的基本原理,分析雖然物體熔化都需要吸熱,但其吸收熱量的多少、分子間運動劇烈程度不同,導致不同物體的熔化現象各不相同。(3)活動設計意圖以及課堂形成性評價。教師利用熔化過程因果關系流程圖,輔助學生進行創新思考,進而引發學生自主探究在物體熔化吸熱過程中,其吸熱多少與溫度變化之間的聯系。形成性評價為:學生對于該活動的思考探索存在一定的難度,其學習單填寫不規范,教師在本部分講解中所需要的時間顯著增加,因而需要注重學生逆向思維的合理引導。
活動三:(1)教師輔導教學策略。教師把學生繪制的熔化與凝固圖利用PPT展示給大家,并根據學生不同問題引導學生把表格數據合理轉化為圖像數據。(2)課堂學習活動設計。教師帶領學生對PPT上部分學生的溫度圖表進行評價分析,讓學生逐步掌握繪制溫度隨加熱時間變化而變化的圖像。(3)活動設計意圖以及課堂形成性評價。通過引導學生科學作圖來鍛煉學生對數據深入處理的能力,進而讓學生能夠自主對本節實驗教學課上數據進行處理,提高學生答題能力。
活動四:(1)教師輔導教學策略。引導學生思考在日常生活中,哪些物質的熔化與冰塊類似,并舉例說明。當學生回答完畢之后,追問學生哪些物質的熔化與石蠟類似,并進行舉例。教師進一步追問學生:“教材中給出使用硫代硫酸鈉來探究不同物質吸熱溫度變化,而并沒有推薦使用冰,這是為什么?”(2)課堂學習活動設計。學生通過查閱資料并討論總結,回答與冰融化類似的物質有糖、金屬、鹽、酒精等物質。學生結合自己學習清單內容,給出與石蠟熔化類似的物質有玻璃、瀝青、橡膠、塑料等。學生根據冰的物理特性回答:“冰在常溫下會快速熔化,且不易保存。海波(硫代硫酸鈉)常溫下狀態為固體,更容易實驗操作。”(3)活動設計意圖以及課堂形成性評價。學生通過翻閱資料、自主思考,了解硫代硫酸鈉物質特點,并了解物質熔點的作用。
總之,初中物理精準教學課堂的構建是一個復雜、長期的教學工程,教師應以目標導向為教學原則,從課前學習知識清單設計、課中教學活動規劃以及課后例題講解與拓展提升三個方面入手,實現教學目標、方式、體系的精準。同時教師應及時掌握學生學情,及時調整教學方案以滿足學生的個性化學習需求。