

福建省教育科學“十四五”規劃2023年度課題:新課程視域下初中物理跨學科實踐教學設計與實施研究(FJJKZX23-519)研究成果
摘" "要:以滬科版義務教育教科書物理八年級全一冊中的“聲的世界”單元復習為例,談在大單元教學模式下初中物理復習課教學策略和方法。從培養學生物理學科核心素養出發,基于大單元教學模式,以“喚醒沉睡的耳朵”為主線,創建真實的教學情境,幫助學生重新梳理知識脈絡,加深學生對該模塊知識的記憶和理解,并形成良好的知識結構,加強了知識與實際生活的聯系,最后將知識用于解決實際的問題,最終達到提升學生物理核心素養的目的。
關鍵詞:大單元教學;初中物理;復習課
目前,國家對教育的重視程度不斷提升,“雙減”政策的落地以及2022版新課標的實行,促使教師在課堂活動中改變傳統的教學方法和策略,讓學生高質高效地學習,有充分的時間閱讀、思考、實踐、創新,不斷提高學生的核心素養。《義務教育物理課程標準2022版》課程理念中提出基于核心素養發展要求,遴選重要觀念、主題內容和基礎知識,設計課程內容,增強內容與育人目標的聯系,優化內容組織形式。設立跨學科主題學習活動,加強學科間相互關聯,帶動課程綜合 化實施,強化實踐性要求[ 1 ]。教師應以主題為線索,構建課程,進行大單元教學。
在教學過程中,教師發現學生在課堂上所學的知識,由于知識點的記憶不夠深刻,思維以及方法上不夠熟練,時間長非常容易遺忘,學習效果不夠理想,因此需要通過復習課對所學的知識、解決問題的方法等各方面進行鞏固,強化知識的理解與應用。而在傳統的單元復習課中,為了應對考試,教師主要以回憶知識點并完成相關解題的方式完成復習。課堂互動略顯不足,無法激發學生學習的興趣。對于基礎比較扎實的學生來說,知識記憶和解題方法都已經熟練掌握,這樣的復習課就無法幫助他們進一步提高。對于普通學生來說,每個知識點都需要記憶,知識點繁多且碎片化,不僅增加了學生記憶的難度,也不利于學生構建知識體系,并用于解決實際綜合問題。傳統的復習課更注重物理觀念的提升,而在科學思維、科學探究以及科學態度與責任等維度上有所不足,學生得不到很好的鍛煉和成長,不利于培養學生應用知識解決實際問題的能力,更不利于學生科學素養的提升。大單元教學模式下的復習課則是依據新課程標準,以培養學生的核心素養為目標,以各章節知識為基礎,以任務和主題為線索,找到知識點之間的聯系,并通過主題任務進行關聯,以項目式教學的方式推進課堂教學,深挖科學探究、思維方法、育人價值、社會責任感,精心設計任務與活動,完善作業設計與評價,最終形成教學整體。文章以初中物理大單元教學模式下“聲的世界”復習課為例進行初步的探索。
1" 精確主題,明晰目標
1.1" 主題確定
現有的滬科版物理教材“聲的世界”這一單元中的教學內容包含了聲音的產生和傳播、聲音的特性、超聲和次聲等內容。在大單元教學模式下,以“喚醒沉睡的耳朵”為項目,將物理學科與人文關懷相結合,設計了一個基于實際生活出發的真實情境。我國聽障人士人數較多,通過課堂教學讓學生了解不同類型的聽障,并從關愛聽障人士的情感出發,引導學生思考針對不同聽障人群,如何“喚醒沉睡的耳朵”。
1.2" 設計思路
通過分解復習“聲音的世界”知識點,并將知識點重組,解決實際問題。
從主題出發,要想喚醒沉睡的耳朵,首先要知道人聽見聲音的過程,來復習聲音的產生,聲音是如何傳播的以及聲音的接收。結合生物學中耳朵的構造,人的耳朵聽見聲音要經過鼓膜—耳蝸—神經—大腦。再結合醫學的實際問題,對聽障進行分類。并通過解決各種類的聽障,復習鞏固聲音的特性,響度、音調、音色、以及超聲和次聲等知識。最后啟發學生思考生活中哪些不良習慣會導致后天聽力受損,復習樂音和噪聲,并倡議學生科學用耳保護聽力。具體流程如圖1。
1.3" 教材及學情分析
人們接收外界信息的一個非常重要的途徑是聲音,學生對于聲現象的認知也易于通過有趣的、易操作的探究活動來進行。學生在學習的過程中對聲學的知識有了基本的記憶和初步的理解。但是學生對于知識點之間的聯系比較陌生,沒有構建成完整的知識體系。需要通過系統復習,形成章節知識的結構化。通過項目式學習遷移已有知識,真正實現跨學科知識整合,增加學生學習的動力和興趣。
1.4" 教學目標
(1)本節復習課以“喚醒聽障人士沉睡的耳朵”為主線,將“聲的世界”整個章節的知識和規律通過復習、鞏固和強化,加深學生對整體知識的理解,構建知識之間的聯系,同時強化學生的分析理解能力、思維創新能力以及將所學知識用于解決實際問題的綜合能力。創造性實驗和知識的實際應用方面的能力也需要不斷培養,真正地從生活走向物理,從物理走向社會。
(2)通過創新的實驗,強化學生對于科學探究的理解,融合生物的知識,了解聽障的類型,通過自制的簡易鼓膜演示儀來模擬鼓膜的工作過程,促進學生建模能力、觀察、分析等各方面能力成長,通過科學的實驗發現問題,并通過課堂的交流與討論,用科學的方法解決問題,培養學生的科學素養以及知識歸納、應用能力。
2" 課堂創新,串聯知識
2.1" 實驗創新
復習指導作為教學中的一個非常重要的環節,不僅對學生的知識記憶、考試能力等方面產生重要的影響,更重要的是幫助不同程度的學生在原有的認知水平上進行更深層次的學習,幫助學生成長。本節復習課對傳統的實驗進行了改進和創新,將整個單元的內容重新設計,上接核心素養,下聯物理知識,精準把握單元教學目標和內容結構,突出物理學習過程中的思維方法。其中實驗的復習并不是新課教學中實驗的重復,而是通過實驗的創新,重新喚醒學生學習的渴望,以及鞏固知識在新的實驗場景中的應用。
例如“聲音不能在真空中傳播”實驗。傳統的做法是玻璃罩子內放一個正在發聲的鬧鐘,用抽氣機抽氣,聽抽氣前后聲音的變化。該實驗器材比較重,抽氣時噪聲較大,時間較長,且在新課時已經做過,復習課重新做一遍,既浪費寶貴的課堂時間,對學生來說也缺乏吸引力,筆者用音樂芯片和針筒完成真空不能傳聲的實驗探究。具體做法如下。{1}將發聲的音樂芯片放入針筒,盡量將針筒中的空氣擠出,并堵住針頭,聽此時音樂芯片發出的聲音。{2}堵住針頭并向外拉動活塞,使針筒中的空氣更稀薄,聽此時音樂芯片發出的聲音。{3}慢慢撤去活塞上的力,使活塞慢慢回到原來位置,聽此時音樂芯片發出的聲音。{4}在學生實驗的基礎上引導學生思考:如果能將針筒拉的距離更大,使針筒內空氣更稀薄,會出現什么現象?如果能夠將針筒內的空氣全部抽出,使針筒內部變成真空,會出現什么現象?最后引導學生進行方法總結。通過創新實驗不僅激發學生探索的動力,保持學生對復習課的新鮮感,更重要的是讓學生對理想實驗法有了更深刻的理解,提高了學生學習的深度。
本節復習課,將大單元教學理念融入復習指導中,創設真實的情境,并通過主題任務進行關聯,從育人以及社會責任感方面入手,將物理、生物、醫學等相關知識進行融合,設計了創新實驗,通過自制的簡易鼓膜演示儀來模擬鼓膜的工作過程如圖2。實驗教具的制作:選取兩塊大小相同的橡膠膜,將橡皮膜固定在相同的罐子口,橡皮膜中央用雙面膠固定相同的輕薄的亞力克鏡子,在鏡子的對面位置放置兩支激光筆。在一個橡皮膜上用細針戳一些洞來模擬鼓膜受損。實驗時,將揚聲器放入盒子中間,播放音樂時,引起橡皮膜振動。學生觀察演示實驗的現象并分析。實驗現象:完好的“鼓膜”,對激光筆射來的光點移動明顯;破損的“鼓膜”,光點移動不明顯。實驗結果:響度相同的聲音,傳到受損的鼓膜,鼓膜振動減弱,人聽到聲音變小。通過該創新的實驗,不僅復習了聲音的響度的相關知識,并且強化了學生對控制變量法和轉化法的理解,也讓學生明白了什么是傳導性聽障,如何幫助傳導性聽障的患者,并為后續解決問題做好鋪墊。進一步提高學生科學探究能力,培養學生思維方法,擴大了學生學習的廣度。
圖 2
2.2" 問題驅動
本課以喚醒沉睡的耳朵為主題,通過對聽障的不同類型的分析和學習,以問題驅動推進課堂的方式將主項目分解成子項目,引領學生建立新的知識結構體系,并將社會責任和情感態度納入單元復習中,大大提高了復習課教學效果。
以本課為例:
問題1:如何幫助傳導性聽障患者?傳導性聽障在醫學上指的是空氣傳導途徑中的傳音結構(鼓膜)功能障礙,導致進入內耳的聲能減弱,所造成的聽力減退。突出概念中的重點“聲能減弱”,引導學生完成聲音響度相關知識的復習。學生通過復習、思考和交流,就不難得到傳導性聽障的解決方案——助聽器。
問題2:對于部分高音缺失或者低音缺失的聽障患者,又該如何幫助他們呢?通過新任務,引導學生完成音調相關知識的復習。并通過生活中彈吉他的視頻,采用1倍速、3倍速、4倍速播放的方式引導學生聽音調的高低,得出初步的結論。在該子項目中還可以進一步激發學生思考:如果繼續將視頻播放速度加快,使音箱振動頻率變快,我們聽到的聲音是怎么樣的?如果視頻播放速度不斷加快,超過了一定范圍,我們還能聽見聲音嗎?教師一步一步幫助學生搭好“思維的階梯”,讓學生自然跟著教師的節奏完成超聲和次聲的復習。
問題3:播放不同樂器演奏的音樂,能不能聽聲音分辨演奏的樂器?請學生上臺帶領全班同學完成音色的復習。并設置聽聲辨人的課堂活動,激發學生的課堂活躍度。
問題4:感音神經性聽障在醫學上指的是耳蝸螺旋器不能將聲波變為神經興奮,或神經及其中樞途徑發生障礙不能將神經興奮傳入。學生通過小組討論,由各個小組派代表上臺匯報成果:人工耳蝸。通過討論和匯報的過程,在課堂上培養學生的科學思維、分析問題、語言表達、小組協作等科學素養,促進學生各方面能力的成長。
問題5:中樞性聽障在醫學上指的是中樞聽覺處理障礙,是在聽力正常的情況下,由于大腦對聽覺信號的處理問題產生的聽覺障礙。目前的科技暫時無法對此類聽障有很好的解決方法,因此需要同學們努力學習,在將來能夠提升我國科技水平,幫助此類聽障人士能夠聽到聲音,造福人類。這里滲透了科學態度和責任。
問題6:有的聽障是先天的,還有后天形成的聽障。生活中哪些不良習慣會導致后天聽力受損?通過該問題復習噪聲的危害,呼吁學生保護好自己的聽力。
通過問題驅動課堂的方式,將本節課的教學任務通過提出問題的方式呈現出來,利用學生的好奇心,一步一步引導學生自主思考發現新問題,通過小組合作剖析并共同解決問題,最終完成教學任務。這種教學方式能夠更好地培養學生積極思考問題,合作解決問題的能力,對學生的學習和發展有著重大的意義。
3" 教學反饋,以生為本
大單元教學模式下初中物理復習課并不是傳統復習課模式下回憶知識點,做練習模式,而是通過大單元知識點的整合,結合項目式學習,創設真實的活躍的情境,引導學生主動參與單元知識的探索和思考,優化了復習指導方案,提升學生的復習能力,真正促進學生的深度學習。具體方式如下:教師通過課堂提供的信息幫助學生發現問題,并在解決問題的過程中引導學生重新構建知識體系,并通過實驗的創新,讓復習課更加具有挑戰性和新鮮感,重新激發學生探究學習的主動性。
綜上,大單元教學模式下的復習課更加注重科學探究,突出問題導向,強調真實問題情境,引導學生不斷探索,提高分析問題、解決問題的實踐本領和科學思維能力,發展核心素養、凸顯學生主體地位,真正實現提質增效。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準(2022版)[S].北京:北京師范大學出版集團,2022:4.