



摘 要:以“兩個燈泡的亮暗問題”為背景,通過真實問題情境的建構,帶領學生經歷發現問題、解決問題的過程。設計驅動型環節,促進學生基礎知識的掌握,對不同的知識點和內容進行有效的過渡銜接,在教學過程中融入思政元素,凸顯學生的主體地位,促進學生的思想意識和思想品質的培養。創設動手實踐活動,借助量化評價表,評估各個環節的完成情況,實現學生的綜合素質的進一步發展。
關鍵詞:核心素養;課程思政;初中物理
引言
《義務教育物理課程標準( 2022 年版) 》強調: 初中物理課程應該體現國家意志,在立德樹人上發揮關鍵作用[ 1 ]。課程思政的元素在初中物理課程中蘊藏豐富,物理教學的測量方法、實驗觀察、數據分析、理論推理等,都離不開思政元素的引導。將思政元素融入在教學過程中,既可以促進學生對基礎知識的掌握,也可以讓物理思維和物理方法內化于心,滲透物理核心素養的培育,幫助學生逐步形成適應社會發展所需要的必備品格和關鍵能力,因此將初中物理教學與課程思政有機融合,極具深遠意義。
1 結合真實問題情境,滲透思政元素,設計創新復習教學模式
本節課以“兩個燈泡的亮暗問題”為背景,結合校園里的真實問題情境,以助人為樂、服務同學的思政元素來彰顯這節課探究的意義,整個設計貫穿解決電工丁師傅的用電煩惱這一主線,進行了一次融合課程思政的初中物理教學的嘗試。
引入以學生的一張請假條引發好奇。學生描述:在一樓下樓梯時,沒看清踩空,從樓梯上滾下來,傷到了膝蓋,無法進行課間跑操。實地考察后,發現一樓光線昏暗,但是大廳的燈沒有開啟,于是帶領學生,對學校的電工丁師傅進行了采訪。了解丁師傅在工作過程中的煩惱和需求,并做了總結。丁師傅的煩惱:(1)一樓大廳原先的一盞燈,亮度范圍不足,無法照到工具房里面。(2)一盞燈常開,耗電大,容易壞。丁師傅的需求:(1)工具房前加裝一盞燈,增大亮度范圍。(2)燈平時開著,預防動物藏匿,亮度可以暗一些。(3)有節能的需求,工具房前的燈可以實現兩檔亮度變換。
基于真實問題情境的解決,同時在核心素養培育過程中讓思政元素也有所滲透,在備課初期設計了本節課核心素養與課程思政相融合的教學目標,如表1。
2 任務驅動,優化教學過程,適度融合思政元素。
教學過程中通過對丁師傅發來的“220 V 25 W”和“220 V 100 W”兩種不同規格的燈泡觀察,引導學生復習舊知,了解額定電壓與額定功率,同時引導學生,通過公式推導,復習在知道U、P的前提下,可以計算R和I。
基于真實問題情境解決的任務驅動,在教學過程中一共設計了兩個模塊的活動內容。
2.1 解決問題,實現功能
問題一:在丁師傅的需求當中,有節能的要求。請通過計算來說明兩個燈泡如何連接才能更加節能?
設計意圖:通過計算,得出兩個燈泡串聯的時候更加節能,基于每天燈泡的工作時長,計算出一個月所能節約的電能,以物理學科核心素養為導向,從做題轉為解決問題[ 2 ]。結合“地球一小時”的活動,以小見大,引導學生樹立對國家和社會,對環境和資源的責任意識。
問題二:兩個燈泡串聯在家庭電路中時,能否讓一盞燈正常發光?
設計意圖:以電路安全為思路,通過分析,以“照顧弱者”的原則為解題思路,形成“串小流并小壓”的解決問題的能力。通過計算,發現所需要的電壓超出家庭電路的電壓,無法達成猜想,更加強學生實事求是的科學態精神和嚴謹的求知態度。
問題三:大廳和工具房門口分別選擇哪一盞燈?
以丁師傅的需求為引領,結合一樓大廳的安裝圖紙,通過用小燈泡替代大燈泡來進行實驗探究,巧妙設置懸念,引出問題。小燈泡串聯時:“4.8 V 1.44 W”的燈比“2.5 V 0.75 W”的亮;大燈泡串聯時:“220 V 25 W”的燈比“220 V 100 W”的亮。喚醒學生對舊知的思考:燈泡的亮暗取決于什么?
學生利用電流表和電壓表分別測算出串聯時,“4.8 V 1.44 W”的燈電阻為7.5 Ω,“2.5 V 0.75 W”的燈電阻為5 Ω,結合P=I2R,得出燈泡的亮暗取決于燈泡的實際功率,同時小燈泡的電阻與銘牌計算值不同,也說明了溫度對燈絲電阻的影響。
設計意圖:皮亞杰的認知發展理論指出,通過邏輯演算可以幫助人更好地創建知識架構,也有助于知識體系的形成[ 2 ]。學生自行設計一樓安裝圖,初步嘗試工程實踐與美育教育的結合,經歷實驗探究,再次經歷了知識的形成過程,促進學生價值導向的形成,科學思維的發展,讓學生深刻地認識到,物理規律和結論的得出需要觀察、實驗和推理,體會合作精神,從先學后用轉向用以致學,在解決實際問題的過程中獲取知識并塑造思維模式。
問題四:電路改造實現燈泡亮度換擋
要求:在兩個燈泡串聯的基礎上,通過對電路進行適當的改造,實現電路的動態變化,達到工具房門口的燈泡亮度調節的目的,如圖1。
設計意圖:在物理學習過程中,僅僅透過書本的教材發現物理現象或者是開展物理學習是具有局限性的。實現燈泡的亮度換擋解決了丁師傅的另外一個訴求。核心素養視域下注重對學生思維能力和創新意識的培養,發揮學生的主觀能動性。這既是對知識的整合理解應用,也提升學生自我價值認識的自信,培養學生正確的學習觀念。
2.2 拓展延伸,關注社會熱點
研究發現很多與素材相關的試題設計都體現了人文關懷、責任擔當的思政元素。如:為了節能又方便年邁奶奶上衛生間開燈,小華對家里衛生間的照明電路進行改裝。當衛生間無人時,開關斷開,燈光較暗,能起到照明作用,便于看到開關位置;當有人進入衛生間時,閉合開關,燈泡正常發光。圖2中的電路設計符合要求的是( )
設計意圖:通過權威部門的數據報道,介紹目前中國空巢老人,尤其是居住在農村的空巢老人生活中的困難,喚起學生關愛弱勢群體的同時,使學生在學習中獲得生活的啟示。利用這樣身邊的實例,讓學生樹立家國情懷,責任擔當意識,感知生活中的物理知識應用,符合“從物理走向生活”的課程理念。
3 跨學科融合,動手實踐,拓寬思政元素的深度和廣度
傳統的初中物理教學模式,注重學生物理成績的提升,教學內容多以多角度,全方面地對教材知識內容進行各類變式訓練為主,對學生創新思維的發展局限較多。新時代的發展要求,給予學生提供更多的實踐機會,增強學生的學習動力,注重學習的質量。本節課的課后實踐,布置學生回去自制調光小屋,自行組建2到4人小組,進行分工。同時對作品進行量化評價,優秀的作品推薦到公眾號進行展示。課后的實踐活動,使學生能夠在課后開展物理學習活動,自行學習PS、剪映等圖象視頻處理軟件,錄制并講解制作過程和物理原理,讓信息技術服務于物理學習,積極營造良好的物理學習環境氛圍,有效激發學生物理學習熱情,促進物理學習能力的進一步提高。表2為調光小屋作品量化評價表。
4 反思總結
初中學生對物理知識的認知,往往基于現象,較為感性,在理性的認知上還存在一定的差距。課程思政元素的融合要遵循在這個階段學生的認知發展規律,一節課,所涵蓋的知識內容和思想方法非常多,可以利用的素材也多,對于素材的利用要進行適當的取舍或者進行部分簡化,讓思政元素在課程實施過程中,在豐富課程的同時,更好地為教學目標的達成服務。
在物理教學中融入思政元素并不是簡單的直接灌輸,而是通過滲透和潛移默化的方式,這需要教師在教學過程中創設真實的問題情境,使學生真實地參與探究過程,并引發他們進行深度思考和真實的交流。通過引導學生思考物理知識與社會倫理、人文關懷之間的聯系,培養學生正確的科學態度以及對環境、社會和他人負責任的價值觀。
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 年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2022.
[2] 蘭濤. 初中物理力學部分融入課程思政的教學初探[J]. 中學物理,2022,10( 20) ; 33-35.