在初中物理教学中,单元复习课是一种常见的教学形式。但单元复习课既无现成的教材,也无固定的模式,更因为其教学内容已是学生熟悉的知识,造成复习过程不再像探究新知那样充满新鲜感,所以与新课教学相比难以吸引学生的注意力,更难出彩。在初中物理单元复习课中,核心素养的培养很容易被教师忽视。笔者以“简单机械”单元复习课为例,探讨素养导向的初中物理单元复习课教学策略。
1 制定单元复习目标,聚焦核心素养
《义务教育物理课程标准(2022年版)》要求“将培养学生核心素养贯穿于物理教学活动的全过程”“围绕学生核心素养的发展设计教学目标”
[1]。教学目标当然包括复习课的复习目标,因此,单元复习目标需要根据课标、教材和学情来加以制定,这样才能体现教学的针对性,才能高效实现教学目标。
教师需要根据单元的大概念,确定复习课应该重点培养学生哪些方面的核心素养。以“简单机械”单元复习课为例,显然,建立物理模型、激活科学思维及培养学生的创新能力,应成为教学的重中之重。但很多教师在具体教学中往往忽略了这一点,把复习课上成了习题课,仅仅要求学生做几道题目就可以了,或者把复习课上成了新授课,重新“炒现饭”。从实际效果看,上述两种现象都是不可取的。
为激发学生的科学思维,教师完全可以将“简单机械”单元复习课聚焦于建构物理模型,并借此展开教学,除杠杆模型外,还可发挥竖直滑轮模型、水平滑轮模型和斜面模型等的优势,从而提升学生的建模能力。
如果学生存在判断不准杠杆力臂、掌握不好求解滑轮组机械效率等问题,那么教师在制定复习目标时应包括“会画杠杆力臂”“能准确理解滑轮组的有用功和总功”等内容。学情不同,复习目标就应有所差异。
2 以情境导入,设计挑战任务
一堂课如果在导入环节引人入胜,就能激起学生的学习兴趣,而这是课堂教学成功的标志之一。新课标倡导情境教学,故而大多数教师上新课时均比较重视情境的创设,但复习课往往省略了这一环节,直接进行知识点的回顾。殊不知,这样的复习课往往会让学生觉得枯燥乏味,提不起兴趣,所以复习课应围绕单元大概念设计挑战性任务,以激发学生的内驱力。
例如,教师可以将“简单机械”单元复习课的导入环节创设为以下情境。
“共同挑战”:请利用提供的器材为工厂的仓库设计提升货物集装箱的装置图,并按照设计的装置图组装设备。
挑战任务:
①以小组为单位进行设计,画出设计简图;
②分组展示交流,合作组装设备,讲解省力原理;
③其他小组质疑方案可行性,或者提出优化方案。
完成情况:有使用单个机械的,如杠杆、滑轮和斜面;有使用组合机械的,如杠杆和动滑轮、滑轮组和高台、斜面与定滑轮、斜面与滑轮组。在展示交流过程中,各小组遇到了装置固定不稳、重物掉落等情况,但通过相互协助,各小组都能成功地组装设备。这一环节落实了新课标所倡导的跨学科实践要求,受到了学生的欢迎。
展示评估:在此环节,学生在分析装置的省力情况时,会涉及各种简单机械的特点,大大提升了学生的理解能力。与此同时,其他组学生针对展示组的装置提出疑问。针对一系列问题(如:在利用滑轮组时,高处固定设备很困难;人在高处撬动杠杆很困难;滑轮、杠杆的承重强度不足、斜面不够长;等等),各小组有分析、有辩论,有学生自评、他评、小组互评和师生点评,同时学生能全面、多角度预判可能面临的问题,提出有论证、有反思的解决方案,从而实现了“教—学—评”的一致性。这种“做中学”“用中学”“创中学”的教学模式,既培养了学生的核心素养,又提高了学生的学习兴趣。
3 整合知识,自主构建知识体系
初中物理各个章节都有重点概念、公式、规律、实验和应用等内容,学完一个单元后学生头脑里的知识是零散杂乱、碎片化的,因此,在单元复习时需要教师组织学生认真梳理知识点,形成知识网络。在这一过程中,需要学生亲自翻教材、看笔记、查资料,动脑动心去自主建构知识,及时复盘,才能更好地理解知识,强化深度学习,进而提升自身的核心素养。其适用方法除条目式归纳法外,还有以下几种方法。
3.1 思维导图法
思维导图法,是指用画图的方式对单元中各课时知识点进行联结、组合和结构化,达成强有力整合的目标,以发展学生的认知体系,使知识在交汇中不断升华,从而帮助学生建立起完整的知识结构并掌握相应的方法。简单机械思维导图如
图1所示。
3.2 列表法
组织学生以表格形式集中归纳基本概念、示意图、公式和规律,学生在填写表格过程中重新厘清重点知识,进而构建知识体系。
表1为学生利用列表法设计的简单机械知识点对比。
3.3 其他方法
学生也可以根据单元复习内容的特点选择其他方法,完成“点—线—面—立体”的知识点串联,形成一个从获取、理解、内化到输出的完整闭环,自主完成知识体系的构建,由此产生的学习效率才是最大化的。另外,教师可以用不同方式完善学生自主构建的知识体系,如基于“图忆”物理、看图说理、小组讨论和评选最佳思维导图等手段,组织学生合作构建完整的单元知识体系。
4 训练思维,提升能力,强化拓展应用
现代教学技术教育部重点实验室主任胡卫平教授指出,教学一定要注重培养学生的核心素养
[2]。鉴于此,单元复习课的教学设计就显得尤为重要,一方面讲授上不宜面面俱到,另一方面练习上不可把学生置于题海之中。
单元复习课的重难点突破,需要通过习题训练、课堂检测达成。教师在设计习题时一定要有针对性、有梯度,由易到难,层层递进,坚持以激发思维为主。例如,当学生对杠杠的动态平衡判断不准时,就有必要设计如例1所示的动态杠杠平衡试题。
例1:如
图2所示,重力为
G的均匀木棒竖直悬于
O点,在其下端施加一始终垂直于棒的拉力
F,让棒缓慢转到如
图2所示的中间虚线位置,在转动的过程中,
F会怎样变化?
解析:由
图2可知,木棒是一个杠杆,木棒的重力
G是阻力,阻力大小不变。木棒在竖直位置时,重力的力臂
LG 为0,转过
θ角后,重力臂(阻力臂)逐渐增大,力
F是动力,且力
F始终垂直于木棒,则动力臂
L是木棒的长度。木棒长度保持不变,动力臂保持不变,
G、
L保持不变,
LG 逐渐变大,由杠杆平衡条件则有:
GLG =
FL,动力
F逐渐增大。
学生首先进行小组讨论,再分享解题思路,相互补充,相互解惑,就能共同突破这一难点。随即,教师妙用变式,拓展一题多变、一题多解,就能达到举一反三、触类旁通的效果。基于例1,教师可以再推出如例2所示的一道变式训练题。
例2:如
图3所示,一根质地均匀的杠杆可绕
O点自由转动,在杠杆右端施加一个始终垂直于杠杆的作用力
F,在使杠杆从
OA位置匀速转到
OB位置的过程中,力
F的大小将如何变化?
解析:学生很快利用前面总结的解题思路分析并推理得出力F先变大后变小。
事实表明,如果学生在单元复习课上通过练习达成“做一题,学一法,会一类,通一片”的效果,就会有常学常新之感,思维必然从低阶向高阶不断地螺旋上升,变解题为解决问题,真正达成提升科学思维能力的教学目标
[3]。
5 反思质疑,总结方法规律
在讲授单元复习课时,为了多讲题,教师常常省略反思环节。“无反思,不学习”,因此,在复习课即将结束时,教师要引导学生反思这一章“学到了什么”。这样做不但帮助学生总结了所学知识,更是学习方法、思维方式和物理思想等的交流过程,具有极大的教学价值
[4]。以下是学生分享的例证。
学生分享1:学了简单机械后才知道,水龙头、门把手、扳手和核桃夹等生活物品都相当于简单机械。我们国家是基建强国,建筑工地使用的起重机、自卸车和塔吊等复杂机械都是由简单机械组合而成的,这是非常神奇且有趣的事情。以后,我们一定要学会从物理学视角观察生活,要联系生产实际。希望长大后为祖国设计出更多领先世界的先进机械。
学生分享2:在遇到杠杆类问题时要抽象出杠杆模型,画出杠杆示意图;要有建构模型的意识,找准力臂后,再根据杠杆平衡的条件和几何知识进行推理判断,得出正确的答案;要学会利用数学知识服务于物理学习,并解决实际中的问题。
上述例证说明,当学生经历自我对话、自我反省后,才能养成科学思维习惯,形成正确的物理观念,科学态度等学科素养。
6 结语
随着新课改的不断深入,我们有理由相信,教师会不断改变自己的教学理念,不断探索如何在课堂教学中渗透核心素养,引导学生学会学习、学会思考、学会质疑和创新
[5]。只有这样,才能让核心素养在课堂上落到实处,不断提升学生适应未来社会发展和生存的关键能力,从而为学生终身发展打下坚实的基础。
湖南省教育学会“十四五”规划教育科研规划课题“发展初中学生物理核心素养的创新实验研究”(A-66)