基于学科核心素养的初中物理教学实践

汪水根 ,  董金鹏 ,  王雪松

实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (5) : 16 -19.

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实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (5) : 16 -19. DOI: 10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.05.005
实验教学研究

基于学科核心素养的初中物理教学实践

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摘要

培养学生的核心素养,是《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》对教学改革的具体要求,已成为各学科教学改革的主要方向。以2023年望江县优质课评选活动中的初中物理教学案例为研究对象,采用案例分析法与行动研究法,从“教学目标的设置与陈述”“课堂情境的创设与整合”“实验教学的改进与创新”“教学技能的修炼与提升”4个维度展开深入探讨。研究发现:在教学目标层面,应遵循可行可评估的原则,采用ABCD目标陈述法;在情境创设方面,须构建真实、连贯的问题情境链,促进知识迁移;在实验教学方面,通过器材改良、数字化实验等手段培养学生的科学探究能力;在教学技能方面,应不断提升“一话两字三运用”(普通话表达,钢笔字与粉笔字书写,课标、教材和现代教育技术运用)的加持能力。研究成果为初中物理教学改革提供可操作的实践方案,对提升课堂教学质量和促进教师专业发展具有积极的借鉴意义。

Graphical abstract

关键词

初中物理 / 生活中的透镜 / 学科核心素养 / 教学实践

Key words

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汪水根,董金鹏,王雪松. 基于学科核心素养的初中物理教学实践[J]. 实验教学与仪器, 2025, 42(5): 16-19 DOI:10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.05.005

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为落实立德树人根本任务,扎实推进课堂教学改革,引导广大教师将新课程理念转化为实际的教育教学行为,望江县举办了2023年度全县优质课评选活动。在竞赛期间,初中物理学科的27名选手选择“生活中的透镜”一课,采用15 min“无生上课”形式同课异构,同中求异,异中求新。从教学视角看,参赛选手扎实的基本功、科学的教学设计和多样化的教学风格充分展示了物理教学的魅力和价值,体现了选手的水平与能力。

1 教学目标的设置与陈述

探究凸透镜成像的规律是《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称新课标)12个探究类学生必做实验之一[1],其教学难度在于:①学生对凸透镜成像缺乏感性认识,难以合理提出问题与猜想;②学生尚未掌握承接实像、观察虚像的方法;③实验时,学生要在众多点上观察、记录像的特点,最后由具体的点到抽象的区域进行分析、总结规律,这对学生的数据处理能力提出了较高的要求;④像的倒正、缩放、虚实的不断转换,对学生思维的连续性提出了挑战。

在现行人教版义务教育教科书物理八年级上册第五章第二节“生活中的透镜”中[2],专门介绍了照相机、投影仪和放大镜的成像特点,便于学生获得具体、生动的感性认识,这就为探究问题的提出埋下伏笔。开展模型照相机拍照、投影仪投影物体、放大镜观察物体等实践活动,促使学生学会承接实像、观察虚像的方法,从“时间与内容”“自主与指导”两个层面为“探究凸透镜成像规律”分组实验作好了铺垫。鉴于上述分析结果,确定如表1所示的教学目标和具体要求。

教学目标的设置与陈述,是教学设计中非常重要的一环,能够为教学提供发展的方向,向学生传递教学的意图,确定学习效果的监测标准。表1所示的教学目标,遵循可行可评估的原则,采用“外显行为动词+学习内容”的格式描述,既注重学生之间的探究交流、合作分享等行为的预设,又注重培养学生的科学态度和价值观,有助于教与学活动的顺利开展。

新课标的颁布实施,标志着我国基础教育课程教学改革已发展到“核心素养”的3.0时代。可是,部分参赛选手仍按“三维目标”模式撰写教学目标,“课程要素”与“教学要素”混同设计,暴露出以下典型问题:主体错位(以教师为中心而非以学生为中心)、目标泛化(学习目标缺乏具体化)、生搬硬套(机械地复制课程标准)、表述模糊(缺乏可观测的行为动词)以及形式主义(脱离实际教学的需求)。这些问题的存在,已经严重影响到了教学设计的科学性和有效性。

核心素养导向下的课堂教学,其教学目标的撰写缺乏固定模板。笔者认为,在现阶段,一线教师可以带着“教学目标是否具备操作性、是否具体到一个确定的知识点”“学生能否根据教学目标,对听课效果进行自我检测”“教学目标之间,是否体现了逻辑层次的关联”“教学目标能否通过具体的课堂活动,落实到学生动手操作的实践层面”等问题设置教学目标,以期凸显目标先行、以终为始的教学效果。

2 课堂情境的创设与整合

在传统教学中,学生以学习间接经验为主,是以听讲、记忆、理解、练习、考试为主要学习活动形态的“坐而论道”;在育人方式上,新课标提出“学科实践”这一概念,基于此,学生在真实情境里“做中学、用中学、创中学”,在分析问题和解决问题的实践活动中,提升核心素养。

案例1:创设“安庆博物馆之行”的情境,激发兴趣,借助“古剑”(图1),并在“给古剑拍照”“看清剑柄上的铭文”“分享参观内容”3个问题的串联下,引导整堂课的教学。

案例2:通过“用凸透镜观察远近不同的物体”体验实验(图2、图3),引起学生的认知冲突,进而创设“观察放大镜成像的特点”“组装一架照相机模型”“组装一台投影仪模型”3个挑战活动,引导学生在体验、实验、调试等活动中,观察3个应用例证中凸透镜的成像特点。

案例3:围绕天宫课堂水球实验,引发学生对光学成像的深度思考,以自拍的相片为骨架制作课件,围绕“认识放大镜”“解密普通相机”“自制简易投影仪”3个任务探究凸透镜的成像特点,最后利用所学知识对太空授课的水球成像现象进行原理解释,前后呼应。

在课程实施的教学建议中,新课标明确提出:倡导情境化教学,要求教师充分结合学生的生活经验,有目的地创设生动具体的情境,引导学生从经验中概括、提炼事物的共同属性,抽象事物的本质特征,实现从经验常识向物理概念的转变[3]。上述创设的课堂情境案例,基于学生的认知特点,贴近学生日常生活,制造认知冲突,以此激发学生的学习动机,成为知识内化的依托,收到了较好的效果。但部分选手在教学中没有精心创设问题情境,整堂课均是直截了当地提问;部分创设的课例情境相当于教学导入,“导了个热闹”,热闹过后,什么都没有;甚至出现“一瓶矿泉水引发火灾”这一偏离教学目标的问题情境,令人啼笑皆非。

3 实验教学的改进与创新

在教学建议中,新课标提出:要灵活运用多种教学方式,发挥不同教学方式的育人功能,促进教学目标的有效达成。实现教学方式多样化的重要途径之一,是对实验探究教学进行精心的规划[4]。

案例4:教师以类似现实生活的方式分别操作自制投影仪(图4)和自制幻灯机(图5),学生仔细观察,从中探究成像奥秘,感受物像的关系,既促进了深度学习,又体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。尽管自制器材的成像效果明显,但制作复杂,学生只能观察现象,无法参与仪器的使用,缺乏主动探究的过程。

案例5:利用自制“照相机、投影仪和放大镜一体机”(图6)将3个实验串联起来,便于学生通过探究活动建立起知识的内在联系。在模拟照相机拍照时,将方盒底部的滑槽抽出,再把2型光源固定在滑槽上,调节方盒前端的镜头,直到光屏上呈现清晰的像(图7)为止;在模拟投影仪成像时,把2型光源插入方盒内部距镜头稍远的卡槽中,再将镜头正对附近的墙壁,调节镜头,即可在墙壁上看到倒立、放大的像(图8);倒插2型光源观察像的性质,既能够从中理解生活中投影仪的工作原理,还能发现“倒立”的含义不仅是“上下颠倒”,还有“左右相反”;将2型光源放入方盒内最靠近镜头的卡槽中,器材就能模拟放大镜成像,此时学生会发现无论墙壁上还是方盒尾部的光屏上,都不再成像,而透过镜头则能够看到一个清晰的正立、放大的像,如图9所示。

合适的实验仪器,能够让实验现象更加明显、实验操作更加简便、实验数据更为精准、实验结论更加可靠[4]。新课标是教师开展教育教学的依据,在实际教学中,教师应当从所有可用的实验仪器中选择最符合实验目的、教学目的的实验仪器演示实验,切勿出现“不做实验,仅视频播放实验过程;不重视实验逻辑,仅聚焦实验结论;组织学生背诵、默写实验过程和实验结论,再通过书面作业强化以上‘知识’”[5]的有悖学习认知的教学现象。

4 教学技能的修炼与提升

新课标在教学建议部分提出:要合理运用信息技术。在实验探究教学中,信息技术的应用可以在实验现象的呈现,实验数据的统计、分析和处理,实验方案的改进等方面优化实验教学,扩展物理实验的教学功能[6]。

案例6:在利用光具座演示实像和虚像时,采用希沃白板的手机投屏技术(图10)放大实验细节,可有效突破教学难点。

强教必先强师,教师的教学技能对教学质量起决定性作用。普通话是教师的职业语言,钢笔字和粉笔字是教师必备的基本功,新课标是教学的依据,教材是教学的蓝本,现代教育技术是教学的重要辅助手段。综观此次优质课评选活动发现,“一话两字三运用”(普通话表达,钢笔字与粉笔字书写,课标、教材和现代教育技术运用)虽有亮点,但仍存在不足,故教学技能的修炼与提升,对年轻教师而言,还有很长的路要走。

此次优质课评选活动采取“无生上课”形式同课异构。“无生上课”,要求教师“双角色扮演”:一方面,根据教学重难点精心设计教学流程和问题引导;另一方面,围绕教学互动环节设计好如何在“无生”和“有生”之间找到合适的中间值,做到“此课无生似有生”。但在评比过程中发现:部分选手“太无生”,有的像“教师的个人演讲”,有的像在“背详案”,使课堂教学严重失真,语言的亲和力、感染力也无从谈起;还有一些选手“太有生”,课堂被“请哪位同学回答一下”“请哪个小组来回答一下”“说得真好”“老师给你点个赞”等言语所打断与切割,未形成圆融一体的课堂结构。笔者建议,教师不要一味地在一问一答中推进教学进程,可以设置一到两处比较共性的问题,教师顺势点拨、引思与指导,从而体现课程整合的深度。

现代教育技术与课堂教学进行整合是当今课堂教学改革的必然选择,但是现代教育技术的运用应该有一个原则:在教学中,必须用的时候用,不要为用而用。例如:在解决教学重难点问题上,如果用传统教学手段不能收到预期的教学效果时,就要考虑运用现代教学媒体所具有的生动、直观、有序呈现等优势去加以解决。如果传统教学手段可以解决,就没必要用现代教育技术手段去解决,避免教学资源的浪费。又如,在此次优质课评选活动中,在“放大镜”板块教学时,有的教师利用电子白板展示“水滴”“鱼缸”“体温计”“表盘”等生活中常见的“放大镜”,对此,教师倘若采用实物展示方式,则效果会更好。

另外,在运用现代教育技术时,要精心设计,保证其展示效果。例如:有的选手在“用模型照相机拍照”时,投影的物体选择不当,导致难以区分半透明薄膜上所展示的缩小像的正立、倒立等实验现象;有的选手制作的4∶3 PPT课件不能全屏播放;教学各环节都安排有课件,则教师在讲解、演示、板书、播放课件时手忙脚乱,在一定程度上影响了课堂的教学效果。

5 结语

初中物理教学实践的优化与创新必须以发展学生学科核心素养为根本导向,这一转型对一线教师提出了更为系统的专业发展要求。因此,教师的教学理念需要从知识传授向素养培养的方向转变。具体而言:在教学目标上要聚焦物理观念的形成,在教学情境创设中强化科学思维的培养,通过实验教学深化科学探究能力,并注重科学态度与责任的渗透。

这种多维度的教学重构,要求教师持续更新教育理念,不断创新教学方法,并在实践与反思中实现专业能力的迭代提升,最终构建起以核心素养为导向的现代物理教学体系。

参考文献

[1]

中华人民共和国教育部. 义务教育物理课程标准(2022年版) [S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]

彭前程,杜敏.义务教育教科书物理八年级上册[M].北京:人民教育出版社,2024.

[3]

李帆,张佳,王娜娜.基于新课标的初中物理“核心情境”创设策略探讨[J].中学物理,2023,41(12):11-14.

[4]

陈泓宇,田博扬,李春密.基于义务教育物理课程标准(2022年版)的实验教学变革探讨[J].物理教师,2022,43(08):27-32,36.

[5]

杜陈,汤金波.《义务教育物理课程标准(2022年版)》实验教学的新意蕴[J].福建基础教育研究,2022(10):19-22.

[6]

李春密,潘怀宇.借助信息技术促进学生物理观念发展[J].中小学数字化教学,2020(11):5-9.

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