素养导向的初中物理课堂教学优化

方萍 ,  王萃 ,  於依淼

实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (8) : 5 -7.

PDF (490KB)
实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (8) : 5 -7. DOI: 10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.08.002
实验教学研究

素养导向的初中物理课堂教学优化

作者信息 +

Author information +
文章历史 +
PDF (501K)

摘要

传统的课堂教学以讲授为主,不仅强调理论,更重视结果,缺乏与实际生活的联系,很难全面提升初中生的物理学科核心素养。为探寻解决问题之道,以教科版物理九年级上册“测量电阻”教学为例,从中找到提升初中生物理学科核心素养的有效途径——情境化教学、问题链驱动、实验出真知、思维可视化和差异化发展。

Graphical abstract

关键词

核心素养 / 初中物理 / 课堂教学 / 教学策略 / 测量 / 电阻

Key words

引用本文

引用格式 ▾
方萍,王萃,於依淼. 素养导向的初中物理课堂教学优化[J]. 实验教学与仪器, 2025, 42(8): 5-7 DOI:10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.08.002

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

作为自然科学的重要分支,物理学科在培养学生适应未来发展的正确价值观、必备品格和关键能力方面,发挥着不可替代的作用[1]。当然我们要看到,传统物理课堂教学模式的不足:在忽视学生科学探究能力和创新思维培养的同时,往往过于注重知识传授,已难以满足新时代对人才培养的要求。这就决定了当前物理教育改革的一个重要课题是——优化物理课堂教学策略,提升学生的物理学科核心素养。有鉴于此,笔者以教科版物理九年级上册“测量电阻”为例,基于建构主义学习理论和深度学习理论,以“双减”政策和2022年的新课标为依据,探寻提升初中生物理学科核心素养的方法,旨在找出优化物理课堂教学策略的有效途径。

1 优化教学策略的原因

1.1 知识灌输与素养培养失衡

当前,在初中物理教学中,受传统应试教育观念的影响,教师在物理教学中过度关注成绩,往往采用“一刀切”的教学方式,偏重理论知识的传授,注重物理概念、单位、符号、定律、公式的记忆和讲解,忽视初中生在学习过程中的体验、思考和方法的掌握,从而导致知识灌输与素养培养失衡。学生认为,物理知识枯燥、难学。这一结果非但阻碍了其能力的提升,限制了其思维的发展,更影响到其终身学习。

1.2 实验教学形式化倾向严重

物理课程具有实践性的特点[1],在教学中加入实验可以培养学生的科学探究能力、实践能力和创新思维。然而,在教学过程中教师往往重演示轻操作、重结果轻过程,导致实验教学被边缘化,为做实验而做实验,成为应付考试的工具。这种形式化的实验教学使学生缺乏动手实践和探究思考的机会,不利于他们形成批判性和创造性的思维,也难以培养其严谨求实的科学态度和勇于探索的科学精神。

1.3 跨学科实践不足

跨学科实践,是初中物理教学改革的重要方向之一。加强跨学科实践,有利于初中生树立创新精神,提升实践能力,发展综合思维,从而使自身的知识体系更加完整。但传统的学科体系将知识划分为不同的学科,导致学科壁垒森严。以初中物理教学为例,在教学中往往局限于物理学科知识体系的建设,缺乏对其他学科科学思维方法的渗透和迁移,使初中生缺乏跨学科思维,难以从多角度、多层次分析问题,很难解决不同学科相融合的问题,其创新思维很难被激发出来。

1.4 评价方式单一

长期以来,以考试成绩为主的评价理念根深蒂固,评价方式以纸笔测试为主,内容仅仅局限于物理学科知识,注重考查学生的知识记忆能力和解题能力,而对学生的科学态度、科学精神和合作交流能力等方面却缺乏有针对性的评价。

更突出的是,在评价过程中,评价主体以教师为主,缺少学生互评和家长参与评价等方式,这就不足以全面反映学生的学习情况。

2 基于核心素养优化初中物理课堂教学的策略

综合以上分析,笔者认为基于核心素养的初中物理教学,应坚持素养立意的教学思路,即通过“学习任务—素养要素—关键问题”这3个步骤的深度加工,实现“课标-教材-课堂”的深度融合[2]。因此,在教学策略优化上应以学生为主体,以问题为导向,以探究为主要方式,采用教学评一体化的方式。在参考建构主义学习课堂、深度学习课堂教学特征的基础上,笔者运用“情境—问题链—实验探究—思维可视化—差异化”为模式的课堂教学策略。

2.1 情境化教学策略

情境化教学策略强调通过创设真实或模拟的情境,将学习内容与生活实际或具体问题相结合,以便学生更好地感知和理解所学内容。教科版物理九年级上册“测量电阻”以爷爷的收音机坏了,小聪和小明决定把它修好为情境展开教学[3],但在日常生活中初中生很少接触到收音机,这一情境很难激发其学习兴趣。除此之外,收音机内部构造非常复杂,不便于刚学习电学的初中生去认知和理解。为此,笔者以日常生活中常见的毛绒玩具为研究对象,借此创设情境。在选择过程中笔者发现:毛绒玩具的种类有很多,选择哪种都不会激起所有学生的兴趣,但作为学校的吉祥物“大智”“小慧”就不同了,这是他们都熟知并热爱的对象。笔者以“小慧”的眼睛(灯泡)(图1)亮暗不同为情境,引导学生思考其原因。学生根据日常生活经验和之前所学内容轻松地想到多种情况,从而激发起探究欲望;之后,通过自制教具——内部电路模型(图2),验证学生的猜想并提出新的问题:如何测量电阻。学生经过“情境—猜想—验证”等一系列教学过程,不仅激发起兴趣,还锻炼了科学思维能力。在学会如何测量电阻后,笔者让学生回过头来再次思考“小慧”眼睛发出不同亮度光的问题,学生通过动手实验——测量电阻,让“小慧”的两只眼睛一样亮。这一结果说明,学生自主解决问题,不仅有成就感,还会产生自豪感。该情境贯穿于整个课堂,既便于学生理解,又能促其学以致用、解惑于学,增强了他们运用物理知识解决问题的本领。

2.2 问题链驱动策略

问题链驱动的课堂教学策略,是一种以问题为导向的教学方法,通过设计一系列环环相扣、层层递进的问题,引导学生自主思考、合作探究,从而帮助学生构建知识框架,进而形成知识体系。在测量电阻教学过程中,笔者以“如何设计出最优实验方案”为核心问题,从中延伸出“如何设计测量电阻的电路图”“测量电阻实验中多次测量的目的是什么”等子问题,将学生的求知欲和探究欲激发起来。其具体设计环节如下。

在设计实验方案环节,笔者提出问题:根据实验原理,如果要测量这一未知电阻Rx 的阻值,你认为需要哪些实验器材?学生根据之前已学习的内容,轻松地回答了这一问题——需要开关、电源、电压表、导线、未知电阻Rx 、电流表。之后,笔者让学生根据选择的实验器材画出电路图(图3),并提出问题:根据你们所设计的电路,可不可以测量出Rx 的阻值?有几组数据?如何减小实验误差?学生在笔者的引导下根据前面所学习的内容,很轻松地想到可以串联滑动变阻器,改变电阻两端的电压和电流,多次测量并求出电阻的平均值。随后,笔者继续提问:如果没有滑动变阻器而有多只电阻,可否完成实验?如果没有滑动变阻器,也没有多只电阻,但有多节电池,可否完成实验?在这几种方法中,哪种方法更好?为什么?不可否认,设计由易到难、层层递进的问题链,能够帮助学生逐步理解并解决相应问题,发展其思维。事实证明,问题链驱动策略不仅能够培养学生的逻辑思维和问题解决能力,还能增强物理课堂的互动性和学生的参与度,使学习过程更具挑战性和成就感。方案设计思维导图如图4所示。

2.3 实验出真知策略

针对实验教学,采用互换身份的教学方式,可以让学生动手实验并经历科学探究过程。例如,在设计好测量电阻的方案后,笔者要求学生以小组为单位,根据实验目的,利用设计好的电路图进行实验。在此过程中,学生会经历连接电路这一过程,小组内的学生会互相发现并解决问题,了解所学知识之间的内在联系,不仅可以巩固之前所学内容,还可以培养学生的动手能力。在连接好电路进行实验的过程中,小组内的学生会互相配合记录、分析数据,不但能够激发学生的学习兴趣,还能够培养他们的观察能力、动手能力、合作能力和科学思维。而实验过程中出现的意外现象或问题,也为学生提供了反思和创新的机会,使他们学会了在实验过程中发现问题、思考问题并解决问题。采取“实验出真知”的策略,学生就能够通过实验理解抽象的理论知识,坚持与生活实际相联系,不断提升解决实际问题的能力,最终真正理解科学的本质。

2.4 思维可视化策略

思维可视化策略,旨在通过直观的形式将抽象的思维过程呈现出来,帮助学生更好地理解、组织和表达自己的思想。在物理教学中,教师可以借助概念图、流程图、思维导图、电压-电流图像等可视化方式,将复杂的知识结构和思维过程以图形化的方式展现出来。例如,在分析测量电阻的数据过程中,学生会将实验数据记录在教材上的表格中,分析数据,寻找数据之间的关系;除了以表格形式记录测量结果外,还可以用图像的方式表达,即通过与数学学科的结合,学生利用描点法画出对应的U-I图像,不仅可以直观、清晰地知道电流与电压在数学角度上是正比例函数关系,还可以知道图像中的斜率即未知电阻的阻值,这对于定值电阻而言阻值是不变的。

引导学生从不同的角度出发处理数据,以图像表达使思维可视化,运用跨学科融合思想,不仅能够帮助其更深入地理解知识的内在联系,还能培养其思维的创造性。例如,在测量小灯泡电阻时,学生可通过表格记录、处理数据,发现小灯泡电阻的变化,此时如果画出图像,并与定值电阻的图像进行对比分析,就会发现两个图像的不同,从而思考两者为什么会不同。在此过程中,可视化工具为课堂互动提供了载体,学生分享自己的图像并与同伴进行交流,极大地促进了思维的碰撞与深化。这一策略非但使学习过程变得有声有色、有滋有味,更使学生的自主学习能力、高阶思维能力得到有效提高。

2.5 差异化发展策略

差异化发展策略,旨在根据每个学生的不同特点、不同能力和不同需求,设计个性化的实验教学策略,促使每个学生都能得到全方位的发展。在该节课前,笔者通过课前预习检测、课上提问、课上小测和学生展示等方式,了解学生的物理基础知识、实验技能和学习兴趣。随后,根据评估结果将学生分为不同层次(如基础组、提高组和拓展组等),灵活安排实验时间,并根据学生实验进度和能力,设计适合各层次的实验内容和难度,确保每个学生都能较好地完成实验。比如,测电阻实验的要求是:针对基础组,只要能顺利完成实验并求出电阻值即可,在此过程中教师要时刻关注该部分学生并及时给出详细的讲解;针对提高组,要求学生在求出电阻值后,能画出定值电阻的U-I图像并进行分析;针对拓展组,要求学生能画出小灯泡的U-I图像并分析其原因。另外,课上习题、课下的练习等方面也会进行分层,以满足不同学生的需求。

3 结语

以“测量电阻”为例,挖掘如何通过优化课堂教学策略提升学生的物理学科核心素养,取得了一定的教学效果。笔者希望,这一案例可以为一线教师的物理课堂教学提供理论和实践参考,并期待有更多的同仁投入实验教学创新之中,以便全面提高物理教学质量。

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]

方萍,於依淼,王萃.核心素养视域下初中物理教学策略[J].实验教学与仪器,2023,40(06):6-8.

[3]

教育科学出版社.义务教育教科书物理九年级(上册)[M].北京:教育科学出版社,2017.

基金资助

河北省教育科学研究“十四五”规划课题“优化物理课堂教学策略提升初中生物理学科核心素养的实践与研究”(2103342)

AI Summary AI Mindmap
PDF (490KB)

403

访问

0

被引

详细

导航
相关文章

AI思维导图

/

〈 〉