張念依 鄧楚楚 林琪 李國榕 唐政 葉晴瑩
摘? ?要:高中生的物理學(xué)習(xí)能力和水平都存在差異,分層教學(xué)模式正是基于這種差異性提出的。同時,實施分層教學(xué)也可以更好地推進(jìn)對學(xué)生進(jìn)行核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。本文以功這節(jié)課為例,從學(xué)生分層、教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容分層以及練習(xí)與評價分層幾個角度,談分層教學(xué)具體實施策略。
關(guān)鍵詞:分層教學(xué);核心素養(yǎng);功
如今我國絕大部分學(xué)校都采用以年齡為分班標(biāo)準(zhǔn)的班級授課式的教學(xué)組織形式,教學(xué)的內(nèi)容與具體教學(xué)策略都是以班級的平均水平和形式來制定和完善。但是這種教學(xué)組織形式,不可避免地會出現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和能力參差不齊甚至產(chǎn)生巨大差異、兩級分化的極端現(xiàn)象。而對于物理這種知識復(fù)雜、邏輯性強(qiáng)的學(xué)科,如若缺乏創(chuàng)新,對思維方式不同、能力不同、水平不同的學(xué)生采用完全相同的方式教學(xué),一致采用“滿堂灌”、“一刀切”的教學(xué)方式,勢必會造成消極影響,比如學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、成績好的學(xué)生在課堂上收獲少,學(xué)習(xí)能力弱、水平較低的學(xué)生“學(xué)不會、聽不懂、跟不上”,甚至逐漸失去對物理的興趣。
分層教學(xué)是伴隨新課改而在各學(xué)科教學(xué)中廣泛應(yīng)用的一種有效的教育理念及模式[ 1 ]。相對于傳統(tǒng)教學(xué)而言,分層教學(xué)可有效改善傳統(tǒng)教學(xué)方式中教學(xué)單一化、片面化的弊端,更能實現(xiàn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí),發(fā)展學(xué)生的個性化特點,讓每位學(xué)生都能有所收獲,成績有所提升。同時,從不同角度用不同方式培養(yǎng)不同層次學(xué)生的物理思維,也能更好地滿足核心素養(yǎng)中“讓學(xué)生掌握物理思維和方法,發(fā)展學(xué)生的思維能力和探究能力”[ 2 ]這一內(nèi)涵。
1? 分層準(zhǔn)備:學(xué)生分層
在正式進(jìn)行分層教學(xué)之前,首要任務(wù)是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)、公平合理地分層。這里的分層,不能僅憑幾次考試的成績,還要對學(xué)生平時的表現(xiàn)、數(shù)理思維能力、學(xué)習(xí)自主性進(jìn)行綜合考量。在分層時,可以讓學(xué)生也參與其中,通過這個過程,也能讓每位學(xué)生更加深刻地了解自己的優(yōu)勢和劣勢,揚長避短。
我們將學(xué)生分為A、B、C三層:將對大部分知識的學(xué)習(xí)存在一定困難,而且缺乏主動性的學(xué)生,或者是學(xué)習(xí)動機(jī)尚可,但思維跟不上老師,反應(yīng)較慢,較缺乏數(shù)理邏輯的學(xué)生劃分為A層;將學(xué)習(xí)努力但是數(shù)理思維能力較弱,或是思維能力較好,但學(xué)習(xí)習(xí)慣不佳,自我約束力較差的學(xué)生歸為B層;歸進(jìn)C層的學(xué)生主體學(xué)習(xí)意識強(qiáng)、基礎(chǔ)好、習(xí)慣好,稍微通過教師的點撥就可以迅速領(lǐng)會知識的關(guān)鍵內(nèi)容,或是有比較強(qiáng)的邏輯思維能力,知識面廣,興趣高,動機(jī)強(qiáng)。正是由于這些特點,C層的學(xué)生往往是班內(nèi)物理單科成績較高的同學(xué)。
此外,中學(xué)階段的學(xué)生處于青春期階段,會有敏感或逆反抗拒的情況。因此在分層教學(xué)過程前,還要格外對學(xué)生進(jìn)行分層必要性以及情況的說明,要讓同學(xué)們理解分層教學(xué)并不是放棄差生然后對優(yōu)等生特殊培養(yǎng),更不是在制造班級的兩級分化與矛盾——分層教學(xué)的目的,是盡可能做到因材施教,是要在每位同學(xué)現(xiàn)有的學(xué)習(xí)水平和能力之上,促進(jìn)每位同學(xué)的學(xué)習(xí),提升綜合素質(zhì),從而提高每位同學(xué)的物理學(xué)習(xí)成績。而且,同學(xué)們所處的層次并不是一成不變的,教師要通過學(xué)生一段時間的學(xué)習(xí),再次依據(jù)其各個方面的表現(xiàn),對學(xué)生的分層情況進(jìn)行調(diào)整,從而獲得學(xué)生和家長的認(rèn)同。
2? 目標(biāo)和內(nèi)容分層
進(jìn)行完一系列分層的準(zhǔn)備工作后,教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合高中物理課程標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)知識的結(jié)構(gòu)和特點,對不同層次學(xué)生進(jìn)行分層教學(xué)。不同層次學(xué)生對知識的接受能力和吸收能力都有差異,教師應(yīng)當(dāng)給每個層次設(shè)置不同的教學(xué)目標(biāo)。同時,針對不同層次學(xué)生思維邏輯方式和能力存在差異的情況,可以采用不同的教學(xué)方式和策略,完成知識點的教學(xué)和對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。高中人教版物理必修二第五章“機(jī)械能及其守恒量”這一章中,功的概念以及功的計算在這一章節(jié)中處于非常重要的地位,對于后續(xù)機(jī)械能守恒定律和動能定理的應(yīng)用與計算有著非常重要的影響。本文以功這一節(jié)為例,淺談每一層的教學(xué)目的和內(nèi)容。
對于A層學(xué)生,教師需要將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)側(cè)重點置于物理觀念的形成,使學(xué)生能夠理解物理概念和規(guī)律之間的相互關(guān)系,將物理概念進(jìn)行升華,形成科學(xué)的物理觀念[ 3 ]。所以A層學(xué)生的教學(xué)注重物理概念及簡單應(yīng)用:能知道功的概念,知道力和物體在力的方向發(fā)生位移是做功的兩個不可缺少的因素,知道求功的公式并能進(jìn)行簡單應(yīng)用,能區(qū)分正功和負(fù)功并知曉正負(fù)功的含義。針對這層學(xué)生,教師需要有十足的耐心,將知識點細(xì)化并以填空的形式寫在導(dǎo)學(xué)案上,這樣上課時,同學(xué)們邊聽教師講邊將導(dǎo)學(xué)案補(bǔ)充完整,聽一遍再寫一遍,從而加深印象,增強(qiáng)對概念的理解。
對于B層學(xué)生,教師需要將科學(xué)思維作為物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)側(cè)重點,提高學(xué)生對綜合性的物理問題進(jìn)行分析和推理的能力。B層學(xué)生的目標(biāo)是理解功的概念以及正功和負(fù)功的意義,掌握恒力做功的公式的應(yīng)用條件并且能熟練運用。學(xué)生需要在課前預(yù)習(xí)完本節(jié)知識點,并將不理解的知識點做好標(biāo)記。通過預(yù)習(xí)達(dá)到知己知彼的目的,使課堂上的思維活動更具方向性,牢牢地把握學(xué)習(xí)的主動權(quán),提高聽課效率[ 4 ]。 教師在課堂上對知識點進(jìn)行系統(tǒng)性地講解,讓學(xué)生明確知識點間的內(nèi)在邏輯,并對同學(xué)們不能掌握的知識重難點進(jìn)行課上釋疑。
對于C層學(xué)生,教師需要將物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)側(cè)重點置于科學(xué)探究的培養(yǎng),使學(xué)生能夠在分析已有結(jié)論的基礎(chǔ)上自發(fā)探究物理問題。這一層的學(xué)生學(xué)習(xí)較為主動,所以在知識點的學(xué)習(xí)上,并不會依賴于教師的講解,教師可以只在重難點的問題上給予一定的引導(dǎo),讓學(xué)生進(jìn)行自主探索,教師再提供支架型的幫助。該層學(xué)生的教學(xué)目標(biāo),除了掌握這一節(jié)的所有知識點,并能夠自主或小組合作對本節(jié)知識點進(jìn)行梳理,嘗試與前一節(jié)所講的能量聯(lián)系,探究功與能之間的關(guān)系。
3? 鞏固練習(xí)及評價分層
分層教學(xué)不僅要在課堂的教學(xué)中進(jìn)行實施,在課后知識的鞏固環(huán)節(jié)和評價方式上也要做到分層處理。
對于A層的學(xué)生,教師要以鞏固和糾錯為核心,布置的練習(xí)題以基礎(chǔ)為主,如概念性問題的理解、受力分析、將抽象問題具體化,讓該層學(xué)生能在基礎(chǔ)題目中鞏固所學(xué)的知識點。以列題為例:
【例題】一物塊置于光滑水平臺上,現(xiàn)用方向向右,大小恒為F的拉力將其拉動。求拉動距離為d時,拉力對物體做了多少功?
這道題其實就是一道恒力做功的題目。依據(jù)題意,拉力的方向和物塊位移方向相同,可直接列出公式W=Fscos0°=Fd。通過此題,學(xué)生可鞏固求功公式的應(yīng)用,若發(fā)現(xiàn)知識理解偏差的地方可以及時改正。遇到中等或偏難題目時,教師應(yīng)將問題化整為零,可以將綜合問題拆解成一個個小問題。同時,教師的評價方式應(yīng)當(dāng)以鼓勵為主,這樣學(xué)生才能不怕出錯、勇于提出疑問,及時查漏補(bǔ)缺。
B層學(xué)生夯實基礎(chǔ)問題的同時,更重要的任務(wù)是提高思維邏輯能力和分析解決問題的能力,所以可以在學(xué)生熟悉作答恒力做功的問題后,布置部分有一定思考空間并能培養(yǎng)學(xué)生思維邏輯方式的題目。
例如,教師可在例題的基礎(chǔ)上增加一個問題:若力F的大小與離開初始位置的距離成正比, 比例系數(shù)為k。則拉動距離為d時,拉力F對物體做了多少功?
經(jīng)過改動,同學(xué)們發(fā)現(xiàn),在這道題目里,力F的大小不再是恒力,而是會隨距離呈現(xiàn)線性變化,在這里我們可以引入F-x圖象,如圖1所示:
設(shè)x為拉動的距離,拉力的表達(dá)式為F=kx。那么圖1中ΔABO的面積就代表拉力在拉動d距離時所做的功:W=SΔOAB=AB×OB=kd·d=kd2。這種線性力做功在一些與實際相結(jié)合的應(yīng)用題中將有所涉及,例如釘釘子類問題,題目中會常設(shè)定向木板中釘釘子時,釘子受到的阻力與其釘入的深度成正比,也就是阻力是隨深度變化呈線性變化的。那在求解這種問題中的阻力做功問題時,就可以采用較為直觀的圖象法求解。
在教學(xué)方式和評價方式上,可以安排這層學(xué)生進(jìn)行小組合作式學(xué)習(xí),之后進(jìn)行小組成員互評。學(xué)生在小組中一起捋順知識點,交流探討習(xí)題的做法和解題的思維方法,將習(xí)題按考察點或題型進(jìn)行分類、歸納與整理。同時,小組學(xué)習(xí)還可以讓學(xué)生在合作中增進(jìn)交流,互相取長補(bǔ)短,達(dá)到共同進(jìn)步的目的。
C層學(xué)生自主性較強(qiáng),可以通過自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)達(dá)到比較高的水平。教師布置給這一層學(xué)生的練習(xí)題應(yīng)當(dāng)在綜合性與難度性的基礎(chǔ)上,能夠拓寬知識的深度與廣度,引發(fā)學(xué)生更深層次的思考。教師可以在例題的基礎(chǔ)上再增加一個問題:若力F的大小與拉動的距離的平方成正比, 比例系數(shù)為k。則拉動距離為時d,拉力F對物體做了多少功?
這道題成了求解非線性力做功,C層的同學(xué)們會發(fā)現(xiàn)直接使用求功公式或圖像法都無法解決此問題。所以教師可引導(dǎo)學(xué)生利用微元法解決這類問題。本題中,我們將拉動物塊的過程看成n次微元用力拉動的積累結(jié)果,設(shè)每次拉動的微元距離為Δx,那么第i次微拉動時物體與初始位置的距離xi=iΔx。
設(shè)拉力的表達(dá)式為:F=kx2,
第i次微小拉動時,拉力大小為:Fi=kxi2=k(iΔx)2=ki2Δx2? ? (1)
由于拉動的距離Δx非常微小,因此在這微小距離內(nèi)可將F視為恒力,則F在Δx距離內(nèi)對物塊所做的功為:
Wi=Fi? ·Δx? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)
將(1)帶入(2),有:
Wi=ki2Δx2 ·Δx=k·i2··=ki2? ? (3)
將(3)求和,可得整個過程中拉力對物塊所做的功的大?。?/p>
當(dāng)n→∞時,可認(rèn)為n+1≈n,2n+1≈2n則上式可化簡為W=·2=kd3,即拉力做功為kd3。
除了微元法,在C層學(xué)生中,還有一部分學(xué)生參加過物理競賽或數(shù)學(xué)競賽的培訓(xùn),已經(jīng)對微積分的方法有所學(xué)習(xí),亦可采用微積分方法解出答案:
微元的思想是化整為零再積零為整,將整個過程分成無窮多個“元過程”,對這些“元過程”進(jìn)行分析和規(guī)律的探尋,然后利用物理思想和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行整合處理,便可得到最終的求解結(jié)果。微元法中蘊含的整體與部分的思想在受力分析等題目中屬于非常常用的思想。而微積分方法思路簡單,且更具有普適性。雖然兩種方法高中的學(xué)習(xí)中所用較少,但是兩種方法都可以強(qiáng)化同學(xué)們將數(shù)學(xué)方法和物理題結(jié)合的思維,拓寬學(xué)生的眼界,從而達(dá)到對C層學(xué)生的培養(yǎng)目的。
隨著新課程改革的不斷推進(jìn),為了更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)方式和效果,就必須要摒棄“大幫哄”的教育方式,認(rèn)清學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和水平存在差異的問題。教育理論中的“因材施教”原則和分層教學(xué)模式正是基于學(xué)生的差異性而提出的。同時,分層教學(xué)遵循的以人為本,以學(xué)生為主的教育理念,以及所實現(xiàn)的個性化教學(xué)程度,符合素質(zhì)教育觀念和核心素養(yǎng)。分層教學(xué)將教學(xué)對象分層,每層學(xué)生要采用不同的教學(xué)方式,制定不同的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容,能夠讓每位學(xué)生通過物理課堂提高科學(xué)思維能力,培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度,提高學(xué)習(xí)的興趣,在已有的基礎(chǔ)上取得更大的提升。
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