常小平

【摘要】 傳統(tǒng)的課堂教學(xué)活動中過分重視知識的傳授，將機械化的“題海戰(zhàn)術(shù)”作為學(xué)習(xí)手段，導(dǎo)致學(xué)生們的思維能力發(fā)展不足.新課改背景下，教學(xué)過程為學(xué)生們的關(guān)鍵能力和必備品格提出了更為嚴(yán)格的要求.為綜合轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)過程的不足，需要積極開展單元式的教學(xué)過程，促進零散的知識內(nèi)容更為結(jié)構(gòu)化，讓學(xué)生能夠利用核心知識解決現(xiàn)實問題，轉(zhuǎn)變教學(xué)過程的不足.本文結(jié)合物理知識的發(fā)展歷史，結(jié)合情境問題、認(rèn)知沖突、思維可視以及變化應(yīng)用的關(guān)鍵策略促進學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)，并提出具體的優(yōu)化建議，為橫向的教學(xué)實踐提供參考.

【關(guān)鍵詞】 核心素養(yǎng);物理教學(xué);單元設(shè)計

隨著社會技術(shù)的不斷進步，基礎(chǔ)教育的教育內(nèi)涵被不斷拓展，在明確落實立德樹人根本任務(wù)的基礎(chǔ)上圍繞學(xué)生們的核心素養(yǎng)開展教育改革.新課標(biāo)對課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)目標(biāo)定位、教學(xué)內(nèi)容布局和教學(xué)過程評價給予了全新的定位[1] ，這樣充分體現(xiàn)了現(xiàn)代化教學(xué)的基本需求，教師以學(xué)生核心素養(yǎng)為基本培養(yǎng)目標(biāo)，同樣也重點體現(xiàn)了時代發(fā)展的具體要求，對此本文重點基于物理學(xué)史的相關(guān)教育內(nèi)容為基本教學(xué)設(shè)計途徑，開展相關(guān)實踐研究，促進核心素養(yǎng)的落實.

1? 落實核心素養(yǎng)為目標(biāo)的物理教學(xué)

教師需要著重思考物理核心素養(yǎng)與實際課程教學(xué)體系之間的內(nèi)在關(guān)系，充分挖掘物理課程教學(xué)內(nèi)容在素質(zhì)教學(xué)活動中的獨特育人價值，明確學(xué)生在物理學(xué)科課程學(xué)習(xí)過程中應(yīng)達(dá)到的正確價值觀念和必備品格[2].

從教學(xué)內(nèi)容的層次性結(jié)構(gòu)來說，物理學(xué)科的核心素養(yǎng)涵蓋“物理觀念教學(xué)”“科學(xué)思維訓(xùn)練”“科學(xué)精神探究”以及“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個主要方面.為了促進教學(xué)核心目標(biāo)的實現(xiàn)，教師除了要注重教學(xué)內(nèi)容的深度化之外，還要注重教學(xué)內(nèi)容的廣度，強化知識之間的關(guān)系.

對此，教師在開展教學(xué)活動中需要促進學(xué)生們深度理解教學(xué)知識要點的深度，核心素養(yǎng)下學(xué)生們需要重點思考的關(guān)鍵問題主要有：

問題 1? 每個基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)定律的應(yīng)用場景和來源是什么？

問題 2? 每個基礎(chǔ)概念和知識點在物理學(xué)科知識體系中具有怎樣的地位和價值？

問題 3? 概念的表述和規(guī)律的總結(jié)過程中有哪些不同觀點，這些觀點如何解決？

問題 4? 物理概念建立的過程中采用了哪種典型思維方法？

問題 5? 知識內(nèi)容的總結(jié)過程中有哪些適用條件和經(jīng)典實驗？

2? 物理學(xué)史對于促進核心素養(yǎng)教學(xué)的價值和意義

深化物理學(xué)史的學(xué)習(xí)是促進核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵教學(xué)方法，隨著國家《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的頒布，學(xué)科的核心素養(yǎng)要求逐漸清晰，因此教師的教學(xué)模式也要進行實時的更新和轉(zhuǎn)變[3].在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)也可以積極做出相關(guān)的知識探索和嘗試，例如，將物理知識科普作為教學(xué)資源開展深度學(xué)習(xí)，綜合培養(yǎng)學(xué)生們的核心素養(yǎng).

教師在高中物理的教學(xué)過程中其教學(xué)目標(biāo)的落實需要有具體有效的落實途徑.物理史得益于其豐富的教育資源，在新課程的改革教學(xué)過程中具有獨特的價值和意義.

具體來說物理學(xué)史是人類認(rèn)識世界和探索自然世界的實踐和活動，是物理學(xué)教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容的有機組成部分[4].現(xiàn)有的物理知識都是在人們長期觀察、長期總結(jié)的過程中對物理世界進行抽象和概括總結(jié)形成的.這對于物理教學(xué)活動的開展具有核心指導(dǎo)的作用，促進在教學(xué)活動中融入物理學(xué)史能夠?qū)⒏拍钐岢?、?guī)律發(fā)現(xiàn)以及實驗探究的過程融入真實的研究背景下，促進學(xué)生們真正懂得基本概念的建立背景以及典型的思維方法.

同時新課改過程中也積極倡導(dǎo)學(xué)生們對物理學(xué)科有較為全面的理解，理解內(nèi)容涵蓋物理學(xué)科的發(fā)展前沿、物理核心思維方法、物理教學(xué)內(nèi)容與社會的認(rèn)識，歷史性的回顧過程能夠促進學(xué)生們從知識建立、規(guī)律完善等方面深刻認(rèn)知物理內(nèi)容.同時物理學(xué)史的教學(xué)過程能夠輔助學(xué)生們深刻認(rèn)知物理教學(xué)的核心內(nèi)容，歷史性地回顧了物理知識及案例、物理概念修正過程以及物理模型的發(fā)展過程.相比較于傳統(tǒng)的直接從概念和規(guī)律出發(fā)進行學(xué)習(xí)的過程，其物理歷史回顧的過程能夠更加符合認(rèn)知規(guī)律.同時也促進學(xué)生們形成科學(xué)的態(tài)度，以及實事求是、不畏困難的精神品質(zhì)，理智地認(rèn)識科學(xué)內(nèi)涵.其思考認(rèn)知步驟如圖1所示.

3? 核心素養(yǎng)下單元教學(xué)的重點

單元式的教學(xué)活動設(shè)計是基于某一單元的內(nèi)容進行綜合開展的過程，參照著不同章節(jié)以及不同知識點的需求，綜合利用各類教學(xué)形式和教學(xué)策略開展教學(xué)活動.單元式的教學(xué)過程能夠促進零碎的知識要點實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化，進而學(xué)生們在結(jié)構(gòu)化的知識體系，很容易能夠促進知識內(nèi)容提升，促進學(xué)生們形成核心物理觀念.

（1）單元解讀，制定目標(biāo).參照著課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和教材內(nèi)容對教學(xué)內(nèi)容進行深度解讀，并從學(xué)科素養(yǎng)的角度上分析育人價值，結(jié)合學(xué)情內(nèi)容從素養(yǎng)發(fā)展的角度上科學(xué)制定單元化學(xué)習(xí)目標(biāo)，緊緊抓住核心知識，重點突出學(xué)生們思維能力的訓(xùn)練和培養(yǎng).

（2）梳理知識，明確要點.結(jié)合一線的教學(xué)情況確定好單元化教學(xué)目標(biāo)后，還要綜合理清單元要點之間的關(guān)系，促進零碎知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，并根據(jù)知識傳授過程的難點和重點明確核心知識.

（3）聚焦重點，確定任務(wù).新課改的教學(xué)策略中，強調(diào)要用核心知識去解決現(xiàn)實問題，只有將物理知識和現(xiàn)實情境進行結(jié)合，轉(zhuǎn)化成實際問題和任務(wù)，才能促進核心素養(yǎng)的綜合考查.只有給知識要點穿上“情景化的外衣”，其知識內(nèi)容的核心價值才能被展示出來，學(xué)生們理解知識和應(yīng)用知識的能力才會被激發(fā).

4? 核心素養(yǎng)下單元教學(xué)的策略

物理學(xué)習(xí)的核心素養(yǎng)是學(xué)習(xí)者能夠主動地、具有批判過程地整合新知識，并以此深化知識要點的起點，促進知識學(xué)習(xí)過程能夠以綜合解決復(fù)雜問題為高層次的學(xué)習(xí)模式，實現(xiàn)知識的內(nèi)化以及高階發(fā)展.

4.1? 創(chuàng)設(shè)問題情境

問題情境的營造主要是引入問題，明確核心問題探究為基本導(dǎo)向，進而找到思維化過程的起點，通過向?qū)W生們提供問題背景及相關(guān)場景，實現(xiàn)情境的感染和熏陶，促進在情感上產(chǎn)生共鳴，達(dá)到情理交融的特點.并且在其過程中能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中存在的問題，深刻理解學(xué)習(xí)過程中所需要重點探究的方向，促進學(xué)生們產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望和興趣，有利于學(xué)生們形象思維的發(fā)展.

創(chuàng)設(shè)意境的本質(zhì)目的是希望能夠引入問題，物理學(xué)習(xí)過程中問題是引導(dǎo)思維方向的關(guān)鍵所在，是科學(xué)探究過程的重要一步，更是情境營造的核心所在.

例如，在學(xué)習(xí)“焦耳定律”的知識點內(nèi)容時，可以通過 PPT 的形式營造工作場景，實時地展示電爐絲發(fā)熱和發(fā)光的場景，由此引入問題情境，設(shè)計問題：“導(dǎo)線和電爐絲具有相同電流，為什么導(dǎo)向并不發(fā)光發(fā)熱呢？ ”學(xué)生們反思教師問題進行深度遐想，進而思考探究問題的主題：“電流產(chǎn)生熱量的過程會和哪些因素相關(guān)？ ”實現(xiàn)了問題的雙重反思.

4.2? 引發(fā)認(rèn)知沖突

認(rèn)知沖突本身是基于建構(gòu)主義的核心知識學(xué)習(xí)理論，其理論內(nèi)涵主張學(xué)習(xí)過程并不是教師單一地向?qū)W生傳遞知識的過程，而是需要學(xué)生們主觀自主地建構(gòu)知識的過程.學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識之前，其頭腦內(nèi)并不是一片空白，而是具有不同的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知層次，學(xué)生們在剛開始學(xué)習(xí)知識內(nèi)容時會試圖從已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知內(nèi)容對新知識進行理解.當(dāng)遇到無法自圓的內(nèi)容時，才會打破原有低層次的“知識平衡”，進而產(chǎn)生新知識“沖突”，并且在不斷“沖突”的過程中化解新的知識的認(rèn)知.

例如 在學(xué)習(xí)“閉合電路的歐姆定律”的相關(guān)知識內(nèi)容中，基于學(xué)生們的基礎(chǔ)認(rèn)知情況，電路系統(tǒng)中電源提供的路段電壓保持不變，設(shè)計一節(jié)干電池讓一個電燈發(fā)亮的電路，然后迅速反問學(xué)生們：“如果再增加一節(jié)電池，電路中會發(fā)生什么樣的變化？ ”學(xué)生們根據(jù)已學(xué)習(xí)的知識，肯定會認(rèn)為燈泡會繼續(xù)發(fā)亮.但是隨后在教師的演示過程中卻展示出來，電池增加后，燈泡反而會變得更暗.實驗現(xiàn)象與學(xué)生們的傳統(tǒng)認(rèn)知之間形成強烈的沖突，最后教師再進行解密，原來教師提供的是舊電池，這不僅不能提供電壓，反而還要分擔(dān)原有電路中的電壓，這就是電路中燈泡變暗的主要原因，在這個基礎(chǔ)上順便引入了電源電動勢和電源內(nèi)阻的相關(guān)知識點.

認(rèn)知沖突是促進學(xué)生們深刻反思教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)內(nèi)涵的關(guān)鍵手段，能夠顯著激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動力和求知欲，沖突內(nèi)容本身是基于學(xué)生們的認(rèn)知起點和思維障礙表現(xiàn)出來的，因此，其思考結(jié)果具有廣泛的代表性，通過思維定式，并結(jié)合著具體的物理發(fā)展情境，能夠激發(fā)學(xué)生們認(rèn)識沖突，而后再從沖突中深刻理解新的平衡，借助著推理、分析以及歸納等過程構(gòu)建全新的知識要點，有利于綜合培養(yǎng)學(xué)生們的基礎(chǔ)邏輯思維能力.

4.3? 思維可視

思維可視化的過程是通過一系列的動圖以及圖示組合的形式將原有看不見的思維結(jié)構(gòu)通過圖象化的表達(dá)方法進行呈現(xiàn)，促進其學(xué)習(xí)內(nèi)容變得清晰可見和簡單易懂.這樣的可視化思維有利于學(xué)生們深刻理解知識內(nèi)涵，從學(xué)科特點上能夠看出，物理學(xué)科的知識內(nèi)容較為抽象，邏輯性強是學(xué)科發(fā)展中的關(guān)鍵特點，學(xué)生們在學(xué)習(xí)的過程中難以深刻理解知識內(nèi)容背后的基礎(chǔ)內(nèi)涵，需要將更為抽象的問題和內(nèi)容以更為形象化和直觀化的形式展示出來，只有將邏輯思維可視化，才能夠被學(xué)生們快速接受.其中借助著一定可視化的工具和手段，不僅能夠突破教學(xué)難點，還促進了結(jié)構(gòu)化知識內(nèi)容完整呈現(xiàn).

例如，在學(xué)習(xí)“安培力”時，由于安培力的方向、電流方向以及磁感線方向三者直接為互相垂直的立體幾何關(guān)系，學(xué)生們通過字面難以深度理解其關(guān)系.對此教師可以結(jié)合著手邊的教學(xué)工具進行三維展示，分別以不同顏色的竹簽作為方向的引導(dǎo)，促進思維內(nèi)容可視化，進而將抽象的問題變得更為直觀，使得教學(xué)難點和教學(xué)重點能夠更容易被突破.

思維可視的過程除了應(yīng)用思維導(dǎo)圖和現(xiàn)場教學(xué)用具之外，還可以借助著演示實驗、教學(xué)模型以及多媒體軟件等工具將邏輯性較強的抽象問題變得更為直觀和形象.對于學(xué)生們來說這樣的思維可視化過程能夠軟化教學(xué)難點和教學(xué)重點，學(xué)生們實現(xiàn)了經(jīng)歷問題、質(zhì)疑創(chuàng)新和應(yīng)用實踐的綜合過程，促進思維能力得到有效地拓展和深化.

5? 結(jié)語

教學(xué)的終極目的是促進學(xué)生們理順知識和發(fā)展邏輯的過程，通過教師教學(xué)過程的不斷引導(dǎo)最終轉(zhuǎn)化為學(xué)生的基礎(chǔ)思維，這個過程中物理學(xué)史強化了學(xué)生對核心素養(yǎng)的理解，提升了學(xué)生們的思維能力，促進了教學(xué)效率的綜合提升.

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