樸俊任
【摘要】深度學習提倡以大概念為基礎的單元學習,而大概念則是物理深度學習的邏輯起點、過程保障和價值追求.因此,在物理大概念的基礎上,教師要不斷地拓寬學生的學習領域,建立有效的物理概念課堂,激發(fā)學生的物理思維和學習潛力,提高學生的物理素質,使學生能夠更好地掌握物理概念.
【關鍵詞】大概念教學;初中物理;深度學習
在物理學習中,物理概念的教學起著關鍵的作用,指導初中生進行有效的物理概念學習,使學生能夠更好地掌握物理知識,是初中物理教育的核心問題[1].
傳統(tǒng)的物理教學中,教師對學生進行概念知識的灌輸,而不給學生思考和實踐的機會.學生能夠積極主動地探究物理概念,是實施深度學習教育的一個重要標志.
1 大概念教學與初中物理深度學習之間的關系
1.1 大概念教學是深度學習的基礎和邏輯
使知識結構化、功能化進而促進學生物理概念的形成,成為深度學習的一個重要基礎.大概念教學就是把散亂的觀念和法則結合起來,形成知識概念的網絡,整理和總結的大概念,可以使學生對已學到的物理概念和法則進行提煉和升華,從而達到深度學習的目的.
1.2 大概念教學是深度學習的過程保障
針對初中物理教學中存在的一些現實問題,如教學內容表面化、師生對話淺顯、活動目的和知識結論過于單一等,從對核心知識的淺顯理解到物理思想的內化,從師生的簡單對話到多輪多渠道的交流,通過對知識結構的分析,可以使學生把學科之間的核心內容進行有效地整合,從而指導單元教學的設計,保證深度學習的實施[2].
1.3 大概念教學是深度學習的價值追求
大概念是一個特定的知識范圍的核心,它是一種概念性的知識,教師要讓學生了解和運用,使學生能夠熟知與自己生活有關的事情和現象.將力學、熱學、光學、電學等物理知識結合在一起,可以幫助學生加深對物理基本概念的了解,并使學生對物理的整體認知更為完善.教師要把能力提升到更高的抽象化水平,集中并處理信息和數據,使學生能夠充分、高效地獲取和使用這些知識.
2 以大概念教學推動初中物理深度學習策略
2.1 創(chuàng)設教學情境,優(yōu)化概念引入
物理概念導入是大概念教學的首要步驟,教師要給學生創(chuàng)設一個現實的物理情境,并為學生提供豐富的感性認知,只有對導入工作不斷完善,才能在教學的初期就激發(fā)起學生的學習積極性.在很多人看來,物理知識具有單調性和乏味性,會直接影響到學生的學習態(tài)度和成績.而創(chuàng)設教學情境,是滿足學生直觀、感性認知需求的必要前提,教學情境要從學生實際生活出發(fā),能夠幫助學生理解.所以,教師要考慮到學生的真實認知需要,采用情境創(chuàng)設的方法進行指導,使學生能夠更快地理解和記憶復雜的概念,并把概念與現實生活相結合.為了讓學生能夠主動地進行比較、建構、展示概念的基本性質,教師可以設計出學生比較喜歡的案例,用這個案例激發(fā)學生的思想沖突,激發(fā)學生學習和探究的積極性,讓學生的物理學習更加有效.
例如 在進行“功和機械能”中的“功”教學時,首先教師可以讓學生說出與“功”有關的詞語,再解釋含義.教師可以引入“功”這個詞,在語言解釋中的含義較為狹隘,它的主要意義是“成效”.然后,教師回到教材中,為學生引入插圖:叉車搬運貨物,能夠把貨物托至一定的高度.教師讓學生通過觀察叉車托舉的過程和結果,來形成比較,讓學生了解功的含義、方式.在這個過程中,教師所有的教學活動都是按照學生的認識規(guī)律來進行的,這樣才能讓學生對物理概念有正確的理解,否則學生不會主動和深入地去分析功、力與距離的關系.所以,在實際的教學中,教師要特別強調“功”的產生,讓學生可以把注意力集中在物理過程的構建和分析上,在面對新知識時,教師要會利用學生已經掌握的知識對其展開分析.為了能夠使學生原有的概念結構更加完善,在設計相關案例時,可以強調兩者的差異,從而可以用一些常見的現象來激發(fā)學生矛盾和認識上的沖突[3].
2.2 聯(lián)系學生實際生活,引發(fā)概念思考
教師可以根據實際問題,創(chuàng)造出一個現實的環(huán)境,讓學生對物理概念有更好的了解,并能在一定程度上激發(fā)學生的主觀思維,對問題進行全面的研究和分析.
例如 在進行“運動和力”的教學時,教師可以為學生播放火箭發(fā)射的視頻,并創(chuàng)設以下教學情境,讓學生進行思考:
問題1:火箭在點火之前的狀態(tài)是什么?繪制點火前火箭的受力圖;
問題2:火箭在點火后的狀態(tài)是什么?繪制點火后火箭的受力圖;
問題3:比較火箭點火前后的狀態(tài)原因.
教師通過構建現實的情境,可以更好地激發(fā)學生的學習興趣,這不僅能解決力與運動的關系,而且還能讓學生對力產生更深的認識,從而讓學生意識到力是導致物體運動狀態(tài)變化的根源,從而確立了科學思維的培養(yǎng)目的.任何一種理論定義都是從社會生活和生產中總結出來的,要使學生產生更深的了解,教師就必須讓學生用最簡單、最直接的方法來理解,把知識和生活聯(lián)系起來,引導學生產生概念的思維.
2.3 開展物理實驗,促進概念形成
物理學科中的概念基于物理實驗,與現實生活息息相關,但學生的抽象邏輯思維還在發(fā)展中,需要具體的形象思維來解決問題,且有效的物理學習也離不開學生的實踐經驗.因此,在物理教學中,教師應該給學生充分的實踐機會,讓學生親身體驗物理概念,揭示物理定律,從而掌握科學學習物理的途徑.最后,教師對學生開展的實驗進行剖析和總結,這樣不僅可以讓學生體驗到科學思考的快樂,而且可以通過實驗現象來進行自我歸納和總結[4].在初中物理教學中,對物理實驗的設計是一項很有挑戰(zhàn)性的任務,要求教師對教材的內容有深刻的理解,對學生的知識水平、接受能力等進行準確的把握,才能使整個教學的設計從學生的角度出發(fā),從而得到應有的重視.
例如 在進行“電功率”教學時,教師可以引導學生進行“伏安法”測量功率實驗,提高學生對功率的認識.實驗的目標是:學生能夠在實際電壓與額定電壓相等、實際電壓大于額定電壓、實際電壓小于額定電壓下計算小燈泡的功率.相比于教師的講解,學生需要進行實際操作,才能更好地了解功率的概念,更好地體會到電器的實際功率和使用情況之間的關系.首先,教師要引導學生繪制電路圖,學生再根據電路圖進行實際的實驗操作.學生可以通過調整滑動變阻器,改變小燈泡的電壓,并觀察小燈泡的發(fā)光狀況,可以用電流表和電壓表記錄電流和電壓,用公式 P= UI來計算小燈泡的功率,并通過表格進行對比與分析.通過觀察實驗記錄表,學生可以發(fā)現,在三種不同的電壓下,小燈泡的功率有一定的差別:電壓越高,實際功率越高,燈泡越明亮.
在實驗過程中,教師要明確自己的定位,做學生實驗的幫助者,不要過多介入到學生的實驗中去,讓學生進行自主實驗和探究.學生通過對實驗操作和實驗數據的分析,可以更好地了解和認識物理公式 P= UI,改變原有對于物理公式理論上的理解.換言之,物理概念的認知,并不是簡單的死記硬背,而是學生要通過實際操作來加深對物理概念的認識和領悟,從而讓學生的理解和記憶程度加深.實驗教學法既可以強化學生的認知,又可以讓學生有更多的思考和練習的時間和空間,以檢驗認知的準確性,并以此為基礎,體會物理概念的生成.
2.4 發(fā)散思維,拓展學生思考
發(fā)散思維,指學生在一個觀點的基礎上,進行更深層次的思考,學生只有進行發(fā)散思維,才能獲得更多的知識和發(fā)現,而不是盲目執(zhí)行教師的指令.教師要使學生加深對物理概念的認識,同時還要培養(yǎng)學生的發(fā)散思維,讓學生在大概念上進行深入的思考,并通過實例來說明,讓學生對概念有深刻地認識,這也是對學生進行大概念教學的目的.
例如 在進行“功和機械能”中“動能和勢能”教學時,教師應使學生深入了解動能和勢能的概念,并運用基本概念進行學生發(fā)散性思維的培養(yǎng),在此基礎上對其內涵和外延進行深入地了解.從能量的角度來說,教師可以從學生對生活環(huán)境的了解舉例,如:飛出的子彈擊中靶心.教師通過對運動的概念的分析,使學生了解到運動的動力是由動能引起的.然后,再引導學生進行深入思考:在穿過靶心之后,子彈的能量發(fā)生了什么變化?動能有沒有改變?同時,教師還要提醒學生不要忽視子彈和木板的摩擦,讓學生聯(lián)想到子彈和木板的摩擦,動能可以克服摩擦的作用力,產生內能,這就是機械能向內能的轉換,從而降低了動能.教師可以提供給學生想象的空間,讓學生進行相似舉例.
教師要讓學生有思想上的自由,不要過分地指責學生的錯誤,要讓學生能夠表達出自己的觀點以及思維的發(fā)散.發(fā)散性思維會改變學生的思維方式,讓學生在知識上不再受限,學生可以從一個知識點出發(fā),進行更廣闊的思考,這是學生掌握知識要點的關鍵.教師要使學生更好地了解物理知識的概念,就必須充分認識到發(fā)散性思維的重要作用,將思維發(fā)散教育與思想活動相結合.
2.5 強化鞏固運用,促進概念內化
在學生學習物理初期,對物理概念的認識上往往存在不準確、印象不深刻、與以前學到的知識相混淆的情況,這時教師要加強學生物理知識點的復習,加深學生對物理概念的理解和記憶.在這個階段:一方面,教師可以展示一些有代表性的例子,讓學生進行討論和解決;另一方面,教師要指導學生靈活運用所學知識,明確物理問題的規(guī)律,揭示相似問題的思路和方法.
物理學包括兩種不同的概念:第一,定性的概念,可以用一種語言來描述一種物質的特性,從而達到一種抽象的程度;第二,定量概念,要求用對應的物理量來描述特定的物理現象.
例如 在進行“壓強”教學時,學生通過本節(jié)課的學習能夠解釋壓強的物理含義.實際上,物理概念具有很強的普遍性和抽象性,學生對于壓強、液體壓強、大氣壓強的概念理解不夠透徹,對新知識與已學知識的理解往往會產生混淆,這就要求教師在教學中設定與概念有關的題目,以加強學生所新學到的物理概念的理解.
3 結語
總而言之,加深學生對初中物理概念的認識,能夠提高其物理思維能力和物理素質.教師通過對物理教學的深入設計,使學生能夠獨立地探究物理大概念的內部構造,使學生能夠的建立更加完整、系統(tǒng)的物理概念體系,這樣就可以最大限度地激發(fā)學生的發(fā)散性思維,使學生能夠靈活地進行物理大概念的遷移和運用,并對學生的思想和實際能力有更大的提高.
參考文獻:
[1]盧霞.以大概念教學促進初中物理深度學習[J].中學物理,2021,39(24):25-27.
[2]王夢賢.深度學習的初中物理課堂活動教學思考[J].數理天地(初中版),2022(18):76-78.
[3]朱海洋.“大概念”下的初中物理學習進階設計[J].新教育,2021(23):47-48.
[4]任少鐸.基于深度學習的初中物理實驗備課策略[J].教學與管理,2022(25):51-53.