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核心素养下物理学科能力探究实践

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:前文描述中已经结合课程标准对“曲线运动”的教学目标有了初步的设计,但是比较笼统、不够详细,导致在实施过程依然缺乏具体的指导意义。初步确定其教学内容如下:第一,学生能理解曲线运动的定义,会判断曲线运动的方向,知道曲线运动的条件。

核心素养下物理学科能力探究实践

一、依据课程标准初步设计教学目标

教师在实施教学时要以课程标准为重要参考依据,而基于课程标准的教学首先是要依据课程标准来进行课堂教学目标设计。另外,新颁布的《普通高中物理课程标准(2017年版》中不仅规定了课程总目标以及各阶段应达到的分目标,还针对如何落实课程目标提出了关于教学、评价和课程资源开发等建议。这些也很好地说明了教师制订教学目标以课程标准为依据。

因此,教师在设计教学目标时,首先要读懂课程标准尤其是内容标准,并对其内容标准进行分解,以此来设计教学目标,使课程标准要求具体化、教学目标行为化,同时也能使分解以后的目标更具有实际的操作性,并为后续的评价提供切实可行的标准。具体的操作步骤包括以下四个方面。

第一,锁定内容标准。课程标准中包含了内容标准,因此依据课程标准设计的教学目标须以内容标准为蓝本。对于内容标准的锁定,首先要根据知识网络图来确定本节课所属单元,然后依据内容标准中的课程目标—单元目标—课堂教学目标的流程来一步一步地转化,进而锁定内容标准。

第二,是分析内容标准的学习内容。顾名思义,就是要分析内容标准中的重点名词,包括物理概念、物理规律,甚至是重点的探究过程以及学生需要达到的素养和情感

第三,分析内容标准中的行为动词。找寻内容标准中的行为动词,并掌握其具体的含义,包括行为动词在教学目标分类领域中的层次、学习领域以及具体的解释等。

第四,将学习内容和行为动词组合构成教学目标。一般而言,教学目标都是由名词和动词构成的,因此通过第二步和第三步即可对其组合来完成教学目标的初步设计。

结合上述四个步骤,以“曲线运动”为例初步设计教学目标,首先要根据“曲线运动”理解曲线运动对应的知识网络是曲线运动与万有引力的相关知识,并依据对应的单元来确定本节课的内容要求,即通过实验了解曲线运动,知道物体做曲线运动的条件。其次,进一步分析本节的学习内容:一是曲线运动的定义;二是物体做曲线运动的条件;三是曲线运动的方向;四是学习自主实验探究。再次,找出学习内容的行为动词,包括“了解”和“知道”。最后,将学习内容和行为动词进行组合,初步设计的教学目标,即学生知道什么是曲线运动、知道物体做曲线运动的条件、会判断曲线运动的方向、不断提升自主实验探究的能力和素养。

二、依据教材和学情初步设计教学目标

教材是教师进行教学目标设计时的重要参考资料,而学生是完成教学目标的主要对象,也是一切教学活动的主体。因此,教学目标的设计必须既要考虑教材内容,也要注重了解学生的情况。

(一)依据教材内容初步设计教学目标

一般认为,教材内容是学科知识的载体,因此依据教材来设计教学目标尤其重要。而且这里的教材是指重要的教学资源,它不局限于教科书,还应包括相应的教辅资料。教师在分析教材时,不仅要研究对应的教科书,还要关注课外的丰富材料、例题、习题等,还可以适当地展开教材内容。其中,感性材料是指图像和生活中的现实问题等直观材料,教师通过分析它们的适用性、典型性、丰富性来扩充教材内容。而通过分析例题和习题,教师能更好地把握教材内容的类型、难易度、编排、使用方式和功能等,读懂解题的思路和方法。同时,教师还要对教材内容进行适当的展开分析,以了解文中的知识要点,理清内容的先后顺序,并明确教材的内容安排和编写思路,从而更好地领会编者的意图。

基于以上对教材的定位,教师在基于教材内容初步设计教学目标时要注意以下三点:一是仔细解读教材。教材内容作为一种教辅资料是十分重要的,教师应根据教学的需要仔细研读教材,从而设计教学目标。一方面,教师要对教材内容进行整合和内容筛选,从而帮助有效教学目标的实现。另一方面,教师在解读教材时还要考虑知识的整体性和逻辑的连贯性。我们知道,物理学科中的知识之间,彼此相互联系,因此只有了解知识的内在逻辑和联系,才能正确地定位和处理教材内容。二是适当展开教材内容。教材内容只是教学目标设计当中的一个参考因素,教师设计教学目标不能仅仅设计教材,还要在教材的基础上不断丰富和完善。为此,教师要关注生活中那些比较好的感性材料,如图像、有趣的现象和生活中的现实问题等,并以此来扩充教材内容。另外,教师还要充分利用文中的例题、习题和课后实验,从而丰富和完善教学素材。三是结合课程标准已有的教学目标对其进行初步修改。前文描述中已经结合课程标准对“曲线运动”的教学目标有了初步的设计,但是比较笼统、不够详细,导致在实施过程依然缺乏具体的指导意义。因此,还要在原教学目标的基础上做进一步的完善与整理。

结合上述要求以及之前设计的“曲线运动”教学目标,对其进一步完善,首先要全面解读“曲线运动”这一节相应的教材内容,包括基本的教科书、教辅资料等。可以这样理解,“曲线运动”这一节应是教材中的重点,它是继牛顿力学之后对运动和力的关系进一步深化,同时为后面学习研究平抛运动、匀速圆周运动、天体运动奠定基础。因此,它具有承上启下的作用。另外,在内容编排上,教材中选取了两个实际情景和两个演示实验,引导学生经历科学探究和理论推导过程。学生通过自主探究,进一步理解曲线运动是变速运动以及物体做曲线运动的条件以及速度方向等。学生学习这些内容后,能学以致用并解决生活中的一些问题。其次,根据“曲线运动”一节的教材内容编排和编者意图适当地扩充。比如,挖掘教材中引导学生领悟化曲为直的思想,以及运用的数学相关知识即割线和切线的相关概念、对比的思想方法来明白曲线运动和直线运动的差别与联系,并知道曲线运动速度的方向,以及极限的思想方法得到平均速度与瞬时速度的差别。要关注实验探究的过程以及培养学生的情感。最后,在原来基于课程标准设计的教学目标的基础上进一步完善。初步确定其教学内容如下:(www.xing528.com)

第一,学生能理解曲线运动的定义,会判断曲线运动的方向,知道曲线运动的条件。

第二,学生利用对比的思想方法,明白曲线运动和直线运动的差别与联系,知道曲线运动速度的方向,以及运用极限的思想方法得到平均速度与瞬时速度的差别。

第三,学生能通过实验来探究曲线运动的速度方向,体验提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、记录数据、分析论证、得到结论的物理实验过程。

第四,学生学会观察生活,体会物理源于生活、物理联系社会的思想,通过实验探究,让学生体会科学之美,体验合作的重要性。

(二)依据学情初步设计教学目标

教育的最终目的是促进学生的发展,因此教学目标的设计还需考虑学生的身心发展情况。因而进行学情分析首先要了解学生已有的认知发展水平,并思考学生在此基础上能通过学习达到的预期结果,包括目前学生的学习准备情况。由于物理知识之间有着很强的连续性和层次性,因此教师要思考学生已经掌握的物理知识,避免出现知识断层的现象。另外,还要考虑学生的心理特点,如学生在不同阶段表现的认知特点、生活经验、兴趣爱好等各方面的差异。其次,要考虑不同学生的学习风格。由于不同的学生具有不同的学习风格,对于物理的教学目标设计也会产生影响。总之,对于学情的分析,要从整体和个体两个角度进行。从整体上分析学生之间共有的相似特征。根据整体的特点,教师可大概地确定课堂教学目标的基本内容。对个体而言,要分析学生之间的差异,并依据差异性在其整体的基础上做进一步的优化,从而增加教学目标的选择性,真正地做到“让每一个学生都能充分地发展”。

综上所述,教师在基于学情来初步设计教学目标时要遵循以下三点要求:一是分析学生的已有认知和后续认知。学生不是空着脑袋进入课堂学习的,因此要充分考虑学生已有的认知水平,设置合适的教学内容和难度,同时也要考虑学生通过学习后所能达到的预期的教学效果,以及对于今后学习的影响与作用,找到最适合学生的最近发展区。二是考虑学生的个别差异。由于不同学生的生活经验、学习能力和学习风格都不一样,因此教师在设计教学目标时要学会“因材施教”,从而调动学生的学习兴趣。比如,高中阶段,高一和高二的学生在思维上仍存在一定的差异性,相比之下,高二学生的抽象思维更加活跃,开始具备一定的思维深度。为此,教师应该结合教学经验和课堂观察,敏锐捕捉相关信息,尽量取学生之长、补其之短。三是兼顾学生群体的整体性与个体差异性。学生处于同一年龄阶段和同一班级中,当然在很多方面都存在共性。教师要考虑整个学生群体中共有的认知特点,以此来初步规划教学内容和教学可能存在的难点。另外,也要发挥学生各自的差异和特长,争取体现“同中求异”的特点。结合上述要求以及前文中“曲线运动”的教学目标设计再做进一步的完善。

首先要分析学生的已有认知水平。“曲线运动”这一节是面对高一的学生群体,在学习曲线运动之前,学生已经系统地学过了直线运动的运动规律,瞬时速度和平均速度的区别和联系,会判断切线和割线,具备一定的知识基础。但是,曲线运动在知识结构上对于学生来说是比较新的内容且涉及对矢量的理解,掌握这部分知识有一定的难度。其次,考虑高一学生的差异性。不同的学生,他们的学习风格以及学习能力都不同,因此教学目标要注意层层递进、步步深入,体现其层次性的特点。比如,教师在引导学生自主实验探究时,要层层递进,给予学生适当的帮助,并且不同的学生可能完成的要求也不一样。最后,兼顾学生的整体性和个体性的特点。学生在日常生活中对一些有关曲线运动的现象只是有了感性的认识,但普遍都缺乏抽象思维能力,还应进行具体分析。因此,教学起点可以从与学生日常紧密联系的运动实例入手,注意将曲线运动和直线运动进行对比,从而得出曲线运动的相关特点与规律。具体的教学内容设计如下:

第一,学生能理解曲线运动的定义,通过生活实例和实验学会判断曲线运动的方向,知道曲线运动的条件。

第二,学生利用对比的思想方法,明白曲线运动和直线运动的差别与联系,知道曲线运动速度的方向包括速度分解的方法,以及运用极限的思想方法得到平均速度与瞬时速度的差别。

第三,学生能通过实验探究曲线运动的速度方向,亲自体验提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、记录数据、分析论证、得到结论的物理实验过程。

第四,学生学会观察生活,体会物理源于生活、物理联系社会的思想,并通过实验探究,体会科学之美以及学生之间相互合作的重要性。

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