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陶昌宏:进一步实践教学理论模型 落实核心素养课程目标

  来源:北京教师   作者:陶昌宏   阅读  时间:2018-12-04  k币:0  收藏

有了正确的教育观、正确的课程观和物理观,为做好物理教育奠定了坚实基础,具体到教学工作中还有很多工作要做细,做好。

教学工作包括教学设计、教学实施、教学反思和教学评价等。做好教学设计是重中之重。进行教学设计,要以核心素养课程目标为指导,以课程标准为依据。同时要确定一个指导教师操作行为的教学理论模型。抓住事物的本质建构模型是物理学重要的研究方法。

北京市物理学科建构了《物理教学的基本特征》的教学理论模型,其核心内容是:物理教学要坚持以创设问题情景为切入点,以观察实验(事实)为基础,以培养学生思维能力为核心,以提升学生探究能力为重点的基本特征。其中有四个关键词:情景、实验、思维、探究。

坚持以创设问题情景为切入点

因为物理概念高度抽象、高度概括、高度简洁、高度自恰。因此,建构概念要按照学生的认知规律和建构概念的规律,要让学生有清晰的感知和正确的表象。问题情景要以自然界真实发生的事情为基础,以社会生活、生产、科学技术中的实际问题为背景,包括利用实验、利用师生的肢体动作等;问题情景要有利于学生建构物理概念、认识物理规律。

恩格斯曾说:“我们知道什么是一小时或一米,但是不知道什么是时间和空间!确实有人认为,我们也不知道什么是物质和运动!当然不知道,因为抽象的物质和运动还没有人看到或体验到。像‘物质’和‘运动’这样的名词无非是简称,我们就用这种简称,把许多不同的、可以从感觉上感知的事物,依照其共同的属性把握住。因此,要不研究个别的实物和个别的运动形式,就根本不能认识物质和运动。”

这段话启发我们,如果没有具体的现象和具体的实物,将无法建立抽象的概念。具体到教学中,要想让学生感知具体的真实的事物,获得体验,抓住事物共同的属性,就要通过感知和体验建构抽象概念。要通过创设问题情景,培养学生的观察和描述现象的能力;培养学生提出有价值问题的意识和能力;培养学生学会从实际问题中确定研究对象,抓主要矛盾,建构物理模型的能力。

例如,在讲授“自由落体运动”时,老师让学生手捏下落的尺子,通过尺子下落的高度,确定人的反应时间。经过教师启发,学生提出研究的问题——研究尺子下落的规律。在创设问题情景的过程中,不仅渗透了物理观念,培养了学生的科学思维能力、科学探究能力,而且唤起了学生的求知欲和好奇心,激发了学生探索自然的内在动力。

以观察实验(事实)为基础

物理学是一门基础性自然科学,是一门以实验为基础的科学,是一门实验与理论高度、精密结合的科学。十七世纪,“实验(事实)+逻辑推理”的方法开创了物理学研究的新篇章,开创了物理学发展的新篇章。在近代物理学和现代物理学的发展中,实验、实验探究成为重要的研究方法。

恩格斯曾说过:“整个自然界,从最小的东西到最大的东西,从沙粒到太阳,从原生生物到人,都处于永恒产生和消灭中,处于不断的流动中,处于无休止的运动和变化中,只有这样一个本质的差别:在希腊人那里是天才的直觉的东西,在我们这里是严格科学的以实验为依据的研究结果,因而也就具有确定得多和明白得多的形式。”

这段内容告诉我们:自然界处于运动和变化之中;在哲学、自然科学的建立和发展过程中,直觉和实验的意义;以实验为依据的探究结果,能够得到确定的形式,而且相信一定是简洁的形式。

在物理教学中,实验和实验教学不仅能使学生获得直接经验,而且能够向学生渗透物理观念,培养学生科学思维,培养学生的科学态度和获取证据的意识。

在十几年来的课程改革中,北京市物理学科开展了中学物理教师实验技能、实验教学、实验创新、实验探究技能、实验探究创新等系列实验研究,营造了研究实验、研究实验教学、研究实验创新、研究实验探究的良好氛围,这种氛围有效促进了教师的专业成长,提高了物理教师的教学基本功。系列实验研究也为具有实验才华的教师搭建了展示的平台。在研究的过程中,教师的实验意识增强了,实验能力得到提高,课堂上实验教学的次数明显增多,实验教学的内容不断丰富,学生实验动手的次数也增多了。例如,一位教师在《自由落体运动》这节课上,利用频闪照相技术,记录小钢球下落的影像,学生观察并论证小钢球的运动性质。这样的实验,不仅提高了学生的学习兴趣,而且拓展了学生的视野。

以培养学生思维能力为核心

科学思维是核心素养课程目标中的重要内涵。著名科学家、两弹一星元勋钱学森曾说:“从广泛的意义上讲,从唯物主义的思想讲,思维当然有规律,因为思维也是一种客观现象,而一切客观的东西及其运动都有自己的规律,思维当然也不例外。”

思维既然有规律,就能够按规律进行培养。中华人民共和国义务教育法第三十四条中明确规定:“注重培养学生独立思考能力、创新能力和实践能力,促进学生全面发展。”

学生的思维能力是在具体的建构概念、观察实验、认识规律、解释现象、解决问题的过程中逐步提高的。教学过程中,教师不可能代替学生感知,不可能代替学生观察,更不可能代替学生思考。因此,要给学生思考的时间和空间。“强而弗抑,道而弗牵,开而弗达”“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也”等教育思想,都是在启发我们如何培养学生的思维能力。

物理思维能力中的分析与综合能力是重要的思维能力。分析是指,在头脑中把事物的整体分解为部分,或者把整体的个别特征、个别方面分解出来的思维过程;综合是指,在头脑中把事物的各部分联系起来,或者把事物的不同特征、不同方面结合起来的思维过程。分析与综合能力是在解决具体问题的过程中逐步提高的。

“实践解释”能够有效培养学生的思维能力。“实践解释”即组织学生用语言“解释自然现象和实际中的问题”。因为在解释过程中,看似是语言,其实头脑中要经历诸如观察、建构模型、假设、证据、运用概念、规律进行逻辑推理等一系列思维过程。爱因斯坦曾说:“如果你不能简单地解释它,说明你还没有很好的理解它。”一个人如果懂得了学科的基本原理、学会了独立思考,他将找到属于他自己的道路。

一位教师在《机械振动》一课的教学中,演示水平弹簧振子的运动情况后,请学生试着归纳一下弹簧振子运动过程中的受力特点。这个问题学生要做深入细致的思考,如确定振子的平衡位置、建立坐标、运用胡克定律等。这样的做法就尊重了思维培养的规律。

以提升学生探究能力为重点

 

能力的最高层次应该是创新能力、创造能力,而探究能力是创新能力的基础。很难想象,一个没有探究兴趣和探究能力的人,会具有很强的创新能力。具有探究能力的人,才能不断地更新、完善知识结构,不断地更新技能,不断地提出新问题,不断地解决新问题。因此,探究能力是创新能力的重要基础。尤其是当今社会,知识以爆炸的方式增长,人工智能不仅给人类带来美好憧憬,而且成为现实或即将成为现实。在这样的时代,提升科学探究能力尤为重要。

教学中,教师要着力培养和提升学生的探究能力,要组织学生进行探究活动,通过探究真实的问题,经历真实的探究过程,有效地提升探究能力,增强探究意识和探究兴趣。毛泽东主席曾说, 你想要知道梨子的滋味,你就要亲口尝一尝。我想,“亲口尝一尝”就是实践和探究。

科学探究是物理核心素养课程目标中的重要内容。探究是减负的好方法,是获得直接经验和成功感的重要途径,是形成意识不可替代的过程, 是形成创新意识提升创新能力的基础,是一种生活和学习态度。一位老师在《共点力作用下物体的平衡》一课的教学中,利用弹簧称、小钢圈、细线、刻度尺等器材,组织学生进行实验探究,得出共点力的平衡条件。这个过程培养了学生的探究意识,提高了学生的探究能力。

综上所述,教学理论模型的核心内容既是核心素养课程目标中的筋骨,又是实现核心素养课程目标的强有力的脚手架。实践教学理论模型,能够有效地实现核心素养课程目标。广大一线教师和教研员树立正确的教育观和课程观,建立物理观, 努力实践教学理论模型,则一定能够在新一轮的课程改革实践中获得成功感,使物理教学呈现勃勃生机!

 陶昌宏  北京教育科研究院基础教育教学研究中心

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