教学不断，改革不止—从高中物理视角谈教学改革

教学不断，改革不止—从高中物理视角谈教学改革 深圳市石岩中学 高中部 黄春茂 摘要：为了落实物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任高中物理核心素养，培养学生模型建构、推理论证和理解等关键能力，本文从课堂学生化、物理生活化、问题梯度化和学习问诊化这四个维度研究高中物理教学改革，希望能有效促进学生开展有生活价值的物理学习活动，同时更能达到立德树人的教育教学效果。 Abstract：In order to implement the concept of physics, scientific thinking, scientific exploration, scientific attitude and responsibility in high school physics core literacy, cultivate students' key abilities such as model construction, reasoning and reasoning, and understanding, this article studies high school physics teaching reform from four dimensions: classroom studentization, physics life oriented, problem gradient, and learning inquiry oriented. It is hoped that this can effectively promote students to carry out physics learning activities with life value, and at the same time, achieve the educational and teaching effect of moral education and talent cultivation. 一、背景及意义 哈佛大学戴维·珀金斯教授的《为未知而教，为未来而学》一书强调学习需要有生活价值，戴教授给出学习内容是否有价值的四个判断标准：是否有助于我们了解周围的世界及事物的运行规律；是否对我们在生活中的各种活动有指导意义；是否有助于激发我们对伦理道德的良性追求和互动；是否有足够的现实状况借以思考和分析[1]。从事高中物理教育的我看到这些内容，不禁也陷入了思考——高中物理应该如何进行有用的教学，如何让学生真正感受到物理学习有生活价值？接下来，我结合自己的实际工作谈一谈我对高中物理教学改革的思考。 二、具体教学改革措施 （一）课堂学生化 西方人本主义者的学习理论强调教师只是学生有效学习的促进者[2]，我国新课标也要求我们的教学活动要以教师为主导、学生为主体[3]，在我看来，我们就是要开展支架式教学—把课堂交给学生即课堂学生化。如何有效实现课堂学生化？我们需要给学生更多的时间和空间，让每一位学生都能做学习的主动者和参与者，理论和实践都表明通过设计高维问题运用到课堂教学中，能促使学生在思考问题中学习、在解决问题中进步[4]。根据维果斯基的认知发展论，我们需在了解学生物理实际发展水平后，根据其可能的发展水平找出最近发展区，目的是让设计的高维问题接近学生的最近发展区，因为最佳的教学效果产生在最近发展区[5]。我们在推进高中物理课堂学生化过程中，可采取讲授法、谈话法、演示法、练习法、实验法和实践活动法通过问题链、核心知识串落实新课标的知识内容和物理核心素养[6]。以学习利用逐差法计算物体运动加速度为例，若干个高维问题可设计如下： 高维问题： 1.物体做匀变速直线运动的速度和时间的关系式，位移和时间的关系式分别是？ 2. 已知一小车做匀变速直线运动，利用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，如上图所示。、与a、T的关系式是怎么样的？请进行推导。 3. 、与a、T的关系式是怎么样的？请继续推导。 4. 也就是说只要知道了、或、T，就可以计算加速度a，同学们请看图中有很多段位移，意味着可以计算出很多a值，为了让计算出来的a值更接近真实值，我们应该如何处理这些数据呢？ 5.请同学们运用推论计算小车运动的加速度a，a的表示式是？ 6. 请同学们运用推论计算小车运动的加速度a，a的表示式是？ 7. 请同学们比较一下运用上述两种不同的推论计算出来的加速度a，有什么区别？哪种方法的计算值更接近真实值？ 8. 请同学们总结使用该推论计算物体运动加速度的方法，步骤分别是？ 9. 刚才讨论纸带段数是偶数段的情况，如果纸带是奇数段，我们又应该如何处理呢？ 10. 我们再回顾那张纸带图，如果小明不小心把和的数据弄丢了，但他记录了的数据，如果你是小明，你还能算出小车运动的加速度吗？ 通过上述高维问题的精心设计，容易让学生对逐差法进行顿悟式学习,落实科学思维和科学探究高中物理核心素养。问题由浅入深，解答问题的过程就是闯关游戏，让学生的学习体验感更强，而且在解答上述问题后，学生能很好掌握使用逐差法求解物体运动加速度的方法和技巧，能显著提升学生的自我效能感。根据艾宾浩斯遗忘曲线[7]，通过上述顿悟获得的学习结果与死记硬背物理公式结果之间所遵循的规律几乎完全不一样：前者不易遗忘，后者将很快遗忘。我觉得，这就是我期待的高中物理课堂学生化的效果。在推进高中物理课堂学生化的过程中，还有很多工作需要我们去完善，我也一直在努力，因为我对高中物理课堂学生化满怀憧憬！ （二）物理生活化 在平时与学生的接触和了解中，我知道许多高中生存在这样的困惑——物理除了解题，还有什么用？这说明我们之前实施的高中物理教学活动大多数缺乏生活价值，亟需进行课堂教学改革。显然，我们需要进行具有生活价值的高中物理教学活动，即实现物理生活化。为了加快提高物理生活化水平，我觉得可以从以下三方面付诸努力：1.精心准备课堂教学的导入环节。教师应该在调研相关书籍资料的基础上，巧妙地将物理知识点和实际生活联系起来，在导入环节表演/设置一个具有生活气息的“魔术”/活动，吸引同学们的注意，进而激发同学们的物理学习兴趣。2.用心推进备课堂教学的巩固练习环节。著名学者拉夫和温格强调知识是情境性的，需要开展情境性学习。此外，建构主义者认为开发现实问题的学习活动，创设与学生学习有关的社会化和真实的情境，以确保每一位学生经过生活化的过程，促进学生主动积极建构自己的知识体系[8]。在该环节，我们应该设计与生活紧密联系的情境问题，培养学生的知识运用和迁移能力，也让学生进一步体会“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课标理念。3.细心落实课堂教学的作业布置环节。这里的作业并不完全是书面作业，还包括实践性作业——教师应该针对本节课的知识点，布置能解决实际生活问题或者能应用到实际生活当中的作业，让学生切实感受到物理的实用性。以人教版（2019）高中物理必修一第二章第三节《匀变速直线运动的位移与时间的关系》为例，教师可以布置这样的一道课后实践性作业：测量一辆肇事汽车从开始紧急刹车到完全停止在路面留下来的车轮滑动磨痕，并查找资料得到车轮和路面之间的动摩擦因素，再根据该段路面的交通标识，判断该汽车是否超速？学生通过实际问题的研究，能提高科学研究、科学推理能力，能自觉树立遵守交通规则意识和良好的生命健康安全观。 （三）问题梯度化 最好的教育是因材施教，但现实班级授课中，我们没法实现因材施教，但是我们可以在高中物理课堂教学中向学生提出梯度化问题，尽可能让问题接近学生的最近发展区，以有效促进学生对高中物理知识的认识和理解。为了最大程度发挥问题梯度化的效果，我们还可以逆向巧用问题梯度化。首先，教师面向班级全体同学们开展一次物理调研考试。其次，选出各小组物理成绩比较好的同学作为小组的物理科代表，再在全班的范围内遴选出班级的物理学科带头人（班级物理科前几名的同学），从而组成小组物理科代表—班级物理学科带头人-物理科任教师的精准物理学习问题攻克团队。小组同学遇到学生物理问题可以先请教小组物理科代表，解决不了的可以请教班级物理学科带头人，都解决不了的由班级物理学科带头人请教物理科任教师，班级物理学科带头人学明白后再面向小组物理科代表/全班同学进行解题培训，小组物理科代表捋清思路后再教所在小组的同学们。通过问题梯度化的双向使用，力争帮助同学们构建牢固的物理知识基础，快速扫清物理学习的障碍！ （四）学习问诊化 正如前面所说，我们很难实施因材施教，但我们可以实施问学习问诊化的活动，有针对性地帮助同学们解决物理学习上的疑难杂症。学习问诊化活动实施的依据是《学生学情检测单》，如上图所示。首先，基于上述的物理调研考试，教师先把考卷分析归纳，找到每一道题对应书本上哪一个知识点以及教辅资料相关知识点的页数，要求学生针对自己调研考试所暴露出来的薄弱知识点在规定的时间内进行复学。其次，教师再针对每一个知识点设计一份相对应且难度接近的卷子对学生进行学情复检，并给出结果以及后期建议。实践表明通过这种学习问诊化的活动，能有效地提高学生的物理学习成绩，具有可行性。 三、结论展望 在《为未知而教，为未来而学》一书的启发下，我坚信从课堂学生化、物理生活化、问题梯度化和学习问诊化这四个维度进行高中物理教学改革，能有效促进学生开展有生活价值的物理学习活动，同时能落实物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任核心素养，培养学生模型建构、推理论证和理解等关键能力，更能达到立德树人的效果。未来，加油，我满怀期待在高中物理教学改革路上一路生花、成果丰硕！ 参考文献 [1]戴维·帕金斯.为未知而教 为未来而学[M].浙江人民出版社,2015. [2]范若晨,呼延苗.刍议人本主义学习理论在物理教学中的应用[J].中学物理教学参考, 2019(8):2. [3]中华人民共和国教育部制定.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.1. [4]朱建廉.《问题解决中的思维过程展示》教学案例及分析[J].中学数学杂志, 2006(5):24-29.DOI:10.3969/j.issn.1002-2775-B.2006.05.010. [5]钟启泉.最近发展区:课堂转型的理论基础[J].全球教育展望, 2018(1):11.DOI:CNKI:SUN:WGJN.0.2018-01-002. [6]李刚,张小巍,侯恕.中学物理教学方法现状调查与实用分类[J].教学与管理：理论版, 2015(6):3.DOI:CNKI:SUN:JXGL.0.2015-18-035. [7]施小明,王娟玲.基于艾宾浩斯遗忘曲线理论的实践教学组织设计[J].中国教育技术装备, 2016(14):2.DOI:10.3969/j.issn.1671-489X.2016.14.088. [8]温彭年,贾国英.建构主义理论与教学改革—建构主义学习理论综述[J].教育理论与实践, 2002, 22(5):6.DOI:CNKI:SUN:JYLL.0.2002-05-003. 学科网（北京）股份有限公司 $