善思導學 知能并重

【編者按】2016年11月，江蘇省第28屆“教海探航”征文競賽頒獎大會暨全國名師課堂教學觀摩研討活動在江蘇省南通市通州區(qū)舉行。此次活動中，多位省內(nèi)外名師的展示課和講座受到與會教師的好評。為進一步發(fā)揮名師的引領作用，我們約請了本次活動中授課的名師撰寫了相關文章，在“特別策劃”欄目中分四期連載刊發(fā)，本期呈現(xiàn)的是物理學科的內(nèi)容。

【摘 要】課堂教學設計是上好一節(jié)課，提高課堂教學效果的前提與保證。教學設計的思想必須與課程標準的理念相一致，遵循學生的認知規(guī)律，倡導教師在課堂教學中注重方法的滲透。教師不僅要關注知識的學習，更要促使教學方式的多樣化，引導學生掌握一定的學習方法，密切聯(lián)系生活實際，做到學以致用，促進課堂高效，達到提高學生的物理學科素養(yǎng)的目標。

【關鍵詞】物態(tài)變化；善思導學；教學設計

【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）03-0019-05

【作者簡介】胡展明，江西省贛州市贛縣區(qū)教育局教研室（江西贛州，341100）中學物理教研員，高級教師，江西省特級教師。

一、設計理念與流程

當今課堂教學存在的最讓教師頭痛的問題之一是學生不提問題。如果要引導學生提問題，重要的不是看學生提問的正確性、邏輯性，而是學生提問的獨特性和創(chuàng)造性。因為學生提出問題就是一個新的學習起點，而質(zhì)疑能力是一個人最寶貴的能力之一，也是創(chuàng)新能力的重要表現(xiàn)。因此，在物理教學中，教師不僅不要怕學生提問題，而且要積極鼓勵和引導學生去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。教師只有在課堂中給予學生真誠的鼓勵，學生才敢于質(zhì)疑；教師只有給予學生科學的指導，學生才善于質(zhì)疑；教師只有努力創(chuàng)設民主、寬松和自由的教學氛圍，學生才能經(jīng)常質(zhì)疑。只有通過質(zhì)疑和提出問題，學生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強化，創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。

基于這樣的現(xiàn)狀，在課堂上應圍繞著學生而展開教學。物態(tài)變化是生活中常見的一種物理現(xiàn)象，復習時可從兩方面展開，一是引導學生能準確去辨析物態(tài)變化的過程，二是讓學生能運用物態(tài)變化的規(guī)律與特點來解釋常見的物態(tài)變化現(xiàn)象。在這節(jié)課的教學設計中，我們不僅要積極引導學生回憶“物態(tài)變化”這一章的知識體系，也要在復習教學中滲透一些操作性強的學法，讓學生的知識與能力共同得到提高。同時，在復習教學過程中，要提高學生善于運用語言文字表達思維過程的能力，培養(yǎng)學生運用科學術(shù)語準確描述物態(tài)變化的過程與特點，達到精煉、準確的表達效果。對于“物態(tài)變化”復習課，可從以下五個環(huán)節(jié)來進行設計。

1.憶知識。

雖然我們在物理教學過程中倡導探究式學習，著重培養(yǎng)學生分析和解決問題的技能；但是絲毫不能放松對基本知識和基本技能（俗稱“雙基”）的學習，因為學習物理的各種能力都必須依賴于扎實的“雙基”知識，這是學好物理的前提與條件。不論是新課教學還是復習教學，教師應該采取有針對性的教學措施幫助學生來識記“雙基”知識，指導學生來構(gòu)建整個知識的體系，利用各種有效的方法引導學生掌握一定的學習技巧，逐步培養(yǎng)學生全面掌握物理知識體系的習慣，達到提綱挈領的效果。

教學開始之時，先利用課堂知識小競賽的形式，組織學生回憶“物態(tài)變化”一章的重要規(guī)律與知識，觀察與判斷學生能否全面掌握其知識體系。如果多數(shù)學生在敘述中不能做到表達完整與全面，頻繁出現(xiàn)丟三落四的情況，教師就應及時調(diào)整提問的方式，從三種常見的固、液、氣狀態(tài)說起，接著導出三種不同狀態(tài)發(fā)生變化的六種物態(tài)變化過程，然后點明六種不同物態(tài)變化過程發(fā)生時伴隨著的三個吸熱、三個放熱情況，最后引導學生用“三六三三”（即三種常見狀態(tài)、六種物態(tài)變化、三個吸熱過程和三個放熱過程）來巧記本章的知識框架。

在進行知識的復習教學過程中，很多學生腦海中有彼此獨立的章節(jié)知識，而尚未從所涉及的知識內(nèi)涵中形成整個知識體系，易造成“只見樹木、不見森林”的現(xiàn)象。為此，在復習教學中設計類似“三六三三”這種簡單扼要表述，能讓學生先從整體上去掌握對應知識的體系框架，然后對體系框架進行填充，讓框架內(nèi)的知識逐漸“引”出，呈現(xiàn)一個較為完整的知識體系。此外，在進行復習教學中，教師要善于引導學生養(yǎng)成分類、小結(jié)、類比、歸納的習慣，讓學生對初中涉及的知識或規(guī)律達到“如數(shù)家珍”的效果。例如對視中物理中常用的“五大定律”（即光的反射定律、牛頓第一定律、歐姆定律、焦耳定律、能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律）、“七個基本測量儀器”（即刻度尺、天平、鐘表、溫度計、電壓表與電流表、彈簧測力計、量筒與量杯）要非常清楚；七個物理基本常數(shù)（聲音在空氣中的傳播速度、光在真空中的傳播速度、水的密度、水的比熱容、重力常數(shù)g、一節(jié)新干電池的電壓、家庭電壓）要牢記于心；而在電學復習中，始終圍繞著四個基本電學物理量（即I、U、R、P）的概念形成、計算公式、測量電路、變化規(guī)律、實驗方案而展開。

2.會拓展。

結(jié)合物理實驗教學的特點，教師不僅要組織學生真正實現(xiàn)和體驗科學探究的基本過程，而且還要善于結(jié)合日常生活的情境來進行拓展，要善于帶領學生跳出傳統(tǒng)的教學“圈子”；結(jié)合學生的實際認知情況，對所用教材的內(nèi)容進行大膽、靈活地加工處理；結(jié)合當?shù)厣钋榫车奶攸c，對課堂進行突破性地拓展與延伸；借助教材中出現(xiàn)的“插圖”“小實驗”“想想議議”等材料和生活中的所聞所見來充實課堂教學的內(nèi)容，以此來提高學生的觀察思考、類比分析和發(fā)散思維等能力。

由于六種物態(tài)變化的發(fā)生是有一定條件的，尤其是受到溫度的影響，因此認識溫度及使用溫度計來測量溫度顯得很重要，而用溫度計來測量溫度是學生應掌握的一個基本測量實驗。對于實驗室中的玻璃溫度計和醫(yī)療用的體溫計，學生普遍較為熟悉，基本能確定其測量范圍、分度值，也能準確記錄對應的指示溫度。然而，有些“變形”溫度計（即與實驗室中見到玻璃制溫度的外形不相同）也時常出現(xiàn)在生活之中，如家庭中常見的寒暑表、工業(yè)中使用的金屬溫度計、智能手機中“溫度顯示屏”、電子感應溫度計等。對于這些外形“陌生”的儀表，首先要引導學生去辨析這些儀表的測量對象，在儀表盤中找到記錄的單位，根據(jù)單位所對應的物理量來確定其測量對象及儀表類型；其次，在確定儀表的測量范圍時，可圍繞著“有刻度的看刻度、無刻度的看銘牌”標準，從而做出科學的判斷；接著，認清儀表中的分度值來準確記錄下對應的溫度大小。

這個設計遵循“源于教材、拓展教材”的思想，透過實驗室里常見玻璃管溫度計拓展到生活中其他類型溫度計，但仍然根據(jù)實驗室溫度計的設計原理、使用方法來進行類推，達到學以致用的目的。以此拓展到生活中常見的電壓表、電流表、桿秤、電子秤、氣壓表、天然氣表、水表、脈沖式電能表等，共同分析出它們的使用特點，達到舉一反三的效果。在復習教學中，倡導不拘泥于“陌生”儀表的外形，養(yǎng)成善于分析與挖掘其儀表原型，引導學生根據(jù)其儀表原型進行思考，了解這些儀表的制作原理和使用方法，在教學中真正去體現(xiàn)“用教材教，而不是教教材”的理念。

3.講規(guī)范。

俗話說“不依規(guī)矩、不成方圓”，其實在物理學習過程中，教師也要根據(jù)學科特點在教學中逐步滲透科學的育人觀，引導學生養(yǎng)成科學規(guī)范的好習慣和嚴謹治學的科學精神。這不僅僅體現(xiàn)在科學探究的過程中，而且也體現(xiàn)在學生書面表達與口頭表述之中。它不僅要求學生答題的科學性和規(guī)范性，也要求學生的文字表達符合條理性和邏輯性，要求學生能簡單運用初中物理專業(yè)術(shù)語，讓學生盡量做到嚴謹、準確、科學、規(guī)范地描述一個完整物理過程。因為這種規(guī)范是他們良好科學素養(yǎng)的體現(xiàn)。

鑒于不少學生在解釋相關物態(tài)變化現(xiàn)象出現(xiàn)詞不達意的情形，在此復習過程中先讓學生根據(jù)自己的理解來解釋一個生活現(xiàn)象，如“暑假間，銳銳在高原之旅中，看到一個奇怪的現(xiàn)象：在藏民家作客時，主人把剛剛擠下的牛奶放入一個陶罐中，而陶罐的周圍用浸了水的濕布嚴嚴實實地包裹著，然后放在屋外的烈日下暴曬；半小時后，主人從罐子里倒出了牛奶，銳銳一喝，清涼清涼的……請你用所學過的知識為銳銳解開這個秘密。（提示：陶罐是用優(yōu)質(zhì)粘土燒制而成的，它內(nèi)部有許多細微的孔）”。學生面對陌生的情境，容易不知道從何尋找突破口，也不知道運用什么知識來解答，經(jīng)常會出現(xiàn)不完整的解答。

為糾正類似的情況，可運用“五步法”來解釋物態(tài)變化的有關現(xiàn)象；教師通過拋出五個小問題：（1）明確是哪些物質(zhì)參與了物態(tài)變化的過程；（2）分析這些物質(zhì)遇到了怎樣的溫度條件；（3）指明這些物質(zhì)發(fā)生了哪些物態(tài)變化過程；（4）確定變化后出現(xiàn)了怎樣的結(jié)果；（5）歸納最后形成了怎樣的物理現(xiàn)象。隨后，引導學生分別圍繞此五個小問題進行思考，運用流程圖的形式來逐一完成對應問題。如圖1所示，對此現(xiàn)象的解釋為：濕布中的水，遇到烈日下的高溫環(huán)境，加快了水蒸發(fā)，蒸發(fā)是一個吸熱過程，水通過陶罐吸收罐中牛奶的大量的熱，牛奶的溫度下降，感覺變涼了。這樣的表述顯得更精煉、更準確，體現(xiàn)了此現(xiàn)象一個完整的物態(tài)變化分析過程。

同樣，在涉及生活中的慣性問題時，教師也可引導學生通過類似的“四步驟法”來解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。在解釋自然生活中的慣性現(xiàn)象時，把握下列四點：（1）首先明確研究對象是哪個物體，或是一個物體的哪個部分；（2）要結(jié)合題意，認真判斷研究對象原先處于什么樣的運動狀態(tài)；（3）再根據(jù)出現(xiàn)的條件，分析是哪個物體或這個物體的哪個部分受到外力而改變原先的運動狀態(tài)；（4）然后明確是哪個物體或這個物體的哪個部分具有慣性，仍要保持原先的什么運動狀態(tài)，此時會出現(xiàn)何種現(xiàn)象。只要運用這四個步驟（簡稱“四步驟法”）去分析與物體慣性相關的現(xiàn)象，把相關的內(nèi)容串起來，我們就能把握解題的要點，讓文字表達真正做到言簡意賅。

4.善對比。

多年教學實踐表明，初中物理知識體系中有著不少“相依相伴”、“似是而非”的概念、規(guī)律、過程與現(xiàn)象。它們有的出現(xiàn)在概念與定義上，有的隱藏在一個物理過程的兩個不同方向中，有的則在不同的前提與條件下呈現(xiàn)出來……對于這些易混淆問題，在教學中常用對比分析的研究方法，多層次、多角度、全方位對它們作剖析，從概念的產(chǎn)生、形成、公式、單位、實驗與測量等方面進行比較，讓學生在對比分析中明確不同概念、相似規(guī)律的異同，達到澄清概念與準確掌握規(guī)律的目的。

由于本章中出現(xiàn)較多“成雙成對”的概念與現(xiàn)象（如蒸發(fā)與沸騰），在教學過程中可適當運用對比分析的教學方法，從生活中挖掘出一個教學素材，組織學生來思考分析常見的烹飪現(xiàn)象。例如“蒸酒釀蛋”是贛南客家人為歡迎遠道而來的貴賓的一道美食，把新雞蛋清、蛋黃、水和自制米酒等配料置于燉盅內(nèi)，而燉盅則浸在大煲的水中，并用蒸架把盅和煲底隔離。當煲中的水沸騰后，盅內(nèi)的酒水是否能沸騰？為什么？設酒水的沸點與水的沸點相同。

在組織學生分析此烹飪現(xiàn)象時，應側(cè)重于液體的蒸發(fā)與沸騰的產(chǎn)生條件來思考?？梢赃\用對比列表來小結(jié)其異同（如表1所示），達到澄清模糊概念的效果。在物態(tài)變化中，許多知識與規(guī)律都可以運用圖表對比的方法來歸納記憶，如晶體與非晶體、晶體的熔化與凝固曲線、非晶體的熔化與凝固曲線、升華與凝華等。在初中物理知識的鞏固復習教學中，諸如柴油機與汽油機的比較、樂音的三大特征、光的反射與折射定律、功率與機械效率、電流表與電壓表的異同等都可以運用此方法達到觸類旁通、學習高效之目的。

5.重應用。

為了彰顯“從生活走向物理、從物理走向社會”的課程理念，在教學中要積極引導學生將知識轉(zhuǎn)化為能力，提高學生解決簡單物理問題和分析基本物理現(xiàn)象的能力。俗話說“會學不是目的，善用才是根本”，在“物態(tài)變化”這一章中，主要會涉及日常生活中的自然現(xiàn)象，涉及與物態(tài)變化相關規(guī)律的運用等，引導學生從物理學的角度來思考問題，用物態(tài)變化的物理術(shù)語來分析問題，讓知識內(nèi)化為學生的一種應用能力，提高學生透過物理現(xiàn)象思考其本質(zhì)的分析能力，提高學生的物理學科素養(yǎng)。

為此，在復習課堂中引入一個干濕球溫度計（如圖2所示），讓學生活學、活用溫度計及關注生活中其他溫度計的使用情況。由于干濕球溫度計是測定氣溫、氣濕的一種儀器，它由兩支相同的普通溫度計組成，一支用于測定氣溫，稱干球溫度計；另一支在球部用蒸餾水浸濕的紗布包住，紗布下端浸入蒸餾水中，稱濕球溫度計，濕球的紗布常常要換新的；當空氣干燥時，濕球溫度計的紗布蒸發(fā)快，吸熱多，兩個溫度計的示數(shù)差就比較大。兩個溫度計的示數(shù)差越大，說明空氣越干燥。當空氣中水蒸氣很多時，濕球溫度計的紗布蒸發(fā)慢，吸熱少，兩溫度計的示數(shù)差就?。粌蓚€溫度計的示數(shù)差越小，說明空氣越潮濕。

此環(huán)節(jié)的設計主要是基于知識的應用與知識的積累，讓學生能應用知識規(guī)律釋疑，同時又讓學生在訓練中拓寬自己的知識面，對干濕球溫度計的工作原理有一個較為全面了解。這樣的設計思想是讓學生帶著問題進入課堂，然后在教師的引導下，學生逐步解決帶來的問題，也在師生的交流討論中產(chǎn)生更深層次的、更有價值的新問題，讓不斷出現(xiàn)的新問題來激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生的觀察思考技巧，鍛煉學生的思維分析能力，為提高物理科學素養(yǎng)奠定基礎。

二、復習課教學精要

通過對“物態(tài)變化”復習課的教學設計分析，在今后的物理課堂復習教學中，我們還應該注意以下幾點，來確保復習課堂教學的高效。

1.摸清學情，明確方向。

教師的物理課堂教學行為始終與《義務教育物理課程標準（2011年版）》方向保持一致，日常教學行為不能偏離既定的方向，更不能由于教師個人的喜好而人為地加大難度與深度。在常態(tài)化的教學過程中，應該重視基本知識與基本技能，“提倡教學方式多樣化，注重科學探究”，發(fā)展學生的自學能力、思維能力與實踐能力。

我們分析各地中考試題發(fā)現(xiàn)，最普遍的填空題主要可分為直接記憶型、分析推理型和基本公式型三類。在此種考查形式中，家庭電路分析、物態(tài)變化的判斷、改變壓強大小、機械運動的判斷、凸透鏡的成像規(guī)律、簡單的熱現(xiàn)象、電路的簡單連接、物質(zhì)的物理屬性等問題屢屢出現(xiàn)。它除了考查學生將所學過的這些知識與生活物理現(xiàn)象聯(lián)系的準確程度，也將考查點“回歸”到教材中的基本概念與規(guī)律，讓學生能用初中物理的專業(yè)術(shù)語來認識生活中的科學現(xiàn)象。

而對于選擇項的考查形式，通常分為最佳選擇題、比較選擇題、推理選擇題、圖像選擇題等。它關注學生綜合運用物理知識的能力，重視學生的知識遷移能力。如近年來，對生活中一些物理量的估算、交通標志指示牌、物質(zhì)的物理屬性、二力平衡的條件與應用、電路中電表示數(shù)的變化、物理圖像在正確理解、熱學現(xiàn)象的綜合分析等問題較為關注，并也嘗試不同學科間的滲透，例如從傳統(tǒng)文化中的成語典故中去挖掘蘊藏著的物理知識。

2.激發(fā)興趣，學以致用。

為了讓物理課堂成為學生所向往的課堂，做個用心的教師是每一個物理教師的追求。教師要善于結(jié)合社會熱點來豐富物理課堂、激發(fā)學生興趣、引發(fā)學生思考，如當前最新的燈光上網(wǎng)技術(shù)，現(xiàn)代高超音速飛機，可彎曲智能手機，互聯(lián)網(wǎng)+（醫(yī)療、教育培訓、電子商務、智能廚房……），最大“天眼”，量子通信衛(wèi)星，神州“十一號”飛船等。

由“請文明使用車燈”“請給孩子安裝安全座椅”等公益性的廣告聯(lián)想到光的傳播、慣性與壓強等知識，利用地鐵中溫馨提示圖語（如“當心滑跌”“當心絆倒”“站好扶穩(wěn)”“緊握扶手”等）聯(lián)想起力與運動在生活中的應用，收集宣傳部門為弘揚社會主義核心價值觀所繪制的宣傳圖畫可牽引出杠桿的平衡應用、透鏡成像等問題……這些都能正確引導學生在生活中養(yǎng)成仔細觀察的好習慣，利用身邊的事例來豐富教學課堂，能消除學生學習物理的恐懼感，能激發(fā)學生物理學習的興趣，真正體現(xiàn)學以致用的思想。

另外，教師可積極組織開展可行的社會調(diào)研活動，如：收集交通標識，調(diào)查周圍噪聲的來源與防護措施，近視眼的成因調(diào)查，收集生活中節(jié)水小常識，查閱資料整理我國質(zhì)量計量儀器的發(fā)展史，手機發(fā)展簡圖等來充實物理課堂學習等。通過這些切實可行的教學舉措來延伸物理課堂，拓寬學生視野。

3.大膽實驗，“做”“學”相長。

近年來，在實驗探究教學過程中，教師要結(jié)合《義務教育物理課程標準（2011版）》中規(guī)定的20個學生必做的實驗進行復習；同時要結(jié)合社會生活、生產(chǎn)實際中常見相關的實驗現(xiàn)象，根據(jù)科學探究的幾個主要環(huán)節(jié)來對相關探究過程進行分析或評估。例如通過探究的實驗過程判斷出甲現(xiàn)象與乙因素是否有關（甲現(xiàn)象與乙因素有關或甲現(xiàn)象與乙因素無關等），甲現(xiàn)象與乙因素有怎樣的關系（是成正比還是成反比，是呈線性增大還是呈線性減小的關系）等。

另外，教師要善于通過提供的情景讓學生現(xiàn)場設計不同的小實驗來體驗科學的內(nèi)涵，通過對教材中學生實驗或演示實驗的改進，通過對他人科學探究過程的評估來提高學生的理性思維能力、分析判斷能力。如通過建立家庭實驗室，在課外積極倡導一些有趣的親子實驗來融洽家庭氛圍，讓學生在家長的協(xié)助下，充分利用生活中的廢舊材料來展現(xiàn)物理學科神奇的魅力。也可以讓“沉睡”在實驗室的器材“動”起來，在確保安全的情況下，將這些器材打包給學生，讓學生有時間去完成探究過程，鍛煉實驗操作動手能力。

經(jīng)歷了多年的新課程改革，大家對科學探究也有了較新的認識，科學探究不僅僅局限于課本中所經(jīng)歷的物理實驗，更關注生活中常見的簡單物理現(xiàn)象；不僅關注科學探究的結(jié)果，而且更加關注運用科學探究的基本方法和基本環(huán)節(jié)探究過程。教師在進行組織實驗教學過程中，要善于培養(yǎng)學生進行發(fā)散思維的好習慣，能從“正向”或“逆向”兩個不同的方向來思考基本儀器的“用”與“讀”，引導學生真正經(jīng)歷物理實驗的完整過程，真正體驗“做中學”“做中悟”的探究過程，做到“做”“學”相長。

當然，再好的教學設計也只是對課堂的一種前瞻性預設，它不是課堂教學的真實體現(xiàn)。因此，當教學設計在課堂過程中真正地完整實施之后，教師還應該善于結(jié)合課堂實踐進行反思，在對比中反思，在反思中成長，提高教師自身的教學水平，提高學生的物理科學素養(yǎng)，讓物理課堂真正成為學生所向往的課堂。