素養(yǎng)取向：初中物理非重點(diǎn)單元的教學(xué)轉(zhuǎn)型

駱波

摘 要：在教學(xué)實(shí)踐中，初中物理非重點(diǎn)單元往往囿于知識(shí)取向而被邊緣化，對(duì)素養(yǎng)養(yǎng)成極為不利.非重點(diǎn)單元在教材編排上為教師開發(fā)課程資源創(chuàng)造了空間，在內(nèi)容上鮮明地體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)新進(jìn)展和物理研究方法，是培育學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體.實(shí)踐表明，可以從如下策略實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)取向下的初中物理非重點(diǎn)單元的教學(xué)轉(zhuǎn)型：從碎片的觀點(diǎn)到系統(tǒng)的觀念，形成物理觀念；從學(xué)習(xí)知識(shí)到學(xué)會(huì)研究，發(fā)展科學(xué)思維；從簡(jiǎn)單演示到真實(shí)探究，強(qiáng)化探究能力；從空洞說教到體悟價(jià)值，培育科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；非重點(diǎn)單元；教學(xué)轉(zhuǎn)型；單元設(shè)計(jì)

在教學(xué)實(shí)踐層面，初中物理課程中的“小單元”常常被邊緣化，這些單元是課程標(biāo)準(zhǔn)要求不高、學(xué)習(xí)難度不大、考試要求較低的非重點(diǎn)章節(jié).典型表現(xiàn)如下：將教材中的幾節(jié)內(nèi)容合并為一節(jié)講授；選取個(gè)別知識(shí)點(diǎn)講授，其余則完全由學(xué)生自學(xué)；更有甚者，新授課學(xué)習(xí)中完全跳過該單元，只在中考復(fù)習(xí)時(shí)“蜻蜓點(diǎn)水”般地羅列該章為數(shù)不多的幾個(gè)考點(diǎn).究其緣由，囿于知識(shí)取向的應(yīng)試，邊緣化小單元是為了騰留充裕的時(shí)間保障大單元的重復(fù)訓(xùn)練.

當(dāng)前，核心素養(yǎng)成為課程改革的支點(diǎn)，課程實(shí)施應(yīng)從知識(shí)為本走向以素養(yǎng)為本.在把知識(shí)轉(zhuǎn)化、內(nèi)化和升華為能力與素養(yǎng)上下足工夫，目標(biāo)是形成高于學(xué)科知識(shí)的學(xué)科素養(yǎng).在編排上，小單元教材簡(jiǎn)明扼要，使教師有更多選擇和發(fā)揮的空間；在內(nèi)涵上，小單元往往包含科學(xué)發(fā)展史的線索、重要的物理思想方法、科學(xué)技術(shù)前沿的最新成果等.因此，小單元在培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)上可以有較大作為.本文以蘇科版初中物理教材第七章“從粒子到宇宙”單元教學(xué)為例，談核心素養(yǎng)統(tǒng)領(lǐng)下的非重點(diǎn)單元設(shè)計(jì).

一、物理觀念：從碎片的觀點(diǎn)到系統(tǒng)的觀念

“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)；是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華；是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題的基礎(chǔ).[1]初中物理中的非重點(diǎn)單元是形成物理觀念的重要陣地，如《物態(tài)變化》單元中的“物質(zhì)的形態(tài)和變化”是“物質(zhì)觀”的重要內(nèi)容，《能源與可持續(xù)發(fā)展》單元中“能量守恒”、“能源與可持續(xù)發(fā)展”的學(xué)習(xí)對(duì)“能量觀”的形成至關(guān)重要.

為了使學(xué)生形成清晰、系統(tǒng)的物理觀念，在單元設(shè)計(jì)時(shí)以“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度”為主線，逐步完成知識(shí)結(jié)構(gòu)的拼圖.在單元復(fù)習(xí)時(shí)安排學(xué)生自主進(jìn)行知識(shí)梳理，圍繞重要概念或規(guī)律的學(xué)習(xí)過程，對(duì)涉及的思維方法、實(shí)驗(yàn)、知識(shí)間的聯(lián)系進(jìn)行反思.

案例1：形成“知識(shí)結(jié)構(gòu)”的活動(dòng)設(shè)計(jì)

活動(dòng)①：用圖形、文字或語言描述原子的核式模型.

圖形如圖1的原子核式結(jié)構(gòu)模型所示，類似行星繞日，原子由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成，位于中心的原子核幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，電子受原子核吸引而繞核高速轉(zhuǎn)動(dòng).

活動(dòng)②：根據(jù)物體尺度的大小設(shè)計(jì)圖表，按電子-原子-分子-生物體-地球-太陽系-銀河系的順序排列并標(biāo)出大致尺度.

游戲：排排序——先把各對(duì)象按尺度大小排序，再把對(duì)應(yīng)的長度拖拽到對(duì)應(yīng)位置，如圖2所示.圖2反映了物理學(xué)研究對(duì)象的尺度，小到粒子、大到宇宙，面對(duì)宇宙萬物，人們從沒有停止過探索.

活動(dòng)③：梳理通過本單元“向物質(zhì)世界的兩極進(jìn)軍”學(xué)習(xí)所形成的認(rèn)識(shí)，如圖3.[2]

圖1引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照?qǐng)D片用語言描述原子的核式結(jié)構(gòu)模型，體現(xiàn)“物質(zhì)是可分的”、“物質(zhì)由微粒組成”的觀念.圖2通過排序游戲，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物體的尺度大小，感受到物理學(xué)研究范圍之廣，圖片還反映了物理學(xué)的對(duì)稱、和諧之美.圖3揭示了物質(zhì)的層次結(jié)構(gòu)及其研究工具，是單元學(xué)習(xí)后形成的系統(tǒng)觀念.

非重點(diǎn)單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容往往比較零碎，容易陷入碎片化的知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，因此在單元設(shè)計(jì)時(shí)要突出“大概念”這一主線索，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的物理觀念的形成.比如，《電磁轉(zhuǎn)換》單元要凸顯“電和磁的相互聯(lián)系”的觀念，《光現(xiàn)象》單元要強(qiáng)化“光的傳播路徑”的觀念.教學(xué)實(shí)現(xiàn)從知識(shí)到素養(yǎng)的轉(zhuǎn)型，使學(xué)生具有清晰、系統(tǒng)的物理觀念，能從物理學(xué)的視角正確描述和解釋自然現(xiàn)象，能靈活應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)解決實(shí)際問題，能有效指導(dǎo)工作和生活實(shí)踐.

二、科學(xué)思維：從學(xué)習(xí)知識(shí)到學(xué)會(huì)研究

“科學(xué)思維”是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式，是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判，進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力和品格.“科學(xué)思維”主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素.

在探究微觀世界和宇宙世界的物理現(xiàn)象和性質(zhì)時(shí)，充分應(yīng)用了建立模型的方法，這是科學(xué)家采用的一種非常有效的辦法.科學(xué)家應(yīng)用這種方法進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，通常先根據(jù)觀察到的現(xiàn)象提出一種模型，然后收集證據(jù)驗(yàn)證自己的猜想，說明該模型的合理性.

案例2：關(guān)于“選擇一種模型”的教學(xué)

上述活動(dòng)是“走進(jìn)分子世界”一課的核心活動(dòng)，微粒模型的建構(gòu)是認(rèn)識(shí)到“粒子世界是具有結(jié)構(gòu)的層次系統(tǒng)”的基礎(chǔ).在模型建構(gòu)過程中，要通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)例為合理的猜想提供充足的證據(jù)，要給予學(xué)生質(zhì)疑、批判的空間，體現(xiàn)模型的選擇和修正過程.

科學(xué)家常常利用模型來解釋他們的思想和發(fā)現(xiàn)，模型能方便我們解釋那些難以直接觀察到的事物內(nèi)部構(gòu)造、事物的變化以及事物之間的關(guān)系.本節(jié)正是按科學(xué)家研究物質(zhì)的過程與方法來展開教學(xué)內(nèi)容的，這樣處理對(duì)提高學(xué)生的邏輯推理能力是極為有益的.上述教學(xué)片段的深層蘊(yùn)意是從學(xué)習(xí)知識(shí)轉(zhuǎn)向?qū)W會(huì)研究，即從吸收知識(shí)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)知識(shí).隨著研究素養(yǎng)的積淀，部分學(xué)生會(huì)將物理學(xué)習(xí)興趣深化為物理研究志趣，這或許是“錢學(xué)森之問”的基礎(chǔ)教育應(yīng)答.

三、實(shí)驗(yàn)探究：從簡(jiǎn)單演示到真實(shí)探究

認(rèn)識(shí)自然界只有兩種電荷及其作用規(guī)律是“靜電現(xiàn)象”一節(jié)課的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，可以參考教材做好演示實(shí)驗(yàn).直接展示電荷間的相互作用規(guī)律，并告之自然界只有兩種電荷.對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，為豐富其核心素養(yǎng)，可以將演示實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，如案例3.

案例3：關(guān)于“兩種電荷”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

（1） 通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷跟用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷不同

現(xiàn)象：用絲綢摩擦過的兩根玻璃棒相互排斥.

分析：由此，可以認(rèn)為“同種電荷，相互排斥”嗎？（應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)，才能找出普遍規(guī)律）

現(xiàn)象：用毛皮摩擦過的兩根橡膠棒也相互排斥.

歸納：同種電荷，相互排斥.

思考：怎樣判定上述玻璃棒、橡膠棒所帶電荷種類是否相同？

分析：若彼此排斥，則是同種電荷；若不排斥，則可能帶不同電荷.

現(xiàn)象：帶電玻璃棒與帶電橡膠棒相互吸引.

（2） 提出自然界有沒有第三種電荷的問題

講述：人類發(fā)現(xiàn)采用任何方式使物體所帶的電荷，它們或者跟用絲綢摩擦過的玻璃棒相吸引、跟用毛皮摩擦過的橡膠棒相排斥，或者跟用絲綢摩擦過的玻璃棒相排斥、跟用毛皮摩擦過的橡膠棒相吸引，所以自然界有且只有兩種電荷存在.

（3） 通過探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自然界只有兩種電荷

操作：分別把用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒懸掛起來，選擇其他各種不同的材料相互摩擦，然后分別靠近上述玻璃棒和橡膠棒.

現(xiàn)象：這些材料摩擦之后總是與其中一個(gè)相吸引而與另一個(gè)相排斥.

結(jié)論：自然界只存在兩種電荷.

上述教學(xué)過程突出以下幾點(diǎn)：一是做好實(shí)驗(yàn)，采用演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、以學(xué)生實(shí)驗(yàn)為主的方法，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值；二是多啟發(fā)、多引導(dǎo)，使教學(xué)過程真正成為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程；三是注重滲透物理科學(xué)方法，讓學(xué)生在探索學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中領(lǐng)會(huì)物理學(xué)研究的方法，提高學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力.

非重點(diǎn)單元的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較少，難度也不大，因此可以安排充足的時(shí)間讓學(xué)生經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程.在教學(xué)轉(zhuǎn)型中，我們倡導(dǎo)從簡(jiǎn)單演示走向真實(shí)探究或項(xiàng)目學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有較強(qiáng)的科學(xué)探究意識(shí)，能在觀察和實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題并提出合理的猜想與假設(shè)，有設(shè)計(jì)探究方案和獲取證據(jù)的能力，能使用不同手段分析信息，能準(zhǔn)確表述和評(píng)估探究的過程與結(jié)果.

四、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：從空洞說教到體悟價(jià)值

在課程目標(biāo)的落實(shí)中，“情感·態(tài)度·價(jià)值觀”一直是短板.因其“難教難評(píng)”而走向“不評(píng)不教”的極端，部分教師只有在敘寫教學(xué)目標(biāo)時(shí)才想起它，使“情感·態(tài)度·價(jià)值觀”目標(biāo)陷入“貼標(biāo)簽”的尷尬境地.這一現(xiàn)狀與“引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，形成科學(xué)態(tài)度和正確的價(jià)值觀，為做有社會(huì)責(zé)任感的公民奠定基礎(chǔ)”的課程愿景相去甚遠(yuǎn)，對(duì)“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的形成極為不利.

在實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)取向的教學(xué)轉(zhuǎn)型過程中，就“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”要素而言，有兩個(gè)主要抓手：一是建設(shè)課程資源，創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生體悟物理學(xué)的價(jià)值與魅力；二是開發(fā)與學(xué)習(xí)過程相伴隨的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，顯化科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.

案例4：體現(xiàn)“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的活動(dòng)設(shè)計(jì)

上述單元學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)中，主要呈現(xiàn)了兩類課程資源：一是多媒體教學(xué)資源，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)在創(chuàng)設(shè)物理情境中的局限性，同時(shí)有助于提升學(xué)生獲取信息、概括信息的素養(yǎng)；二是社會(huì)教育資源，參觀科技展覽具有科學(xué)教育、思想品德教育等多種功能，對(duì)擴(kuò)大知識(shí)面很有益處.就學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)而言，設(shè)置了表現(xiàn)性任務(wù)，倡導(dǎo)“表達(dá)即評(píng)價(jià)、記錄即評(píng)價(jià)”的思想，形式上注重可視化，內(nèi)容上凸顯價(jià)值的體悟.

非重點(diǎn)單元在教材編排上為教師開發(fā)課程資源留足了發(fā)揮的余地，在學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)上為教師設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)任務(wù)留足了選擇的空間.但在進(jìn)行上述活動(dòng)時(shí)，教師要牢牢把握素養(yǎng)取向，為物理學(xué)科核心素養(yǎng)（特別是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）的落地創(chuàng)造條件.

五、結(jié)語

為實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)的素養(yǎng)取向轉(zhuǎn)型，非重點(diǎn)單元是很好的突破口.教師應(yīng)從知識(shí)呈現(xiàn)、思維顯化、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)等多個(gè)維度，重構(gòu)教學(xué)思路，加強(qiáng)單元設(shè)計(jì)，使教學(xué)活動(dòng)指向物理學(xué)科核心素養(yǎng).

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

[2]劉炳昇，李容.義務(wù)教育教科書物理八年級(jí)下冊(cè)教師教學(xué)用書[M].第2版.南京：江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社，2013：22.