基于同課異構(gòu)的對比與反思：核心素養(yǎng)視角下的教學(xué)轉(zhuǎn)變
——以“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”一節(jié)為例

周 浩

(廣州市第六十五中學(xué) 廣東 廣州 510450)

王承業(yè)

(衡陽市第五中學(xué) 湖南 衡陽 421000)

近期，在廣東廣雅中學(xué)舉辦的教學(xué)開放日活動(dòng)中，來自湖南的長郡中學(xué)、廣東的華南師大附中及廣雅中學(xué)3所名校的教師圍繞“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”一節(jié)進(jìn)行同課異構(gòu)，3位教師精心設(shè)計(jì)，展示了3節(jié)風(fēng)格迥異卻各具精彩的課堂，筆者觀摩學(xué)習(xí)之余，深感新課標(biāo)實(shí)施以來物理教學(xué)正悄然發(fā)生著變化，以下結(jié)合3節(jié)課例的評析與反思，談?wù)務(wù)J識(shí)和體會(huì)，與同行交流．

1 科學(xué)探究之變——自主建構(gòu) “實(shí)”“理”雙修

1.1 觀察記錄

3節(jié)課例的觀察記錄如表1所示.

表1 “探究教學(xué)”部分的觀察記錄

1.2 評析

對比本環(huán)節(jié)的處理，黃老師、葉老師兩位老師的思路大致相同，對前面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示，作出示范，留出充足時(shí)間讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)3分組探究，通過演示引導(dǎo)，學(xué)生注意力集中在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，突出了本課重點(diǎn)，為后面分析論證奠定了基礎(chǔ)．筆者十分欣賞鐘老師的設(shè)計(jì)，首先是讓每個(gè)小組只做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后展示交流，既充分保障學(xué)生探究時(shí)長，也能對3個(gè)實(shí)驗(yàn)全面了解；其次，教師沒有演示，而是讓學(xué)生自己去嘗試，條形磁鐵或線圈在進(jìn)出磁場的時(shí)候，可以平動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或其他任何方式，學(xué)生的思維開放而自由，現(xiàn)場能感受到學(xué)生探究時(shí)的身心愉悅；教師沒有給出設(shè)計(jì)好的統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象的表格，避免了以往教學(xué)中“照方抓藥”的假探究現(xiàn)象，由于實(shí)驗(yàn)比較簡單，只要達(dá)到產(chǎn)生感應(yīng)電流的要求，學(xué)生可以毫無束縛地發(fā)揮，盡情享受“玩”實(shí)驗(yàn)的樂趣；另外，對難度較大的第3個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師也沒有直接給出方案，而是不斷啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生去思考和設(shè)計(jì)，使學(xué)生對法拉第的實(shí)驗(yàn)有更深刻認(rèn)識(shí)．而在匯報(bào)結(jié)果時(shí)，3位教師均能讓學(xué)生充分表述觀點(diǎn)，還不斷追問：證據(jù)是什么？現(xiàn)象是什么？這一做法培養(yǎng)了學(xué)生的證據(jù)意識(shí)．對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的意外，教師也沒有忽視，而是引導(dǎo)學(xué)生作出合理解釋．筆者認(rèn)為，上述教師在探究教學(xué)上的策略無疑踐行了新課標(biāo)的精神，體現(xiàn)了科學(xué)探究的本質(zhì)特點(diǎn)，學(xué)生的科學(xué)探究能力在本節(jié)課得到了充分提升．

1.3 反思與體會(huì)

從本節(jié)標(biāo)題來看，“探究”應(yīng)是本節(jié)課的靈魂，3個(gè)實(shí)驗(yàn)的編排從熟悉到陌生，從容易到復(fù)雜，內(nèi)容上照應(yīng)不同角度，這體現(xiàn)了編者的用意，即讓學(xué)生完整經(jīng)歷法拉第當(dāng)年的探究過程．美國的Marshall編制的探究教學(xué)質(zhì)量評價(jià)框架中，對典型探究的教學(xué)策略描述是“教師偶爾使用講授式，學(xué)生會(huì)參與到探究中以促進(jìn)更深層次的概念理解”[1]，因此，這一環(huán)節(jié)教師首先要盡量減少對學(xué)生思維的束縛或干擾(即事先規(guī)劃好)，更不能越俎代庖，將學(xué)生動(dòng)手變成自己演示，教師的定位是引導(dǎo)者，創(chuàng)造條件并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自由探究活動(dòng)；其次，是設(shè)計(jì)問題挑戰(zhàn)學(xué)生思維，鼓勵(lì)反思和深層次思考，使探究更有深度，學(xué)生能自主建構(gòu)理解；另外，還要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生討論、展示和交流，以期培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力．

有學(xué)者認(rèn)為，對科學(xué)探究應(yīng)該廣義去理解為“探究者通過自身主動(dòng)參與，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，重要的是帶著問題去思考、活動(dòng)、學(xué)習(xí)．這樣的界定，科學(xué)探究就不僅僅指實(shí)驗(yàn)探究，也包括理論探究”[2]．華南師大許桂清博士點(diǎn)評時(shí)也提出，除了課堂的實(shí)驗(yàn)探究，能否讓學(xué)生在課后將這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的邏輯關(guān)系理清楚呢？為什么只需要做這3個(gè)實(shí)驗(yàn)而不需要做更多的實(shí)驗(yàn)？這便是一個(gè)很好的理論探究問題．實(shí)際上，第1個(gè)實(shí)驗(yàn)是導(dǎo)體(線圈)動(dòng)而磁體不動(dòng)，由對稱性思想引出第2實(shí)驗(yàn)，改變?yōu)榇朋w動(dòng)而導(dǎo)體(線圈)不動(dòng)；接著由等效替代的思想，想到磁體和電流都可產(chǎn)生磁場，所以可以用通電螺線管代替磁體運(yùn)動(dòng)；然后，由前面實(shí)驗(yàn)啟發(fā)再運(yùn)用發(fā)散思維，聯(lián)想導(dǎo)體(線圈)和磁體都不動(dòng)，只改變磁場強(qiáng)弱就可產(chǎn)生電流了，得出第3個(gè)實(shí)驗(yàn)；最后，由歸一的思想，發(fā)現(xiàn)所有的實(shí)驗(yàn)事實(shí)最終都指向磁通量的改變．因此，此問題中蘊(yùn)藏著豐富的思想哲理，學(xué)生若能在課后去深入探究，不僅能站在更高角度審視、體會(huì)科學(xué)家的研究思路，也必將獲得一次科學(xué)思想的洗禮．

2 分析論證之變——走向系統(tǒng)深刻的思維培養(yǎng)路徑

2.1 “分析論證”部分的觀察記錄

對3位教師的授課過程進(jìn)行觀察、整理，發(fā)現(xiàn)黃老師與鐘老師處理思路基本一致,如圖1所示.

圖1 黃老師與鐘老師兩位老師的處理思路

對比前面兩位老師，葉老師處理思路如圖2所示.

圖2 葉老師的處理思路

2.2 評析

對比這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，筆者認(rèn)為葉老師的處理思路最佳．在人教版《物理·選修3-1》教材中，磁通量這一概念是出現(xiàn)在第五章第3節(jié)的末尾，是在介紹了磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感線之后引入的，但是引入它的價(jià)值和理由是什么，課本并沒有回答，顯得比較突兀．過去進(jìn)行本課教學(xué)時(shí)，許多教師覺得從B和S的變化一下子過渡到磁通量的變化有點(diǎn)牽強(qiáng)，不夠順暢．一般來說，概念應(yīng)為理論的發(fā)展服務(wù)，磁感線和磁通量也必然是為揭示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)原因而引入的物理模型．所以，葉老師在這一環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象到建立模型，再形成數(shù)學(xué)表述，最后再回歸法氏“五類”審查檢驗(yàn)，是讓磁感線和磁通量這兩個(gè)概念在頭腦中“重生”并煥發(fā)活力的過程．學(xué)生在這一過程中，基于實(shí)驗(yàn)得出的證據(jù)進(jìn)行分析、推理、分類、論證，抽象概括出物理模型和數(shù)學(xué)表述，最后再對模型進(jìn)行檢驗(yàn)修正，不僅經(jīng)歷一次真實(shí)的科學(xué)研究之旅，更是走了一條系統(tǒng)深刻的科學(xué)思維培養(yǎng)之路，葉老師的這一處理極具借鑒價(jià)值．

2.3 反思與體會(huì)

從完成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中提煉出規(guī)律，是本節(jié)課的難點(diǎn)和重點(diǎn)，教師的處理思路決定著學(xué)生是僅僅收獲一個(gè)結(jié)論還是收獲一系列思考問題的方法，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)有必要深挖概念的形成過程，提煉思維方法，形成系統(tǒng)的問題研究路徑，在教學(xué)中寧肯多花點(diǎn)時(shí)間，慢一點(diǎn)，也要讓學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)象到規(guī)律的思維過程，這樣，學(xué)生的科學(xué)思維能力才能真正形成．

3 育人價(jià)值挖掘之變——利弊交鋒 情理融合

3.1 觀察記錄(表2)

表2 “育人價(jià)值”教學(xué)部分的觀察記錄

3.2 評析

電磁感應(yīng)是一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)，如何從這一偉大科學(xué)事件中挖掘育人價(jià)值，值得探索．對比幾位教師的設(shè)計(jì)，黃老師的設(shè)計(jì)既使學(xué)生了解電磁感應(yīng)與身邊科技發(fā)展的聯(lián)系，體會(huì)到科學(xué)發(fā)展推動(dòng)著社會(huì)進(jìn)步，也使他們逐漸形成探索自然的內(nèi)在動(dòng)力.鐘老師則通過課本上“做一做”實(shí)驗(yàn)，利用幾件看來不起眼的器材結(jié)合有趣的實(shí)踐，得到不可思議的效果，極大培養(yǎng)了學(xué)生研究科學(xué)和動(dòng)手實(shí)踐的興趣，有趣才能引發(fā)興趣，親歷才能形成探索的內(nèi)驅(qū)力．葉老師另辟蹊徑的處理使學(xué)生領(lǐng)略了科學(xué)思想的魅力，同時(shí)也讓學(xué)生知道科學(xué)研究需要持久的汗水澆灌，這些對學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，形成持之以恒的科學(xué)態(tài)度大有裨益．

3.3 反思與體會(huì)

在日常教學(xué)中，我們經(jīng)常會(huì)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹相應(yīng)的科技發(fā)展和應(yīng)用，使學(xué)生感受物理對人類發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)，這便是所謂的STSE教育理念．但是，“科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用有好有壞，環(huán)境資源的開發(fā)有利有弊，社會(huì)的發(fā)展有積極方面也有消極方面，要使STSE有利于全人類的共同發(fā)展，需要人們積極探索，批判創(chuàng)新，把STSE的發(fā)展引向正確的道路．從這個(gè)意義來說，科學(xué)需要繼承和發(fā)揚(yáng)，但其運(yùn)用需要科學(xué)態(tài)度與責(zé)任為導(dǎo)向”[3]，所以，僅僅停留在科技應(yīng)用的介紹上顯然還不夠，還可以從不同角度去深入挖掘．比如本節(jié)課中電磁感應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用造成的電磁污染形成新的環(huán)保難題，又比如無線充電技術(shù)雖然安全、方便，但也存在著效率低、成本高、兼容性差等缺點(diǎn)，這些都有待于未來進(jìn)一步去發(fā)展完善等等．這樣處理，既能使學(xué)生形成實(shí)事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，也能深入認(rèn)識(shí)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境的關(guān)系，形成保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感，在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)中，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)．

另一方面，對物理學(xué)史的介紹，我們也應(yīng)力求客觀，同時(shí)尋求積極的價(jià)值導(dǎo)向．比如本節(jié)電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)歷程，翻閱資料不難發(fā)現(xiàn)，法拉第在電與磁對稱性認(rèn)識(shí)上有過曲折經(jīng)歷，他先是由電生磁對稱想到“磁能轉(zhuǎn)化為電”，進(jìn)一步又從“穩(wěn)恒電流產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場”對稱到“穩(wěn)恒磁場產(chǎn)生穩(wěn)恒電流”，這一思維定勢誤導(dǎo)了他和其他科學(xué)家，在實(shí)驗(yàn)上盲目堅(jiān)持近10年都未能改進(jìn)，最終是依靠偶然的發(fā)現(xiàn)才取得成功．后來經(jīng)過麥克斯韋的總結(jié)，人們認(rèn)識(shí)到“變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場產(chǎn)生變化的電場”才是對稱性的高度概括．

從“對稱”到“不對稱”再到“對稱”，這正是人們逐步認(rèn)清科學(xué)本質(zhì)的過程．而對法拉第堅(jiān)持10年研究這一史實(shí)，過去教學(xué)總是強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究的艱苦、枯燥，以突出法拉第不畏失敗和挫折的一面．實(shí)際上細(xì)想一下，若真的艱苦枯燥，法拉第又怎能堅(jiān)持10年之久，他必定是享受研究的樂趣，帶著濃厚的興趣去參與才能堅(jiān)持下來，所以，若是能再深入發(fā)掘，就能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究一方面是曲折的，不可能一帆風(fēng)順，要堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，另一方面，又要深入其中，體會(huì)研究的樂趣，興趣才是堅(jiān)持的動(dòng)力之源．

4 結(jié)束語

教學(xué)有法，教無定法，教師思考角度和側(cè)重點(diǎn)不同，教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施效果也不同，但是殊途同歸，最終的落腳點(diǎn)都在核心素養(yǎng)的培育上，而如何具體操作，原則和路徑如何，還需要去積極探索．華南師大的許桂清博士在課后點(diǎn)評中提到的3個(gè)回歸：回歸教材、回歸課標(biāo)及回歸學(xué)生，無疑是一個(gè)很好的參照標(biāo)準(zhǔn)，只有真正做到3個(gè)回歸，課堂教學(xué)才是有效的，也是成功的．