初中物理主題式教學(xué)設(shè)計(jì)與研究

尉蕊蕊 楊有貞

摘? ?要：以“汽化與液化”一節(jié)為例，詳細(xì)闡述了在中學(xué)物理教學(xué)中進(jìn)行主題式教學(xué)的基本方法和策略，通過(guò)創(chuàng)設(shè)與主題相關(guān)的教學(xué)情境、更加充分地豐富課程資源，幫助學(xué)生建構(gòu)新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中更加自由地把握知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，并進(jìn)行對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的轉(zhuǎn)化與利用，以此提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，從而有效提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：主題式教學(xué);初中物理;汽化與液化;核心素養(yǎng)

1? 引言

主題式教學(xué)，是指在課堂教學(xué)中圍繞某個(gè)“主題”進(jìn)行的教學(xué)，使學(xué)習(xí)者從情境、活動(dòng)和對(duì)話中接觸和掌握物理知識(shí)，它通常更偏重于對(duì)活動(dòng)的設(shè)計(jì)[ 1 ]。關(guān)于主題式教學(xué)，研究者們已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究工作，如國(guó)外學(xué)者Jacebus提出應(yīng)該將主題作為中心進(jìn)行跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)，他的著作《跨學(xué)科課程：設(shè)計(jì)與實(shí)施》便詳細(xì)論述了單一主題下的教學(xué)設(shè)計(jì)[ 2 ];Heidi Hayes Jacobs對(duì)主題式課程的設(shè)計(jì)過(guò)程做出了詳盡闡述，認(rèn)為課程設(shè)計(jì)的一般過(guò)程應(yīng)該是：選擇主題、進(jìn)行聯(lián)想、建立主要問(wèn)題和對(duì)活動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)[ 3 ];Cook Gillian E等認(rèn)為主題式教學(xué)如果能夠拓展學(xué)生對(duì)世界和人類的經(jīng)驗(yàn)的理解，能夠反映學(xué)生真正的興趣，從而引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，這樣的主題是有意義的[ 4 ]。國(guó)內(nèi)于2002年開(kāi)始研究主題式教學(xué)，朱德全[ 5 ] 認(rèn)為主題式教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)基于問(wèn)題，教學(xué)內(nèi)容要與探究具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題相結(jié)合;施嘉平基于主題式教學(xué)的研究，提出一種任務(wù)型學(xué)習(xí)模式，并在小學(xué)語(yǔ)文的教學(xué)中逐步開(kāi)始使用[ 6 ];唐金梅[ 7 ]發(fā)表了《主題式教學(xué)如何生成學(xué)生核心素養(yǎng)》提出整合教材并在主題的引領(lǐng)下學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，并認(rèn)為主題式教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。但在以往的主題式教學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)中，存在兩個(gè)很明顯的問(wèn)題，第一，在突出教師主導(dǎo)地位的同時(shí)，忽視了學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)中的主體地位;第二種情況則相反。這兩者在某種程度上都忽略了對(duì)方的重要性，沒(méi)有真正體現(xiàn)教師和學(xué)生兩者缺一不可的作用，且缺乏對(duì)教學(xué)“主題”的凝練以及多學(xué)科交叉教學(xué)方式的探索。因此本文以物理觀念為出發(fā)點(diǎn)，基于多學(xué)科教學(xué)方式，對(duì)“汽化與液化”一節(jié)開(kāi)展主題式教學(xué)的設(shè)計(jì)，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到發(fā)展。

2? 設(shè)計(jì)教學(xué)思路

主題式教學(xué)是教師基于核心素養(yǎng)，再根據(jù)教學(xué)知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)，發(fā)掘一些生活中的素材以及流行元素，創(chuàng)設(shè)以探索和發(fā)現(xiàn)為主的主題教學(xué)活動(dòng)情境，再架設(shè)與所創(chuàng)設(shè)情境相關(guān)聯(lián)的一系列的探究活動(dòng)，提出可提高學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)[ 8 ]。在人教版初中八年級(jí)上冊(cè)物態(tài)變化一章的“汽化與液化”這一節(jié)課程當(dāng)中，包含的知識(shí)較多，且在物態(tài)變化一章中各種邏輯關(guān)系比較復(fù)雜，學(xué)生很容易將知識(shí)混淆，形成記憶錯(cuò)誤，因此教師應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)合理地教學(xué)主題，將所有的內(nèi)容串聯(lián)起來(lái)，利用該主題對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一梳理，逐步開(kāi)展教學(xué)工作，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)所學(xué)內(nèi)容自主進(jìn)行思考，并自己嘗試解決問(wèn)題，這也體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程基本理念，可使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到全面的發(fā)展。

2.1? 選擇主題“神奇的水精靈”

在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，創(chuàng)設(shè)貼近生活素材且比較新穎的主題是“神奇的水精靈”，將學(xué)生逐步帶入到“汽化與液化”知識(shí)的學(xué)習(xí)當(dāng)中，通過(guò)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，然后自然地引入課題，同時(shí)，伴隨著教學(xué)情境的逐漸展開(kāi)，知識(shí)也將依次展現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程中，用心去感受知識(shí)之間的差異，并通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作去直觀感受。設(shè)計(jì)主題式教學(xué)流程如圖1所示。

2.2? 創(chuàng)設(shè)相關(guān)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生探究興趣

教學(xué)情境1：

激發(fā)學(xué)生興趣，導(dǎo)入新課：剪輯一段將海水變成淡水的視頻。

師：同學(xué)們，假設(shè)你現(xiàn)在身處一片荒無(wú)人煙的沙灘上，沙灘上又熱又曬，口渴難耐的你身邊只有咸咸的海水，這種情況下我們應(yīng)該怎樣克服苦難，將海水變成可飲用的淡水呢？接下來(lái)我們一起來(lái)看一段視頻，看看在視頻當(dāng)中的人是怎么做的。

師：如圖2所示為實(shí)驗(yàn)儀器示意圖，可以看到，首先視頻中主角挖了一個(gè)深坑，然后在沙坑里面倒入海水并用塑料紙將其蓋住，在塑料紙正下方放置一個(gè)玻璃杯，一段時(shí)間過(guò)后，玻璃杯中便滴入了淡水，這是因?yàn)楹Ｋ谔?yáng)的暴曬變?yōu)樗魵?，但在上升過(guò)程中遇到溫度較低的塑料紙，又重新變?yōu)榱诵∷?，滴入到玻璃杯中，這便是他利用物理知識(shí)獲取淡水的全過(guò)程。

教師提問(wèn)：在上面的視頻中，水的狀態(tài)發(fā)生了何種變化？

生：水（液態(tài)）-水蒸氣（氣態(tài)）-水（液態(tài)）。

教師總結(jié)汽化與液化的概念，并板書(shū)。

設(shè)計(jì)意圖：教師利用剪輯視頻中的主角在野外獲取淡水的過(guò)程來(lái)創(chuàng)設(shè)神奇的水精靈問(wèn)題情境，充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的探索興趣，學(xué)生主動(dòng)嘗試解決問(wèn)題，由此引入本節(jié)課題，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力以及跳脫課本之外的野外生活知識(shí)能力，從而在真正意義上落實(shí)從生活走向物理的教育理念，同時(shí)體現(xiàn)出從現(xiàn)象到課程的課程理念。

教學(xué)情境2：

基于生活情境中的現(xiàn)象提出問(wèn)題，并進(jìn)行合理地猜想，提升學(xué)生的物理思維能力。

在生活中，下過(guò)雨的路面經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后路面會(huì)變干，喝水的時(shí)候常常會(huì)將冷水燒“開(kāi)”來(lái)喝，兩個(gè)過(guò)程中水都在慢慢變少，都是由液體變?yōu)闅怏w，然后回答以下問(wèn)題：

①這兩種由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的方式是否相同？什么地方不同？

答：a. 這兩種變干的方式是不一樣的，一個(gè)是在變“開(kāi)”的過(guò)程當(dāng)中變成氣態(tài)，一個(gè)是沒(méi)有變“開(kāi)”的情況下就變成了氣態(tài)。

b. 一個(gè)過(guò)程比較劇烈，一個(gè)比較平緩。

c. 一個(gè)產(chǎn)生了大量氣泡，一個(gè)沒(méi)有氣泡。

②若兩種汽化方式不同，他們有沒(méi)有相同的地方？

答：有相同的地方，他們都是由液態(tài)變?yōu)榱藲鈶B(tài)，都屬于汽化。

教師最后總結(jié)出蒸發(fā)和沸騰的概念。學(xué)生對(duì)沸騰知識(shí)的理解從現(xiàn)象出發(fā)，恰好體現(xiàn)了物理和化學(xué)兩學(xué)科之間的交叉滲透。

接著請(qǐng)一位學(xué)生講講自己是怎樣晾衣服的？并且請(qǐng)其他的學(xué)生回答為什么要這樣做，從而讓學(xué)生自己討論出影響蒸發(fā)快慢的三要素。

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生自己的真實(shí)感受出發(fā)，學(xué)生在自己已有知識(shí)的基礎(chǔ)上加以理解鞏固，教師再進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)和總結(jié)。

教學(xué)情境3：

在高原上我們會(huì)看大很多奇怪的現(xiàn)象，比如雞蛋是生的，滾燙的開(kāi)水并不燙手等等，有些人無(wú)法解釋這些現(xiàn)象，請(qǐng)同學(xué)們解釋這種現(xiàn)象并提出相關(guān)猜想。

生：a. 可能和氣壓有關(guān)。

b. 水燒開(kāi)后不燙手，說(shuō)明水溫不是很高，若繼續(xù)給水加熱，溫度會(huì)不會(huì)上升？

師：中學(xué)物理大都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的，要驗(yàn)證我們的推理是否可靠，就必須要用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，我們來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)回答下面的相關(guān)問(wèn)題。

問(wèn)題1：水沸騰后，溫度會(huì)不會(huì)繼續(xù)上升？

問(wèn)題2：水沸騰時(shí)究竟有什么特征？

問(wèn)題3：怎樣才可以保持水的沸騰狀態(tài)？

問(wèn)題4：同學(xué)們所測(cè)出水沸騰的溫度與書(shū)上的是否相同？

小組進(jìn)行討論：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師巡回引導(dǎo)，進(jìn)行適時(shí)點(diǎn)撥，并提示學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

請(qǐng)學(xué)生總結(jié)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象，并通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生觀察數(shù)據(jù)，理解沸點(diǎn)的含義，以及認(rèn)識(shí)沸點(diǎn)不同時(shí)的前提條件：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。并總結(jié)出蒸發(fā)制冷、沸騰吸熱的現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)之上，將自己的猜想推論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的推理意識(shí)和物理思維，學(xué)生也會(huì)更加關(guān)注物理課堂。同時(shí)在數(shù)據(jù)的處理方面還需更直觀的方法——圖像法，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)與物理兩學(xué)科之間的交叉融合。

教學(xué)情境4：

通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，收集、處理數(shù)據(jù)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力以及物理思維能力，教師課堂進(jìn)行指導(dǎo)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)蒸發(fā)和沸騰的概念已有清晰的認(rèn)知，但對(duì)兩者的區(qū)別還未有清晰的定論，而這正是本節(jié)課的重點(diǎn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察兩者的異同，且通過(guò)收集、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提升學(xué)生的物理思維能力。

教學(xué)情境5：

師：學(xué)習(xí)汽化知識(shí)之后，老師現(xiàn)在又有一個(gè)新的問(wèn)題交給大家，我們知道，夏季太陽(yáng)溫度較高，地球表面會(huì)有大量的水被汽化變成水蒸氣漂浮在空氣中，經(jīng)過(guò)日復(fù)一日、年復(fù)一年的匯聚之后，空氣中的水蒸氣理應(yīng)越來(lái)越多，但事實(shí)并非如此，那誰(shuí)能解釋一下這個(gè)現(xiàn)象，被汽化之后的水蒸氣都去哪了？

學(xué)生回答出水蒸氣汽化的知識(shí)點(diǎn)。

師：是的，水蒸氣一部分變?yōu)榱诵∷危覀兛吹降陌自埔徊糠志褪怯纱罅康囊簯B(tài)小水滴構(gòu)成，當(dāng)云越積越厚、越積越多的時(shí)候，就開(kāi)始下落，小水滴下落便成了雨，這就是雨的形成過(guò)程。

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生日常所見(jiàn)出發(fā)，讓學(xué)生了解白云和雨的形成過(guò)程，氣象知識(shí)相結(jié)合，可極大程度提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)可結(jié)合相關(guān)的地理知識(shí)進(jìn)行知識(shí)的鞏固，在多學(xué)科的碰撞過(guò)程中掌握更多的知識(shí)。

3? 結(jié)論

主題式教學(xué)活動(dòng)為學(xué)生創(chuàng)造了一種自由開(kāi)發(fā)式的自主科學(xué)探究的學(xué)習(xí)氛圍，本文以“汽化與液化”一節(jié)為例進(jìn)行主題式教學(xué)設(shè)計(jì)，并在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)與地理四科之間進(jìn)行多學(xué)科的交叉融合滲透，在主題式教學(xué)和多學(xué)科交叉融合的作用下，教學(xué)真正意義上體現(xiàn)了“教學(xué)活動(dòng)是師生交互作用的過(guò)程”，教師和學(xué)生在教與學(xué)的過(guò)程中更加投入其中，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加深入，教師更加關(guān)注學(xué)生發(fā)展，有效培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，讓物理課堂更加生動(dòng)化。

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