摘要:课程资源是新课程改革提出的一个核心概念,也称教学资源,即课程与教学信息的来源,课程资源包含的意义范畴宽广,既包括教材这一重要的为人们所熟知的课程资源,也包括大量的非教材的却是课程有机组成要素和实施条件的软硬件资源。基于核心素养的物理课堂教学应充分开发和利用课程资源。教师和学生各自的生活经验或体验、日常生活中的事物或现象都可以成为课程资源。教学过程不只是忠实的执行教学内容,而是师生共同开发、丰富、整合课程资源的过程。教师是课堂教学的实施者和组织者,也是课程资源的开发者和研究者,教师利用教材但不拘泥教材,有效联系生产生活,挖掘课程资源,对课程进行灵活的处理整合,培养学生物理核心素养。
关键词:课程资源;生活教具;高中物理课堂;物理核心素养
物理学科的核心素养,是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的关键成分。物理学科的核心素养包括四个维度: 物理观念和应用、科学探究和交流、科学思维和创新、科学态度和责任。基于核心素养的物理教学,要求我们自始至终将物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等要求,贯穿在教学活动之中,使物理教学过程成为学生核心素养的形成过程。
一、基于核心素养的物理课堂教学应充分开发和利用课程资源
课程资源是新课程改革提出的一个核心概念,也称教学资源,即课程与教学信息的来源。课程资源包含的意义范畴宽广,既包括教材这一重要的为人们所熟知的课程资源,也包括大量的非教材的、却是课程有机组成要素和实施条件的软硬件资源。
(一)、 以核心素养为导向的课堂教学,要充分发挥教师的作用
教师是课堂教学的实施者和组织者,也是课程资源的研究者、开发者,教师不仅要立足教材,深入挖掘教材,而且要善于利用教材,且不拘泥于教材。尽管书本教材为教师和学生提供了特定的课程资源,但教材仅是教师在课堂教学设计中的一个依据。教师在认真钻研教材,领会教材编排意图的同时,应根据学生的学习特点,联系学生生活实际和学习实际,对教材内容进行灵活处理、整合,二次加工,巧妙设计课堂教学。教师除了有效挖掘教材资源外,还要创造性的开发和利用生活中、生产实践中、科技发展中的其他教学资源,不断激发学生学习兴趣,拓展知识面。
(二)、以核心素养为导向的课堂教学,要充分发挥学生的作用
学生个人的生活经验、学生以往所学的知识、学生日常生活的体验以及在学习过程中头脑中以往固有思维与观察到的现象之间的矛盾碰撞等都是非常重要的课程资源,充分利用这些资源并把它们与课堂教学相结合,真正实现从生活走向物理,从物理走向社会,使课堂教学成为学生学习与生活的重要桥梁、表达内心世界的平台、生命成长的场所。
二、基于核心素养的高中物理课堂教学实例
(一)、 教材本身设计思路及学情分析
高中物理人教版选修3-2《电磁感应》一章中第七节《涡流 电磁阻尼和电磁驱动》,本节课所讲述的内容是在学习了电磁感应基本概念的基础上,是物理学理论在生产生活中的应用和实践。教材中本节内容讲述简洁,篇幅较少,共分为两部分。本节教材第一部分直接给出涡流的定义及成因,然后简单介绍涡流的热效应及其在生产生活中的一些应用和防止;第二部分简单讲述涡流的机械效应,包括电磁阻尼与电磁驱动的定义,以及电磁阻尼和电磁驱动的应用。本节课的重点是涡流的定义,概念及其应用,难点是电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
教科书关于本节教学内容展开的流程如下:
涡流是一种特殊的电磁感应现象,在生产、生活以及实验教学等方面有许多应用。学生刚刚学习过电磁感应的基本内容,对于电磁感应现象的理解还只是停留在概念的表层,并不能深刻领会电磁感应现象的本质。对于电磁感应现象在生产生活中的应用就更不熟悉了。而教材仅仅引用学生已学过的电磁感应现象的定义,就直接从理论上给出了涡流定义。既不直观,学生也不易理解。
(二)、 教学目标
本节物理课学习的主要目的不仅是让学习物理知识,更重要的是让学生通过学习物理知识,学会学习,学会分析和解决问题。
授课教师充分研究教材内容,让教学情境转化为良好的教学资源,巧妙利用教学资源,就地取材轻松把学生非常熟悉的事物-电磁炉引入本课教学,通过设计简便、易操作、现象明显的实验环节,引导学生一步一个脚印得到正确的结论,最终使学生真正理解什么是涡流。
在引导学生实验探究的过程中,培养学生自主探究,小组合作学习的能力,培养学生细致观察、深入思考、善于归纳总结的良好习惯。
通过本节课的学习,不仅要让学生学到一定的物理基础知识,还要让学生明白日常生活中的许多现象可用物理知识来解释;同时学会用物理知识指导生活、为社会生活服务,并且真正让学生体会物理学与生产生活科技进步密切相关,体会到物理学对人类进步所起到的巨大作用,从而培养学生热爱物理、勇于探索、崇尚科学的优秀品质。
(三)、 基于核心素养的物理课堂教学设计亮点
本节课以发展学生物理核心素养为教学目标,以充分利用课程资源为主要落点,体现STEM理念,把日常生活中的事物带进课堂学以至用,真正达到从物理走向生活,从生活走向物理,使物理课堂充满生命力。本节课授课教师的引课非常接地气,颠覆了教材已给出的讲授思路,另辟蹊径充分利用了师生都熟悉的生活教具——电磁炉。电磁炉是人们生活中非常熟悉的灶具,在本节课中它既是教师课堂演示实验的教具,又承担着学生探究实验的教具。从课程资源的开发和利用方面可以说充分利用了日常生活、教材、教师本身、学生这几方面资源。本节课堂设计的最大亮点是课程资源的充分利用。
1、 以生活教具(生活中的常见事物作为教具)来引课创设铺垫型情境,激发学生探索欲望。
物理课堂教学应贴近学生的生活实际,引课时应从学生熟悉的日常生活现象入手,让学生体会到物理与生产生活实际息息相关,从而激发学生兴趣进行深入思考,探究事物发展的规律。例如刚开始上课时由多媒体依次呈现三张图片(土灶、煤气灶、电炉),这三种灶具来自我们的日常生活,依它们出现在我们生活中的时间顺序,见证了时代的变迁和人们生活的变化,学生非常熟悉。教师提出问题:土灶、煤气灶、电炉的加热原理是什么?学生回答是热传递。此时多媒体又呈现一幅图片(电磁炉)教师接着又问:那电磁炉的加热原理呢?也是热传递吗?——引导学生对四种灶具进行对比并深入思考。为下边引导学生探究电磁炉的加热原理作铺垫。这样的引课环节创设了铺垫型情境,从学生非常熟悉的事物入手,以生活中常见的事物作为教具引起学生的求知欲,不仅可以增强学生学习物理的兴趣,还可以培养学生良好的思维习惯和科学探究的精神。
2、在课堂教学过程中通过创设认知冲突型情境,激发学生探求欲望和学习动机。
在课堂教学中,学生往往习惯性地根据自己以往生活经验简单地判断实验结果,当他们发现自己的主观判断与实际情况大相径庭时,会大大地激发学生探究问题的好奇心与解决问题的欲望。例如在探究实验1中,在电磁炉上放一盛水的小铁锅并通电,锅内水被加热冒出热气,教师让学生去摸炉面,有很多学生迟疑,怕烫,不敢摸,当他们经过激烈的思想斗争后试着摸一下电磁炉面,却发现事实与他们以前的认识完全不同,电磁炉的炉面不热,这就使得来自学生日常生活体验的习惯性思维与眼前的实验现象发生了强烈碰撞、冲突,激发起学生强烈的求知欲和探索欲,使知识在探究中延伸。
3、在课堂教学中创造操作性问题情境,引导学生积极动手参与实验,培养学生分析解决实际问题的能力,科学探索知识的能力,勇于创新的精神。
例如在探究实验2中,学生用小铁勺靠近电磁炉但不接触电磁炉的表面,小勺会发热 --说明电磁炉加热不是靠热传递。
教师提出问题:小铁勺为什么会热?同时引导学生做探究实验3并观察实验现象 :用一个连接灯泡的闭合线圈靠近电磁炉,学生观察到原来不亮的灯泡会亮,老师提出问题:灯泡为什么亮?在此过程中学生所观察到的实验现象和老师提出的问题环环相扣,引起学生极大兴趣,使学生挖掘自已学过的知识--电磁感应现象,即:变化的磁场产生电场。此过程充分利用了学生的日常生活体验,通过课堂教学培养学生理论与实践相联系的能力、分析解决实际问题的能力。
4、在课堂教学中使用自制教具设计一些小活动,使课堂成为一个师生互动交流场所。此时教学过程不只是忠实的执行教学计划,而是师生共同开发、丰富、整合建设课程资源的过程。
例如在讲电磁阻尼与电磁驱动时,教师利用铁架台挂上小铝片做成一个自制教具,设计一个让原先静止的铝片动起来的小魔术,这个小魔术一下子吸引住同学们的眼球,大家都在思考是什么力量使小铝片动起来?同学们分组讨论,纷纷举手发表自己的见解,课堂气氛十分热烈,使课堂成为一个师生互动交流场所。同时在教学中教师机智而艺术地讲解,学生提出质疑到释疑;师生配合密切而和谐,课堂气氛热烈而投入,教学效果非常好。
(四)、 教学过程
1、以生活教具(生活中的常见事物作为教具)创设铺垫型情境来引课,通过探究性实验得到涡流的定义。
首先由多媒体依次呈现三张图片(土灶、煤气灶、电炉)
教师提出问题:“土灶、煤气灶、电炉的加热原理是什么?”
学生回答:“热传递。”
教师接着又问:“电磁炉的加热原理呢?也是热传递吗?”
设计意图:引导学生对四种灶具进行对比并深入思考。为下边引导学生探究电磁炉的加热原理作铺垫。这样的引课环节从学生非常熟悉的事物入手,以生活中常见的事物作为教具引起学生的求知欲,不仅可以增强学生学习物理的兴趣,还可以培养学生良好的思维习惯和科学探究的精神。
探究实验1、电磁炉上放一盛水的小铁锅并通电,锅内水被加热冒出热气,但炉面不热(在实验中教师让学生去摸炉面,有些学生迟疑,怕烫。)这是来自于学生日常生活体验的习惯性思维与眼前的实验现象发生的强烈碰撞、冲突,激发起起学生强烈的求知欲,加深了学生对知识的理解和掌握。
探究实验2、 金属小勺靠近电磁炉但不接触电磁炉的表面,小勺会发热
学生回答:电磁炉加热物体不是靠热传递。
设计意图:先通过创设铺垫型问题场景,激发学生兴趣;再创设实践性问题场景让学生动手体验 ,培养学生实事求是的科学精神和探索精神。
探究实验3:用一个连接灯泡的闭合线圈靠近电磁炉,学生观察到在没有接电源的情况下灯泡会亮;引起学生思考:灯泡为什么亮?
探究实验:在老师的引导下学生学生动手拆开电磁炉,观察其内部主要构造。
教师问:“电磁炉主要由什么构成?”
学生回答:“线圈。”
教师再次提出问题:“电磁炉靠什么给物体加热?”
学生回答:“电磁炉加热物体的原理是电磁感应现象。”
设计意图:在此过程中学生所观察到的实验现象和老师提出的问题环环相扣,不断引起学生思考,激发学生的思维,使学生想到已学过的知识--电磁感应现象,即:变化的磁场产生电流。通过课堂教学使学生积累更多的学习体验,学生在动手和动脑中真正理解了什么是涡流以及电磁炉的工作原理。通过这样的探究学习培养了学生理论与实践相联系的能力,同时鼓励学生大胆猜想,并能基于实验现象大胆发表自己的见解,以此激发学生的创新意识。
本节课在设计上充分利用了师生都熟悉的生活教具——电磁炉以及自制教具。电磁炉是人们生活中非常熟悉的灶具。在本节课中它既是教师课堂演示实验的教具,又承担着学生探究实验的教具。从课程资源的开发和利用方面可以说充分利用了日常生活、教材、教师本身、学生这几方面资源。本节课堂设计的最大亮点是教具的充分利用。
创设问题情境能唤起认知思维,激发内驱力,使学生进入探索者角色,参与到学习活动之中。以学生已有的经验为基础引入相关的物理问题,可以唤起学生已有知识与将要学习的知识间的联系,激发学生的学习兴趣。从本节课的课程设计来说,教师利用教材但不拘泥教材,联系学生生活,有效挖掘课程资源,对课程进行灵活的处理整合。
2、教学过程中充分利用多媒体这个资源,把理论与生产生活实践相联系,使学生掌握涡流的应用与防止。
涡流的应用:通过播放视频资源链接使大家观看到冶炼炉和高频焊接的工作过程(涡流在生产中的应用);电磁炮的工作原理(电磁驱动在军事科学中的运用);在课堂上向大家演示安检棒的作用。把理论与生产生活实践相联系,使学生不断开阔视野,增长见识。
涡流的防止:教师充分利用了教具这个资源,引导学生亲手体验拆装变压器模型,了解如何防止产生有害的涡流。在讲电磁阻尼与电磁驱动时,使用自制教具通过变小魔术的方式设计一些小活动,使课堂成为一个师生互动交流场所。同时在教学中,教师机智而艺术地讲解,学生从提出质疑到释疑;师生配合密切而和谐,课堂气氛热烈而投入,教学效果非常好。本节物理课堂教学过程不只是忠实的执行教学计划,而是师生共同开发、丰富、整合建设课程资源的过程。作为理论与生产生活科技发展相联系的创新实践课呈现出来,理论知识与生产生活实践实现了无缝对接。
总之,课程资源无限也有限,不是所有的资源都能直接为教学服务,课程资源的使用贵在选择。在现实教学中,课程资源资料本身有限,人的创造力无限,有限的资源资料经过无限的创意可以生成充裕的课程资源。创造性应包含于课程资源的开发与利用中,创造性是一切教学活动的灵魂,也是课程资源开发与利用的灵魂。
[参考文献]:
[1]缪玉霞.基于核心素养的物理教学实践.课程教育研究,2018(12)
[2]孙雪梅,肖幼华.长春市初中物理骨干教师培训需求调查报告.长春教育学院学报,2011(11)
[3] 赵再琴. 核心素养下普通物理立体式教学策略研究.中学物理教学参考, 2019(3)
[4] 顾美芳. 略谈语文课程资源的有效开发和利用.小学教学研究 2012(7)
[5] 钱倩. 信息科技课程中课程资源的开发探究.新课程研究(上旬刊) 2011(5)
[6] 王红英.区域体育课程资源开发与利用的相关理论研究.体育科研2008(11)
[7] 谭冠毅.基于核心素养的有效集体备课——以人教版物理八年级上册《温度》一课为例.广西教育2019(2)
作者简介:姓名:考魁 性别:女 出生日期:1972 年3 月 学历:大学本科 学位: 学士?宁夏大学附属中学高中物理教师,自治区级骨干教师,中学高级教师 研究方向:高中物理教材教法 课堂教学。
——以高中物理人教版选修3-2《电磁感应》一章中第七节《涡流 电磁阻尼和电磁驱动》为例
基金项目:本文系宁夏高等学校科研项目(NGY2017020)研究成果之一