基于PCK理念下初中物理课堂学习进阶构建——以
何栩婷
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何栩婷,. 基于PCK理念下初中物理课堂学习进阶构建——以[J]. 物理进展,2023.6. DOI:10.12721/ccn.2023.157268.
摘要:
PCK是学科教学知识的简称。初中物理教师在课堂教学中基于PCK理念,结合学生学习和生活经验,详细分析学生在初中物理知识学习中遇到的困难点,并将课堂教学内容采用便于学生理解和记忆的方式进行讲授,合理构建学习进阶,提高学生学习效果。文章以“浮力”教学为例,详细分析基于PCK理念下初中物理课堂学习进阶构建措施,以期为相关人员提供参考。
关键词: PCK理念初中物理课堂学习进阶“浮力”教学
DOI:10.12721/ccn.2023.157268
基金资助:

学习进阶主要是学生学习中,对逐渐复杂的概念、定理和规律进行循循渐进理解和掌握的思维方式,在相应时间跨度中,学生针对相关学习主题的思考和研究,所遵循连贯性、逐渐深入的思维方式。初中物理课堂学习进阶构建,可以按照逻辑顺序有效处理教学过程,精心设计问题,创设问题情境,并逐级设置学习阶层,便于学生对物理学科知识体系的理解,正确认识到物理知识概念、定量和规律之间的联系,提高物理知识学习效果。

1分析教材、构建学习进阶框架

初中生在学习物理的过程中,具有相应的生活和学习经验,学生这些前概念是构建初中物理课堂学习进阶的起点。教师结合学生相关物理知识的储备,明确学习进阶的起点,分析课堂内容涉及的物理概念、定理、规律等行为从此,明确下一阶段的教学环节,在学习进阶中详细解读和情境模拟,帮助学生高效完成学习进阶。如:“浮力”这一章节是在学生学习了二力平衡、液体内部压强等知识之后展开的,课堂教学内容主要包含“认识浮力、浮力的方向、浮力大小影响因素”这三个部分。新课标对于该节课的要求,需要学生借助实验,认识浮力概念,学会判断浮力方向,并应用物理语言讲述浮力形成原因,同时探讨浮力大小的影响因素。

2分析学情、明确教学重难点

大部分初中生在物理知识学习的过程中,对于科学研究普遍只有感性上的笼统认识,理性分析和思考能力相对较差,并且在实践操作过程中通常按部就班进行。另外,学生日常生活中包含较多和浮力相关的经验,对浮力现象具有一定的学习兴趣,但是缺乏科学性认识,针对实验现象的观察普遍停留在表面,无法应用物理语言更加精准描述浮力现象和实验结论[1]

学生在学习“浮力”知识内容的过程中,可能会认为下沉的物体不受浮力,从而教师在实际教学中要合理应用实验进行分析和验证,同时在学习浮力大小和哪些因素相关时,存在一定的理解难度。另外,教师在阿基米德原理讲解过程中,借助公式推导变形,在一定程度上增加学生学习和理解难度,从而需要教师采用相适应的教学措施,帮助学生解决学习难点。

3基于PCK理念下初中物理课堂学习进阶构建的有效措施

3.1合理创设梯度情境

首先,教师合理设计教学内容,以“认识浮力”为主,结合学生储备的物理知识,并以此为学习进阶起点。学生对于水面上、空气中的浮力现象具有一定的了解,从重力方面会想象到浮力。因此,教师结合学习进阶起点,设置课堂学习问题“什么是浮力?浮力方向是怎样的?下沉物体是否受到浮力?”并结合这些问题合理创设情境,引导学生进阶思考和探索。

然后,教师在课堂教学中通过实验演示,帮助学生更加清晰的观察和学习,在这个过程中,准备容器盛满水,将漂浮在水面上的塑料球底部借助细线固定在容器底部,在旁边设计一重垂线,借助摄像头将细线和重垂线进行投影在屏幕上,合理调整角度,引导学生详细观察两线重合,并鼓励学生结合力的知识进行推导,发现浮力呈现出竖直向上的方向。

最后,教师让学生进行实践操作,观察石块沉入水底之后,猜想石块有无受到浮力作用,在实验中,学生应用弹簧测力计分别测量石块在空气内、浸入水底时的示数,并分析受力情况,推导出下沉水底的物体同样会受到浮力。

教师在实际教学中创设梯度情境,有效培养学生物理年年,帮助学生正确认识浮力,明确浮力概念,并构建和浮力相关的自然现象和实际问题,以多种问题情境和实验操作,引发学生认识冲突,主动思索并研究下沉物理有无受到浮力作用。教师结合浮力相关问题有梯度地设计问题情境,进阶设计实验潮流,完成学生认知浮力的学习进阶目标。

3.2创新教学方式方法

教师在关于“认识浮力的产生原因”进行教学方案设计过程中,需要采用新型模型教具,创新教学方法,激发学生学习兴趣,并在学习中培养学生科学思维,提高物理课堂教学质量和效率。教师在实际教学中,需要说明液体内部压强随着深度的增加而增大,引出浮力产生原因,从而需要根据压力、压强和二力平衡等各项物理知识内容进行针对性分析和推导,整个过程具有较强的抽象性、逻辑性,增加学生理解和学习难度[2]。因此,教师需要详细分析并了解学生认知规律,进阶性设计相关模型教具,创设教学情景,将浮力大小和方向更加直观、清晰地展示给学生,便于学生详细观察,分析采集信息,并进行科学推理,获得最终结论。

例如,教师结合相关物理知识原理,准备竖直圆筒,在其两端绷紧橡胶薄膜,创新实验模型教具,以“单向水压感受器”帮助学生理解物理知识。学生将该模型教具浸入水中,结合竖直方向两端的薄膜凹陷程度分析,比较水压大小。另外,教师在实验操作中,准备水瓶,在底部开口,并在瓶口位置增加透明塑料长管,在其侧壁上扎部分小孔,同时在瓶内放置浮球,从瓶底开口灌满水,浮球沉入到水底,未受到浮力;用物体封闭管口,长管内部水面逐渐上升到接触球底的瞬间,浮球受到浮力作用快速浮起,便于学生详细观察浮力产生原因的实验演示,加深学生的理解和记忆。

3.3探索规律生成

基于PCK理念下初中物理课堂学习进阶构建过程中,教师以问题因素递进设计,借助物理情境引导学生发现并提出问题,制定相关教学措施解决问题,积极探索规律生成,提高学生科学探究能力。教师针对“浮力大小的影响因素”进行教学探究中,以真实物理情境合理创设问题情境,合理开展物理探究教学活动。教师开展“神奇的浮罐”实验,在浮罐中装入适量沙子,分别放入两个大小不一的水槽内,增加等量水,发现浮罐在大水槽中沉底,小水槽内漂浮,从而创设问题情境“浮力大小的影响因素”,帮助学生通过实验积累更多经验,了解浸入水中的矿泉水瓶体积越大,受到浮力作用越大;盐水密度增大沉入水底鸡蛋受到浮力增大;金属片沉入水底排水体积增大,受到浮力增大。教师在实验分析中结合生活,引导学生注重关键因素,忽略次要因素,将实验方案设计划分为多个问题逐一解决,凸显出问题导向,在问题解决中递进性地探索科学规律,帮助学生更加深刻理解和掌握“浮力”的相关知识,并有效培养学生科学探究意识和能力[3]

结语:基于PCK理念下的初中物理课堂学习进阶构建,教师通过问题铺设台阶,合理创设梯度教学情境,并创新多元化教学措施,丰富实验教学活动,通过活动层层递进,有利于学生动手动脑主动投入到物理课堂,并且在丰富的学习体验中从易到难,循循渐进掌握学习知识,找到有效的物理学习方法,从而有效提高学生综合能力和物理学科核心素养,进一步推动学生全面发展。

参考文献:

[1]徐美蓉. PCK理念下初中物理课堂学习进阶构建——以"长度的测量"教学为例[J]. 中小学实验与装备,2022,32(3):26-28.

[2]蒋蕊,赵宁. 学习进阶视域下初中物理课堂教学探究[J]. 中学物理(初中版),2021,39(9):15-18.

[3]梁莉红,王永根.核心素养下的初中物理进阶教学创新设计——以人教版“浮力”教学为例[J].中学物理教学参考,2021(34):33-36.

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