新《课程标准》中明确指出:积极倡导自主、合作、探究的学习方式,学生是学习和发展的主体。物理课程必须根据学生身心发展和物理学习的特点,关注学生的个体差异和不同的学习需求,爱护学生的好奇心、求知欲,充分激发学生的主动意识和进取精神,倡导自主、合作、探究的学习方式。高中物理课堂有效的讨论有利于学生物理观念的建立,有利于科学思维能力和探究能力的提升,有利于提高学生的物理学科核心素养。
物理课堂的有效讨论应该是在教师的精心准备和指导下,为实现一定的学习目标,通过预先的设计与组织,启发学生就特定问题发表自己的见解,以促进学生科学推理、科学论证、质疑创新等科学思维的养成。有效的物理课堂讨论环节大致包括:(1)教师提出问题、(2)相关内容的知识铺设、(3)启发思路、学生分组讨论、(4)学生展示、得出结论。
对高中物理课堂的讨论情况分析、归纳与总结,发现有效的高中物理课堂讨论有以下共性:
一、课堂讨论题目要有讨论价值、具有一定的开放性
高中物理教学课时有限,教学进度压力比较紧张,所以物理课堂讨论的题目一定要精选。有讨论价值的题目应源于生活,能让学生在讨论的过程中加深对相关物理观念的理解,有利于学生科学推理和论证能力、信息加工和提取能力的提升。
题目的开放性和不确定性决定了讨论结果的多样性,有利于学生发散性思维的养成,不同层次的学生都能找到问题的几种可能答案,都能有自己对问题的分析处理过程。但是要想全面透彻的分析问题有一定的难度,这就需要更深入的小组讨论,这将有利于学生交流、合作技能等科学态度的养成。
二、课堂讨论题目设置要难易适度,适合学生的思维能力
物理课堂的讨论要难易适度,要考虑具体学情。讨论题目过于简单,学生无需讨论可以迅速独立的给出答案;讨论题目过难,学生无法给出自己的见解,无法从讨论中得到结果,甚至会抵触讨论脱离课堂。题目设置过难过易都容易让讨论流于形式,失去意义。
例如,新人教版必修一《重力势能》这节的教学设计中,若教师设计小组讨论问题:“重力势能与哪些因素有关”,重力势能、动能的内容学生在初中学段就已有定性的了解,这样的课堂讨论内容设定就过于简单。
三、讨论内容要有相应的情境创设和知识铺垫
良好的情境创设能抓住学生的眼球、诱发学生的好奇心、开启学生讨论的热情。兴趣和爱好是最好的老师,而好奇心则是兴趣爱好形成的前提。例如,新人教版选修一《动量定理》一节中动量定理的应用环节,安排“一个鸡蛋的威力”的讨论:“城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。图为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性,你有什么办法来检验广告词的科学性?提示:一枚鸡蛋大概50g,一层楼高约为3m”。好的情境创设对学生的信息提取能力也是一种培养,需要学生将真实情境问题抽象成物理模型,再利用物理知识进行分析处理。
良好的课堂讨论效果,学生必须有足够的知识铺垫,有处理讨论题目信息的能力。教师应在讨论课前把涉及到的知识交代给学生,学生通过已有知识或提前查阅相关材料等,掌握足够处理解决问题的物理观念和思维方法基础,通过已有的知识进行推测判断,用正确的理论找到讨论题目正确的方法。如果知识铺垫不够,很容易导致问题讨论中学生手足无措,找不到切入点,用错误的理论得到错误的结论,造成课堂讨论无效。
例如,新人教版必修一《匀变速直线运动的位移与时间的关系》这节课的教学设计中,教师可以课前安排学生自学“无限分割、逐步逼近”的方法,课堂上引导学生体会极限思想,通过小组讨论得到以梯形面积表示匀变速直线运动位移的结论。在小组讨论过程中,既保证大多数学生在适当的难度下体验用“面积”求位移的思想方法,又使有兴趣的学生能深人钻研这个问题,进一步提高数理与科学论证结合的能力,关注到不同学生的发展需求。
四、物理课堂有效讨论对师生的影响和要求
对于学生而言,新课标确定了学生在课堂教学中的主体地位,高中物理讨论课堂中学生既是信息的接受者,也是信息的发出者,使他们的思维不再受教师的限制。有效的物理课堂讨论要求学生在课前有足够的知识基础上,对已有的知识进行分析、加工、推理等一系列思维活动。特别是在讨论和辩论中遇到的问题是事先预想不到的,学生要在极短的时间内抓住问题的实质,组织大脑中储存的知识进行分析、推理、判断,从而得出结论,这种高密度的思维活动能有效地培养和提高学生思维的敏捷性、灵活性和独立性,有利于学生科学推理、科学论证、质疑创新等科学思维的提升,以及交流、合作技能等科学态度与责任的养成。
对于教师而言,一节成功的物理课堂讨论从题目确定、知识铺设、课堂实施、成果总结无不需要教师精心设计,细心安排。这就要求教师对高中物理知识体系有深入的理解,清楚在哪些课程节点需要安排课堂讨论,哪些内容通过课堂讨论的方式优于其他的教学方式。教师不但要对讨论题目的知识铺设有良好的认知,还要对学情有良好的认知,要清楚学生认知程度、思维能力、合作交流能力,做好备教材、备学生、备教法。在学生讨论和辩论过程中遇到的问题有些是事先预想不到的,需要教师临时处理,这就要求教师有过硬的专业素质,能快速分析给出问题的解决方案。
综上所述,高中物理课堂的有效讨论是建立在教师的精心准备之下完成的,有效的物理课堂讨论对学生物理观念的建立、科学思维、科学探究能力的养成都有良好的牵引效果。同时,有效的高中物理课堂讨论活动的设计也有助于教师学科知识体系掌握,有利于提升教师的课堂调控能力和学科专业素质。
【参考材料】
[1]查有梁《物理教学论》广西教育出版社,1997.
[2]刘林.《普通高中物理课程标准理解与实践》山东科学技术出版社,2020.
[3]郭玉英,苏明义《新版课程标准解析与教学指导》北京师范大学出版社,2018.
[4]廖伯琴《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》高等教育出版社,2018.