初中物理课堂教学中学生思维能力的培养与评价
摘要
关键词
初中物理;科学思维;教学策略
正文
在新课程改革的背景下,落实核心素养已成为初中物理教学的重要任务。传统教学模式中,教师常常以知识点为主线,以解题能力作为教学核心,忽视了学生的思维发展。在当前背景下,对知识型人才的素养要求日益提高,教师职责不仅限于指导学生进行基础的记忆、理解和运用等思维活动,更要致力于开展分析、评价以及创新思维规定。这一过程中,不仅要确保学生熟悉教材内容,更要重视学生综合素质的提升。特别是在物理学科的教育中,学科核心素养的培育尤为重要,其中科学思维作为核心素养的一部分,着重于学生模型构建、科学推理论证、质疑与创新能力的发展。物理思维所必需的创新、问题解决、批判性思考和理解应用等思维能力,与核心素养的培养互为促进,紧密相连。因此,对学生思维能力的培育,对于他们在学科核心素养方面的深入理解和实践具有极大的促进作用。
一、初中物理思维能力的理论基础
物理思维是指通过对物理现象、物理事实及物理过程在脑中反映出的表象及琐碎线索进行分析加工、整合与分解、去粗取精,从而逐渐达到对研究对象由感性认识,上升到理性认识的过程。本文涉及的思维能力探讨均建立在布鲁姆的教育认知目标分类理论框架之上,无论是理论分析还是教学应用,均以其为准则。为了使学生形成出色的思维能力,教师需有针对性地开展培育工作,在教学活动中,应不断关注学生的学习状况,确保其思维水平能够提升至预定的层次。在布鲁姆的教育认知目标分类体系中,思维被划分为六个由低至高的级别:记忆、理解、应用、分析、评价与创新。前三个被视为低阶思维,后三个则属于高阶思维。高阶思维涉及在较高认知层面的心智能力和认知功能。这种能力以创新思维、问题解决、批判性思维为组成部分。教育目标分类学理论,解决了传统教育规划中难以应对的思维能力教学工作,使得教育工作者首次有可能对学生思维进行系统性的评价。
二、初中物理课堂教学中学生思维能力培养与评价的策略
(一)自主预习,掌握基础概念
在物理教学过程中,为了培养学生的记忆和理解能力,教师可以充分利用教材中的知识内容,将其转化为一系列精心设计的“自主预习”练习。具体来说,教师可以根据课程标准和教学大纲的要求,将课堂上需要掌握的必备知识进行梳理和整合,然后设计出一系列有针对性的预习任务。以实验“探究影响滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”为例,在步入实验之前设计了如下的习题,引导学生巩固力与摩擦力的核心概念。
1.力是一个物体对另一个物体的作用,物体间力的作用是的;因物体发生
而产生的力叫作弹力;常见弹力:
力、
力、
力都是弹力,压力的方向总是
。
2.一个物体在另一个物体表面相对滑动时,产生阻碍相对滑动的现象叫作,在滑动摩擦过程中产生的力叫作
3.在两相对的物体之间产生的摩擦叫作静摩擦,在静摩擦过程中产生阻碍相对滑动趋势的力叫作
。
(二)问题思考,设计实验方案
在物理的实验课堂中要对于学生实验操作提供关键的步骤指导,引导他们搜集实验证据,详尽记录实验结果,并通过分析总结得出实验的结论。这一过程对于培育学生的科学探究能力以及科学思维能力至关重要,他们在实验过程中搜集证据的行为,实际上是对物理现象进行细致观察、精确且真实地记载实验数据,并运用逻辑推理开展科学论证,从而概括出实验的结论,确保实验探究的完整性,这同样也是锻炼学生思维的有效手段之一。
活动1:把手放在桌面上在稍许压力下前推,增加压力再向前推,在桌面和手之间垫上物理教科书再次推手,体会摩擦力的大小和变化。据此可以推测滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,有什么关系?你还可以猜想滑动摩擦力的大小还可能和哪些因素有关,有什么关系?
活动2:探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,有什么关系,你需要哪些仪器?设计你的实验探究方案,设计实验数据记录表格。
活动3动手实验、数据处理。根据实验要求和现有仪器,学生进行实验操作,进行数据记录和处理、总结结论。
上述的活动使学生深刻感受摩擦力的作用,并理解影响摩擦力大小的各种因素。在完成任务的过程中学生需运用已有的知识和个人经验进行思考,提高了分析与应用能力。
(三)深度思考,提升思维能力
在日常的学习和生活中,我们应该鼓励结合已学的知识对遇到的问题进行独立思考,尝试自己找出解决问题的方法。通过这种持续的训练和实践,学生可以逐渐养成良好的习惯,形成创新能力。比如在完成“探究影响滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验活动后,设置了如下的问题,帮助学生提升思维能力
1.在“探究滑动摩擦力大小与压力的关系”时,为什么木板和桌面要水平?为什么要水平匀速拉动物体?
2.滑动摩擦力的大小与接触面面积有什么关系呢?如要探究滑动摩擦力的大小与接触面面积的关系,应该怎么实验?
3.(1)查找资料了解“什么是超滑”,估计一下超滑的发展前景,设想摩擦力消失了的世界是什么样的?(2)查找资料了解“什么是摩擦自锁”,制作一把可“自锁”拖把。
第一题有助于激发学生对实验流程和误差的深入思考与批判性分析;第二题则为学生探索摩擦力研究提供指引,深化“科学探究”环节中对“问题”的把握;第三题旨在拓宽学生的视野,引领他们向深度思考进发,如预测超滑技术未来趋势,设计具备“自锁”功能的拖把,要求学生深入探究自锁原理,这一过程正是将知识应用于创新的实践。
(四)素养评价,检测思维成果
一方面,需要根据评价标准来确定所收集的信息,从而做出教学决定。根据学生的实际情况,参照思维培养对应目标,为学生提供一系列的学习活动,以促进学生进步。另一方面,教师要将评价的结果形成个性化的评价报告,并引导其进行自我反省。反馈不应该只局限在成绩,而是要有细节地显示出学生的优点与缺点,并指出今后发展。以实验“探究影响滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”为例,评价框架如下所示。
表1 物理思维评价表
序号 | 评价内容 | 思维能力层次 |
1 | 能说出摩擦力的概念,能够举例说明摩擦力的分类,能运用摩擦力知识灵活地解释生活中有关摩擦的现象 | 记忆 |
2 | 能运用摩擦力知识灵活地解释生活中有关摩擦的现象 | 理解、应用 |
3 | 基于桌子上“推手”实验,体验摩擦力的存在,依此提出影响滑动摩擦力大小的因素,猜想滑动摩擦力大小和这些因素的关系,制作实验数据记录表格。 | 创造 |
4 | 完整记录实验数据,基于实验数据归纳出滑动摩擦力与压力大小、滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系 | 分析 |
5 | 经历整个实验探究过程,说出控制变量的实验方法在本实验过程中的作用 | 评价 |
结语
综上所述,在当前教育改革环境下,初中物理课程需把提升学生的核心素养定位为核心目标,理清科学思维与核心素养之间的本质联系,通过引导学生设计实验、记录数据、分析结果,以及进行深度思考,帮助学生构建知识体系,培养分析、综合和创新能力。这不仅有助于学生在物理学科上取得更好的成绩,更能在长远中培养他们成为具有批判性思维和创新能力的未来人才。
参考文献
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