核心素养理念下应用网络空间开展物理探究式学习的研究

    温超峰

    摘 ? 要：培育学生的核心素养是贯彻落实国家“立德树人”这一根本任务的重要举措，而多媒体计算机和各种电子终端设备的迅速发展又给学生学习方式的改变带来了契机。本文通过行动研究法，在核心素养理念的指导下，将信息技术与物理教学进行有机整合，构建以网络空间为平台的“三维五环”教学模式。这种教学模式突显以学生自主探究、实践创新为主要特征，这对于培育学生的核心素养具有重要的理论价值和实践意义。

    关键词：核心素养;网络空间;行动研究法;三维五环;探究式学习

    中国学生发展核心素养研究成果的发布，让我们深深地感受到当前课堂教学改革的核心是要彻底改变原有的单纯接受式学习方式，要构建以自主研学、实践体验、合作探究为特征的学习方式，培养学生自律、尊重和认真的品格，提高学生阅读、思考和表达的能力，逐渐形成正确的价值观念。

    1 ?核心概念界定

    核心素养：核心素养的英文是“key competencies”，是指能够适应学生终身发展和社会发展所需要的正确价值观念、必备品格和关键能力。

    网络空间：网络空间的英文是“cyberspace”，是指以多媒体计算机及各种电子终端设备为基础，以功能完善的各种APP软件为辅助，从而形成一个网络资源共享的系统。

    探究式学习：探究式学习的英文是“inquiry ?learning”，是指学生在教师的引导下，自主阅读、独立思考、设计实验、讨论交流等方式去主动探究，从而在探究过程中去体验和感悟知识的内涵，在做中学的过程中不断培养自己的必备品格，提升自己的关键能力。

    2 ?当前物理课堂存在的问题

    当前，由于部分教师教学理念相对滞后，加上物理课堂教学受时间和空间的限制，好多教师在课堂上采用讲授式的教学方法，“满堂灌”的现象十分严重。很多分组实验变成了演示实验，学生未能经历完整的探究过程而在老师的要求之下直接记下结论。学生的阅读时间、思维的宽度和深度、表达的精准方面都受到了很大的限制。这些不良的教学方式直接导致了学生的自主学习能动性差、合作探究意识薄弱，影响了学生学习品格的培养和关键能力的提升，影响了学生正确价值观念的形成。

    3 ?应用网络空间开展物理探究式学习的策略

    针对当前物理课堂教学存在的普遍问题，如果能构建以网络空间为平台的“三维五环”教学模式，即以培养学生“阅读能力、思考能力和表达能力”三个维度为中心，以 “思维导图自学”“物理实验探究”“微课视频研学”“错题变式研讨”“科技发展调查”五个环节为主要内容的学生自主探究学习模式，对于培育学生的核心素养具有重要的理论价值和实践意义。

    3.1 ?应用网络空间开展思维导图自学

    思维导图是一种能够直观地、分层次地显示出相关内容的组织结构和连接方式，是培养学生发散思维的有效工具。学生通过以问题导学为主线的思维导图自学新课内容，可以培养他们的自学能力，开发他们的思维潜力，提高他们的注意力、记忆力、创造力和思维能力。

    例如：我们在学习沪科版九年级物理第十二章第3节“汽化与液化”时，我们可以把“汽化与液化”为中心主题，然后分支成二级主题“汽化”和“液化”，接着将“汽化”分支成三级主题“蒸发”和“沸腾”……，最后将实验探究以问题导学的形式分支成相应的学习内容提供给学生进行自主学习。以问题导学为主线的思维导图，让学生在解决问题中实现自主学习，实现了学习从“整”到“分”的延伸，使学习更具系统性。

    应用网络空间开展以问题导学为主线的思维导图探究式学习，可以提高同学们自主学习和解决问题的能力，通过思维导图的结构组建可以帮助同学们实现从发散思维状态到聚合思维状态的提升。

    3.2 ?应用网络空间开展物理实验探究

    物理是一门以实验为基础的学科，新课程标准要求物理教师要重视学生的动手实验，要让学生在动手实践中去体验、感悟科学探究的基本过程，掌握科学研究的基本方法，逐步形成物理学科的核心素养。这就要求我们在物理教学中要特别重视引导每一位同学积极动手实验。

    例如：在学习沪科版八年级物理第八章第4节“流体压强与流速的关系”时，可以引导学生用生活中常见的物品进行实验，并把自己的实验过程拍摄成视频发到班级微信群与大家分享。有的同学利用往两个气球中间吹气、有的同学往两张下垂的纸张中间吹气、有的同学通过往两个叠放在一起的纸杯上方吹气等方案进行实验，通过他们的实验操作和思考，引导同学归纳得出“流速越大的地方压强越小”这一规律。实验视频的分享不但让同学们体验到了学习的成功感，还通过学习其他同学不同的实验设计拓宽了自己的知识面。

    应用网络空间进行实验探究，可以提高同学们的动手实践能力、提高合作探究的成效，也为翻转课堂的实施提供了良好的平台。

    3.3 ?应用网络空间开展微课视频研学

    微课就是教师根据课标要求，学生学情、教学目标、教学重难点等录制的一段8～10分钟的教学视频，是一种微型的教学视频课程。由于微课选题小、时间短，设计精，所以适合学生利用各种终端进行自主学习。

    例如：我们可以通过基于微课为载体的翻转课堂引导学生进行自主研学。通过课前的“导” “学”“思”和课中的“展”“评”“测”等环节引导学生进行自主研学。“导”就是录制好微课视频在网络空间发布;“学”就是学生在家利用各种终端设备进行自主学习微课视频;“思”就是同学们思考老师发布在网络空间中任务清单上的内容并提出质疑;“展”就是同学们在课堂上展示学习心得;“评”就是老师对同学们的学习和存在的困惑进行点评;“测”就是当堂检测巩固新知。微课视频教学充分体现了学生自主、合作、探究为特征的学习方式。

    应用网络空间开展微课视频的研学，实现了从“课堂”到“课外”的延伸，实现了从“被動”到“主动”的转变，提高了课堂效率。

    3.4 ?应用网络空间开展错题变式研讨

    错题变式研讨是指在物理教学过程中，教师将学生平常做错的题目通过情景变式、图形变式、对比变式、阶梯变式、逆向变式、因果变式等进行拓展，从而引导学生从拓展变式的习题中去发现规律，充分领会“一题多变”到“多题归一”的解题思维。

    例如：在学习沪科版八年级物理第七章第3节“二力平衡”时，同学们对“平衡力”和“相互作用力”这两个概念很容易搞混。这种情况之下，教师可以把学生的错题情境“桌面上放了一本物理书，物理书上又放了一个文具盒”发布在网络空间，然后引导同学们自主解决问题：哪些力是一对平衡力？哪些力是一对相互作用力？完成老师布置的任务后，教师还可以引导学生自编题目并通过接龙游戏的方式去解决问题，从而让同学们在错题变式研讨中不断地体验、感悟知识的内涵，从而突破本节的难点。

    应用网络空间将学生的错题进行变式研讨，让同学们在交流讨论中实现“变错为宝”，这对于帮助同学们突破易混点、易错点和难点具有积极的促进作用。

    3.5 ?应用网络空间开展科技发展调查

    当今科学技术飞速发展，物理学科知识与科技的发展有着密切的联系。所以我们要引导学生关注国家的重大科技发展，积极引导学生应用网络空间关注重大科技的发展，认真研读有关报道、观看有关视频，挖掘相关的物理内涵，有利于培养他们学以致用的习惯，从而激发他们的实践创新精神。

    例如：我们可以以新闻报道“2019年1月3日22时22分，玉兔二号月球車驶离嫦娥四号探测器，驶抵月球表面，实现人类航天器在月球背面上的首次巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。”为背景，引导学生作如下调查：嫦娥四号探测器在月球表面降落时，是通过什么方式减速的？玉兔二号月球车的车轮有什么特征？玉兔二号月球车在月球上工作时，用来驱动它的是电动机还是内燃机……？这些以问题导向为主线的调查，将对学生的自主探究产生巨大的驱动力，提高他们的探究学习能力。

    应用网络空间还可以引导同学们对当今科技含量高的港珠澳大桥、两栖飞机“鲲龙”AG600、黑洞、超导等进行调查研究，在他们的调查过程中能有效激发他们的学习兴趣，培养他们伟大的爱国情怀。

    总之，在核心素养理念指导下，构建以网络空间为平台的“三维五环”教学模式，对于培养学生自律、尊重和认真的品格，提高学生阅读、思考和表达的能力，逐渐形成正确的价值观念具有积极的促进作用。