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标题 基于核心素养发展的思维融入式教学设计
范文 邹文治+吴继阁




摘 要：本文以苏教版“速度”一节为例，探讨基于核心素养发展的思维融入式教学设计.充分指导学生从思维角度升级“经验”归纳物理规律，从松散的下意识行为走向严谨的思维行动；从具体数字（和情境）入手，逐步建构科学的概念，指导学生形成对概念的整体认知，从而完成以知识的建构过程为载体，达到思维训练的显性升级目标.
关键词：知识建构；发展思维；教学设计
新修订的高中物理课程标准，将物理课程“三维目标”深化为“核心素养”，物理学科的核心素养由“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”四大要素组成.初中物理有必要将“科学思维”作为核心素养融入教学，这是教育满足人发展的需要，也是物理学科教学的发展方向.
笔者从学生思维发展的角度观察周边一些初中物理教学，发现大多数课堂还停留在“物理概念、公式应用、实验测量”等陈述性知识的记忆和程序性知识的操练上，很少有目的把“思维教学与训练”融入课堂.如何开展思维融入式教学，发展学生的科学思维能力呢？笔者以苏科版“速度”教学为例，从融入思维教学的角度谈谈教学的设计.
1 创设情境，从经验中归纳比较运动快慢的方法
站在学生角度思考设计教学，创设真实的生活情境，激活学生的生活经历、体验和经验.播放视频，选择学校运动会上的一些视频、图片或一些国际上优秀运动员的比赛视频.
（1）百米赛跑，情景a途中，b都到终点，如何知道谁快谁慢？
（2）游泳比赛，情景a途中，b都到终点，如何知道谁快谁慢？
（3）赛龙舟等，情景a途中，b都到终点，如何知道谁快谁慢？
也可现场观察小汽车运动、模仿“接力赛传棒”，或请同学演示“两个纸锥下落”等.
教师以“百米赛跑”为例，进行指导性分析，设问：
（1）百米赛跑中，运动员从同一起点出发，你作为观众，如何判断谁跑得快？
学生：跑在前面的快.
教师追问：你的判断标准是什么？
引导学生养成“寻找根据（或标准）进行比较判断”的思维习惯.
学生：跑在前面的，路程长.
教师追问：路程长的一定跑得快吗？
再次提醒学生找到“判断的前提条件”.
学生：相同时间内，路程长的跑得快.
教师此刻指出：大家用到了“控制变量法”，控制其中一个物理量不变，研究另外两个相关物理量之间的变化关系.这是一种科学研究方法，也是常用的比较方法.
板书思维过程：同一起点，跑在前面→路程长的，跑得快→相同时间，比较路程.这里从具体情境中“抽象”出“比较的方法”.
（2）请同学们模仿刚才的思维过程，分析“终点裁判员是如何比较运动快慢的？”
小组讨论：在比较时，裁判员选定哪个物理量是相同的？或者“控制哪个物理量不变？”
学生板书思维过程：百米赛跑，先到终點→用时少的，跑得快→相同路程，比较时间.
（3）请同学们分析其他视频或现场实验，总结说出比较物体运动快慢的方法.
上述活动过程的目的是练习从不同场景中找出“比较物体运动快慢的共同方法”，这是从形象思维向抽象思维发展的过程.
教师指出：相同时间比较路程或相同路程比较时间来比较物体运动快慢，两个方法都采用了“转换比较对象”的间接比较的思维过程，
设问，埋下伏笔，大家平常习惯于釆用哪种比较方法比较物理运动快慢？
2 数据分析，初步建立“速度”概念
引申提问：两个运动的路程不同，运动时间也不同，怎么比较快慢？
教师给出“百米赛跑（100米、16秒）”和“赛龙舟（3千米、12分钟）”的两组数据，或其他物体的运动数据，请学生结合七年级数学的行程问题：速度=路程/时间，计算出路程与时间的比值.
请同学用英语表达“速度、路程和时间”三个词，物理学取用他们的首字母写出计算速度的公式：v=s/t.
初中学生首次使用物理公式，教师板书规范的计算过程，意在提供模仿的范式，引导学生走出“简单数字运算的习惯”，从使用文字到使用代表性符号也是抽象思维的启蒙，好多初中学生不习惯这个转变.
百米赛跑：v=s/t =100m÷16s=6.25m/s；
赛龙舟：v=s/t =3000m÷720s≈4.17m/s.
教师提问：你是如何理解6.25m/s和4.17m/s的？或者降低难度提问“6.25m/s表示1s运动多长的路程？”
学生说出，教师接在上面的“计算过程”后板书：运动员1s运动了6.25m，龙舟1s运动了4.17m.
提问：百米赛跑的中学生和赛龙舟中的龙舟，哪个运动快？你使用哪种方法判断的？
学生：通过计算，转化成“相同时间比较路程”.
教师讲解：此刻相同时间是1秒，1秒是一个单位时间，我们用“单位时间通过的路程”比较物体运动快慢，叫做“速度”.
速度大小就是路程与时间的比值，物理学用速度描述物体运动的快慢.
提问：谁能给“速度”下个简单的定义，或者简单描述“速度”？
此刻让学生讨论，可成为思维训练的亮点.
教师选择性地让各组板书自已的定义，并解释为什么这么定义？学生说出自已的道理，教师诊断思维的生长点，给予指导.
也可降低难度，给出几个“速度概念的描述”，请学生判断正误，选用“比较严谨的描述”.例如：
（1）速度大小等于物体在单位时间内通过的路程；
（2）路程与时间之比叫做速度；
（3）把路程与通过这段路程所用的时间的比叫做速度.
教师讲解：采取的“路程与时间的比值表示速度大小”，这是用“比值法”描述一个物理概念，以后会经常用到.
请阅读课本，写出公式、单位和具体速度数值的物理意义，使用课本上的“常见物体的速度”，感知各种物体常见速度大小，说明数值物理含义.这些东西是死知识，没有思维价值.教师要做的是通过习题促进学生巩固记忆.
初中生第一次接触复合单位，不会比较复合单位大小，缺乏“综合分析意识”，这里可以进行把“复合单位”作为“整体”，进行综合分析训练.
笔者发现使用常规的单位换算过程对学生理解比较m/s和km/h帮助不大.使用下面的训练过程较好.
（1）1m/s的物理意义是什么？以1m/s的速度运动1h，路程是多少？
运动了3600 m，即3.6km，按速度的计算公式得到速度是3.6km/h.
（2）1km/h的物理意义是什么？
（3）1m/s是1km/h的几倍？
（4）使用具体数值进行比较：例如：20m/s和36km/h.
3 关注细节，形成“间接测量”的一套思维流程
教材上安排了“测量纸锥的下落速度”，笔者认为单纯“测量技能训练”意义不大，重点在于方案设计和具体操作中的思维训练.
教师设问，学生讨论，总结出设计“间接测量”方案的思维流程，板书“思维流程”：实验原理→测量工具→测量方案→设计表格→实施测量、收集数据→计算分析.
根据初中学生思维特点，讨论实验细节，训练学生养成对待问题全面思维的意识.
（1）测量路程时，是纸锥尖端到地面的路程，还是上端到地面的路程？可用图示（图1）降低难度，实验时，纸锥应该从A、B、C哪点下落？
（2）设计表格是难点，也是思维训练点，放手让学生设计，分析不好的设计，给出正确的设计.
测量对象是什么？测量它的哪些物理量？测量的顺序是什么？使用哪一套计量单位？需要测量几次？计算结果保留几位有效数字？这些考虑全面了，才能设计实验表格.
（3）要不要多次测量求平均值？教师提示：若求平均值，三次下落的路程应该相等.
教师抽取学生设计的实验方案和实验表格，在班级展示比较，选取正确简单的方案在班级推广.
教师预估学生的错误和缺陷，在学生实验过程中，发现好的做法及时推广，发现错误的、或者有缺陷的做法及时纠正.
总之，把学生在实验中暴露出“问题”当作教学资源，这些问题正是学生思维的生长点，正是教学的落脚点.
余下时间，介绍“速度表”、“测速软件”，练习使用“速度”公式或公式变形进行运算.
课后活动继续使用“纸锥”拓展研究、发展思维.可以链接高中知识，这是苏教版物理教材使用“纸锥”的深层目的.例如：
（1）当纸锥从同一高度下落时，能不能测量三次下落时间求出平均值，再计算下落速度？
（2）如何才能使纸锥平稳下落？
（3）研究纸锥下落速度与锥角的關系？
（4）研究纸锥下落速度与下落高度的关系？
（5）研究纸锥下落速度与纸锥质量的关系？等等.
笔者抓住“速度是描述路程在时间上的变化”这一实质，从具体场景的经验出发，利用学生的思维优势和思维缺陷，捕捉思维生长点，配之以科学思维方法的显性指导，完成了速度概念的建立与整体认知，基本做到了“知识与思维”两条主线在课堂上并行发展，使课堂教学充满生机与活力.
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更新时间：2024/12/22 16:06:17