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标题 基于高中物理学科核心素养下的任务驱动课堂教学模式的实践
范文

    原建琦

    摘要:要让物理核心素养融入高中教学,物理课堂也要紧紧围绕物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个维度展开教学,借助任务驱动课堂教学模式,以“太阳与行星间的引力”一课为例,精心设计学习任务,引导学生研读文本,洞悉自然规律,督促学生深度思考,鼓励学生合作探究,培养和发展学生的物理学科核心素养,为学生终身发展奠定基础。

    关键词:物理;核心素养;任务驱动

    中图分类号:G4 ?文献标识码:A ?文章编号:(2021)-03-241

    培养物理核心素养需要建构让学生积极参与、自主学习和合作探究的学习任务,教师需要在教学中精心设计学习任务,把学习的平台还给学生,突出学生的主体地位。在任务驱动课堂教学模式下,掌握知识,洞悉规律,思考解决问题的思路和方法,培养解决问题的能力,渗透学科核心素养。

    一、任务驱动课堂教学模式的综述

    任务驱动是指教师要围绕某一个具体的学习目标开展教学,将教学内容巧妙地变成任务和问题,用任务驱动学生思考,促进目标达成,检验学生的学习效果,使学生在学习的过程中产生问题意识,激发独立思考,形成基本的解决问题的思路;通过探究学会合作寻找解决问题的最佳思路;通过任务拓展扩展知识面,促进学科思维的发展;通过任务答疑,掌握学情,研判学生对所学知识的理解和掌握程度,总结学生反馈的问题和疑问,形成丰富的教学资源。

    二、任务驱动课堂教学模式的实践

    在具体的教学活动中要结合教材中的教学内容,精心设计任务,形成问题链,驱动学生开展自主研读文本,发现问题,探究问题,进一步合作解决问题,落实核心素养的提升。例如,作者在讲授“太阳与行星间的引力”这一课时,设计了如下的任务驱动和问题链。

    任务一:探究太阳对行星的引力

    (一)发现问题,提出猜想

    问题1:开普勒第一定律内容是,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。是什么原因导致行星绕太阳做如此和谐且有规律的椭圆运动呢?

    问题2:阅读教材中各位科学家的观点,谈自己的感受?

    设计意图:让学生体会现在我们认为很简单的知识,在历史上的发现过程不是一蹴而就的,是经过长时间甚至几代人的努力的,可以说它不是一个人的功绩。同时让学生体会牛顿之伟大来自于其天才,更来自于他广泛吸取别人成就的勤奋,形成正确的科学态度和责任观。

    (二)简化模型,演绎推理

    问题1:根据现有的知识,若把椭圆轨道的运动简化成圆形轨道运动,行星绕太阳运动能简化成什么样的圆周运动?为什么?

    问题2:行星绕太阳运动简化成匀速圆周运动后,进行了哪些猜想?理清探究思路,试推导太阳对行星的引力与哪些因素有关?

    设计意图:让学生经历探究的过程:提出猜想-简化模型—进行演绎推理,构建物理模型。在探究过程中,牛顿进行了多次猜想,首先大胆猜想天体做匀速圆周运动的规律与地面物体运动规律相同,得出太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动所需要的向心力。而这个力是没有办法用弹簧秤去测量的,但可以通过力有作用效果反过来描述力,力是改变物体运动状态的原因,运动状态的变化也就是速度的变化,而加速度是描述速度变化快慢的的物理量,用力产生的实际效果来求解力,这种思想是核心素养实验探究过程的关键所在。

    任务二:探究行星对太阳引力的大小

    问题1:牛顿第三定律的内容什么?

    问题2:行星对太阳的引力和哪些因素有关?有什么关系?牛顿探究的依据是什么?

    设计意图:牛顿第三定律的内容只说明作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,不能充分说明两者具有相同的制约因素,具有相同的表达式。通过教师的引导与学生阅读教材内容,能使学生便于接受通过猜想直接得出结论也是解决问题的一种方式。 只要这种猜想所得出的结论,经得起实践的检验,则就说明其猜想是正确的,这种科学思维正是物理学科核心素养的精髓所在。

    任务三:太阳与行星间的引力公式的理解

    问题1:太阳与行星间的引力表达式?并对公式进行说明?

    问题2:请简述“数千个觀测数据(开普勒三定律(F=GMmr2”学习过程的体验?

    设计意图:明确物理观念,目前该式只适用于太阳与行星的引力,通过演绎推理得出的结果,推广到一般意义上的规律,在科学上是十分严肃的一件事情,它需要经过实践或实验的检验。

    任务四: 典例展示

    问题1为什么说开普勒第三定律中R3T2=k的k与中心天体的什么物理量有关?

    问题2:如果要验证太阳与行星间引力的规律是否适用于行星与它的卫星,我们需要观测这些卫星运动的哪些数据?观测前你对这些数据的规律有什么假设?

    设计意图:通过演绎推理得出的结果,推广到一般意义上的规律,需要经过实践或实验的检验,问题2其实就是一个检验过程。牛顿正是在这一思路的引导下,进行了月—地检验,将行星与太阳的引力公式推广到月球与地球的引力、地面物体与地球的引力进而到任意两物体之间,总结得出万有引力定律。在此任务下,学生要体验科学思维、实验探究、科学态度与责任在自然科学探究中重要地位。

    三、任务驱动课堂教学模式的展望

    物理教师可以利用任务驱动课堂教学模式,精心设计任务和问题,科学合理组织课堂教学,合理分配自主、合作、探究的学习任务,激发学生的学习兴趣和求知欲。任务驱动课堂教学模式有利于构建和谐的师生关系,让学生成为主体,真正让学生在课堂上敢于发表自己的看法和问题,任务驱动下的小组合作学习也有利于物理学困生帮扶和鼓励,深度挖掘每一个学生身上的学习潜力。任务驱动课堂教学模式需要教师精心设计每一个任务和问题,把学科核心素养的培养落实到每一个教学环节中去,提高学生自主、合作、探究的学习能力,激活学生的科学思维,并在此过程中体验科学探究过程,形成正确的科学态度,逐步提升学生的核心素养。

    参考文献

    [1]陈丽珊,陈海.基于高中物理学科核心素养的物理教学探究[J].基础教育研究,2016(20):7-8.

    [2]黎国胜.基于“学科核心素养”的高中物理教学思考[J].教育科学论坛,2016(20):68-71.

    [3]钭方健.高中物理学科核心素养视域下课堂情境教学[J].物理教学,2019(02):7-10.

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更新时间:2025/3/23 6:37:28