深度学习呼唤深度教学——记物理组理科学术周活动
校园新闻 浏览次数:2217 发布时间:2020-12-28 10:42:20
基础教育应该为学生打下怎样的基础?从双基到三维目标再到核心素养,逐渐由知识为本转向素养为重,体现了基础教育课程改革中理念的不断深化。对学生的要求越来越全面深刻的背后,是对教师教学的更高要求。作为教学主导者的教师,如何提高自身素质,促进专业发展成为当务之急。为此,高中物理组以高品质的教研活动为抓手,于2020年12月8日举办了“聚焦学习·创新课堂”为主题的学术周活动。学术周活动由同课异构、专家评课、专家讲座三个环节组成。
1、同课异构活动
12月8日下午,杭外的解学仁老师和杭州临安中学的周敏老师进行同课异构,授课对象为高一学生,授课内容是《宇宙航行》。两位老师都是省优质课评比一等奖获得者,他们的同堂竞技为与会的教育专家和教育同仁们献上了两节精彩的物理课。
解老师首先以苏东坡的“明月几时有?把酒问青天,不知天上宫阙,今夕是何年”引入。提出:卫星怎么上天?怎么离开地球表面。接着,解老师的PPT上呈现问题1:航天器如何离开地球表面?让学生思考讨论。学生们猜想:当物体在地球表面做平抛运动时,速度足够大,物体将做圆周运动,不再落回地球表面。
顺应学生的思维,解老师的PPT上呈现问题2:离开地球表面的速度至少多大?学生在圆周运动前提下,用向心力公式流畅地导出离地速度的最小值7.9km/s。
打铁要乘热,解老师的PPT随即呈现问题3:如何获得此速度?同学们利用已有的物理知识加上新闻媒体的报道,知道一定要借助火箭动力,解老师借助视频把复杂深邃的过程完美呈现,难点得到突破。问题4:若物体获得发射速度v>7.9km/s,物体会做什么运动?借此问题引出第二宇宙速度即脱离地球引力束缚的最小发射速度和三宇宙速度即逃逸速度,离开太阳系的最小发射速度,为发射高轨道卫星埋下了伏笔。
紧扣节奏,解老师随即提出问题5:如何实现高轨道卫星发射?在嫦娥一号模拟发射的视频中,学生豁然开朗。高轨道卫星的话题当然离不开同步卫星这个角色。
课堂在最后一个设问中获得升华。问题6:同步卫星有何特点?这个问题包含了宇宙航行的所有基本知识点,即落实同步卫星的位置、高度、周期、线速度等问题,也就使学生的基础知识得到巩固、综合能力获得提升。
整堂课在6个设问中层层递进。这堂课学生有活动更有思考,老师对学生的启发和引导自然流畅,是一节很有深度的探究学习课,学生的核心素养在层层推进的教学过程中逐步得到了培养和形成。
第二节课,来自临安中学的周敏老师与解老师课堂风格迥异。周老师对《宇宙航行》一课重新进行了建构,通过三个模型的分析来引导学生完成新知识的学习。
周老师首先通过三幅图片假设一个情景,将自行火炮和电磁炮搬运到8000米高的山顶,以不同的速度发射炮弹,要求学生通过计算分析落地位置远近的变化。情景的设置激发了学生思考的兴趣,同时也在结合实际的分析中,引导学生逐步将平抛运动模型修正为圆周运动模型,顺利引出了牛顿当时的卫星设想。
接着,周老师出示了多幅卫星运动图,让学生在讨论中判断实际可行的卫星图,并分析卫星运动的特点,自然过渡到对卫星运行模型的探讨,引导学生逐步得出卫星运行规律。同时通过视频展示某颗卫星的运动轨迹,引导学生对同步卫星进行了深入浅出的探讨与建模。
在课堂中,周老师也适时地介绍了中国火箭发展历程,一方面增强了学生的民族自豪感,另一方面也巧妙地将火箭发射过程与卫星发射速度相融合,建立了卫星发射速度的概念,引发学生课后进一步的学习和探讨。
周老师的整堂课立足学生,注重核心素养倡导的模型建构,将重难点知识落到每个模型的建立与分析之中。在教师的引导下,整节课学生始终处于不断的思考与学习之中,正像梁旭老师说的那样,教学要结合学生的实际,课堂中要让学生学起来、动起来。
不知不觉,一节课的时间到了,学生和听课老师还沉浸在思维碰撞与听课学习的畅快淋漓之中,学生经久不息的掌声便是最好的证明。
2、梁旭老师的评课
课后,浙江省正高级物理特级教师、浙江省物理教研员梁旭老师对两堂课进行了点评。校长方健文教授、全体高中物理组老师和英特物理组部分老师参加了此次活动。
梁老师指出了解学仁老师这堂课的一些优点:采用的视频等素材丰富精致,尤其是使用了尚未返回的嫦娥五号的视频,体现了与时俱进,也有利于激发学生爱科学和探索宇宙的兴趣。引入新课时,引用大文豪苏东坡的诗句“不知天上宫阙,今夕是何年。我欲乘风归去,……”,体现了文理联系和结合。教态从容大气,颇有大家风范。
针对教学过程设置的六个问题,梁老师赞赏之余也提出了建议:一是对问题的精准性,比如,“航天器如何离开地球表面?”,如果学生回答:“是火箭发射”,那怎么跟发射速度联系起来?二是要通过问题逼着学生去思考,不能自问自答,这就要充分了解学生知识的掌握情况和思维的实际水平,让学生真正学起来。要给学生讨论解决问题的机会,从受力分析、运动分析、建立理想化模型的过程等方面培养学生分析问题、解决问题的能力。
梁老师对周敏老师把教材上本节课内容“打碎”,按照新课标理念和学生思维的特点进行重构,按照学生的认知情况和思维焦点一步步展开教学、让学生的学习真正发生表示赞赏。梁老师认为,周敏老师的这堂课是体现现在教学理念的一堂好课。
同时,梁老师对周老师课中有些问题的问法和授课内容的时间分配提出了建议,建议有些数学计算过程可以略去,因为学生自己也会计算。
最后,梁老师提醒在座的老师们,课堂不是讲堂。他打了一个生动的比方,教师好比足球教练,不能只是由教练员踢球而球员观看,而是要在球员踢球的同时教练员指导球员怎么踢球,教练不能代替球员,老师不能代替学生。要变“讲为中心”为“学为中心”,要明白学生学什么、获得什么,学到了吗、获得了吗?
时代在发展,教材和教学要求在提高,对教师素质和水平的要求也在提高,所以作为教师要不断加强学习。
3、专家讲座
评课活动结束后,梁旭老师为大家作了《基于新课程的高中物理选考试题研究》专题讲座。
梁旭老师首先分析了老高(选)考存在的缺陷,在此基础上说明了新高(选)考命题的趋势:注重真实情境和核心素养。要应对这样的命题趋势,必须让学生学会模型建构、科学认证与质疑创新。
怎样的题目才是好的高考题?梁老师把一道高考题是否好题的标准确定为:是不是真实情境?有没有考查物理学科核心素养?并且,他以几道全国卷压轴题为例把考题分为上、中、下三品。如果题目没有真实情境,只考查单一要素的是下品题,如果有真实情境和只考查单一要素的是中品题,如果既有真实情境又考查多要素的是上品题。
例1:下品题
(2019全国Ⅰ卷第25题)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示。t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求物块B的质量;
(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A克服摩擦力所做的功;
(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等,在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。
例2:中品题
(2019全国Ⅲ卷第25题)静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为mA=l.0 kg,mB=4.0 kg;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为Ek=10.0 J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10 m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小;
(2)物块A、B中的哪一个先停止?该物块刚停止时A与B之间的距离是多少?
(3)A和B都停止后,A与B之间的距离是多少?
例3.上品题
(2019全国Ⅱ卷第25题)一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方100 m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中,0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=0.8 s;t1~t2时间段为刹车系统的启动时间,t2=1.3 s;从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止,已知从t2时刻开始,汽车第1 s内的位移为24 m,第4 s内的位移为1 m。
(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线;
(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;
(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1~t2时间内汽车克服阻力做的功;司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t1~t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?
梁旭老师品题角度特色鲜明,高屋建瓴,为我们指明了未来高考的方向,有很重要的指导意义。
4、学术周活动的总结与反思
学术周转眼已过,但感觉余音犹在,我们的思考也还在继续。
学生学科核心素养的培育在很大程度上需要通过深度学习来实现,而促成这一学习范式转型的根本和方向就是教师必须开展深度教学。
“深度”即“触及事物内部及本质的程度”,“深度教学是教师在准确把握学科本质和知识内核的基础上,旨在触动学生情感和思维的深处,引导学生自主发现和真正理解的一种教学样态”。它是对以前大家熟知的有效教学的内涵提升,或者说是有效教学发展的新阶段。
就物理学科而言,如何进行深度教学?我们认为,基于核心素养的深度教学模式应该是基于价值引领的教学,基于高质量问题的教学,基于真实情景的教学,基于整体结构的教学,基于思维深度化的教学。所以,教师宜从价值引领、结构整体化、过程情景化和思维深度化等维度规划教学,从具体的操作层面厘清深度教学的相关要领,培养学生对世界的整体认识(物理观念),关键能力(科学思维、科学探究),必备品质(科学态度与责任),把提升学生的核心素养渗透到实际的教学环节中。
在这次学术周上,周敏老师和解学仁老师,就为大家提供了很好的深度教学的示范课。
高品质的教研是教师提升自己专业水平的良机,良机在前,高中物理组全体老师踊跃参与。资深老教师解学仁主动请缨上课,精心准备,各位组员听课研讨之余各司其职,最终促成了此次活动的圆满成功。在此,我们也非常感谢外请的两位专家梁旭老师和周敏老师,你们高水平的指导让我们深受启迪,收获良多。
(高中物理组 供稿)





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