石景山区教育委员会学术委员会简介
石景山区教育委员会学术委员会成立于2018年9月,是石景山区委教工委、教委落实市、区“十三五”时期教育改革和发展规划的重要举措,是“形成师德高尚、业务精湛、充满活力的教育人才保障体系”的区域教师队伍建设目标的重要手段。
学术委员会目前有正高级和特级教师21人,主要职责是为石景山区教育高端、绿色发展提供专业引领与专业咨询,为区域教育工作的教育教学改革、学科建设、教育教学评价、教育科研及成果等重要事务提供学术指导与学术评定,对较大型学术活动提出建议并推动与促进各级学术交流。从学术角度对区域教育发展提出可行性意见,为决策提供依据。
此外,每位学术委员会成员,还通过成立特级教师工作室的方式,传播先进的教育教学理念和方法,以学习为主导,以研究为主体,以工作为主线,选拔、培养青年骨干教师,提升其教育教学、教育研究能力,促进其专业成长,从而形成一个个研修共同体,带动石景山区教师队伍的整体提高,进而促进石景山教育高标准、高质量均衡发展。
CONTENTS
目录
学术前沿
新知建构能力的建构与测评工具研究
——丁庆红 /李学/ 王凌云 .................4
理解“情境”特征,用好统编高中语文教材 ——南海涛 ......................................37
教学案例点评
《从宏微观角度再识动生电动势》
——学设计及点评
——肖伟华 / 冯梦...........................58
《动量守恒定律》教学设计及点评
——肖伟华 / 闫冰 ..........................71
“硫及其化合物”的微项目教学课例
——自酿葡萄酒并商品化
——赵研 赵晓冉 ...........................106
践行英语学习活动观 提升学生问题解决能力
——以一节初中英语阅读课为例
——陈芳 .......................................129
学术委员会大事记(上接封底...............148
学术前沿
新知建构能力的建构与测评工具研究
北京教育学院石景山分院 / 丁庆红
北京市第九中学 / 李学 北京市京源学校 / 王凌云
摘要:新知建构能力是学生学科素养与关键能力的综合表现。本文对核心素养诊断测评类文献进行了梳理和述评,讨论了物理学科核心素养之新知建构能力的内涵,从认知过程角度细分了新知建构能力的测评指标,并给出了测评研究工具的案例。
关键词:物理学科核心素养;新知建构;测评工具
一、研究背景
《普通高中物理课程标准(2017年版)》(以下简称“物理课程标准”)实现了两个重要突破,一是提出学科核心素养,二是提出学业质量标准。这两个突破要求高中物理教学、学习评价和考试命题都要进行相应变革。
中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于深化教育体制机制改革的意见》(2017年9月),明确提出强化学生支撑终身发展、适应时代要求的关键能力
表1物理学科核心素养学习诊断内容的(3 + 2) ×3框架[2]
培养,包括认知、合作、创新和职业能力四种关键能力。[1] 这四种关键能力涵盖了物理课程标准中的各种能力,更具有实践操作性。
在着力发展学生学科核心素养的教学改革背景下,如何对学生学科核心素养进行精准诊断与评价是一个迫切需要解决的问题。张玉峰提出了基于物理学科核心素养的构成和认知过程建构物理学科核心素养学习诊断内容的(3+2)×3框架,如表1所示。该框架充分考虑了物理学科的内容特点和学生的认知过程特点,从指标可测量和教学实践可操作的角度,对物理学认识领域和认识方式两个方面五个维度的核心素养要素分别做出了界定。“新知建构”即为该诊断测试框架中“认识领域”方面的一个维度。
二、研究现状
对学生学科核心素养的诊断测试是一个崭新的问题。在中国知网以“核心素养”为主题+“评价”关键词跨库搜索,搜得核心期刊文献155篇,硕士学位论文30篇,博士学位论文2篇,会议论文3篇,甄选有效核
的相关研究文献更多一些,PISA测评的科学素养测试框架、评价维度和评价标准对本文具有一定借鉴意义。
“新知建构”并非已有专业术语,本文中新知建构能力接近于自主学习能力。在知网,以“自主学习能力”为主题的核心期刊文章3543篇,添加“评价”关键词后只剩7篇,多数文献以自主学习能力的培养为主题,英语学科占绝大多数,借鉴意义较大的文献仅3篇。其中,《核心素养框架构建:自主学习能力的视角》(郭文娟刘洁玲,2017)一文指出核心素养框架的本质与核心是自主学习能力。国际上,经济合作与发展组织(OECD)界定核心素养包括三大类能力:(1)有效沟通的能力;(2)求同存异,解决冲突的协调能力;(3)自主学习、反思和行动的能力。认为反思能力是核心
心期刊文献仅45篇,发文时间集中在2016-2020年,文献的下载量和引用量很多,总下载数达到61220,引用量达到1081次,说明文献具有明显影响作用和参考价值;从数量看,2014年有1篇,2016年有7篇,2017年有9篇,2018年有11篇,2019年有10篇,2020年上半年有7篇,表明该内容受到越来越多的关注。
TIMSS、PISA、NAEP是国际上主要的大规模基础教育评价项目。TIMSS 测评学生的基础知识和概念,以及与课程框架联系紧密的数学和科学思维能力。PISA 测评学生处理日常生活情境中问题所需要的阅读、科学和数学素养。NAEP 测评不同年级的学生对各个学科的深入理解情况,从而使不同年级的学生所需要的知识、技巧和能力获得最佳配置。[3]近几年我国多地区参与PISA测试,国内针对PISA测评
知识和技能,逐步形成学科思维方式、探究模式与价值观念,并可以在解决复杂的陌生任务中进一步整合和运用。若学生已经结构化了学科知识和技能,并且能够进行重组与整合,能够运用学科思维、探究模式开展探究学习活动,能创造性地解决现实任务或情境,此时学生的表现就展示了高水平的素养。[4]实际上,学生在解决“简单不良结构情境”或“复杂、不良结构情境”问题时,就需要具备较强的新知建构能力或学习能力。
综上所述,对学生学科核心素养进行精准诊断与评价是一个迫切需要解决的问题。目前参与研究的团队较多,但相关研究尚未产生研究成果,可参考借鉴的文献较少,特别是针对物理学科的核心素养测评基本处于空白状态。PISA测评虽然具有客观的参考价值,但属于舶
素养的中心,核心素养框架的本质与核心是反思性思考与自主性行动。同样,欧盟的核心素养框架强调自主学习能力或终身学习能力的核心价值。因此,在核心素养体系所包含的诸多能力中,自主学习能力被视为核心素养的核心。自主学习不单单指学生自觉自主地学习学科具体的知识与技能,更注重其在真实情境中主动地使用反思或批判性思维等复杂的认知去解决实际问题,以达成个体或者社会群体的发展目标。自主学习能力具有可塑性、跨学科性、公平和民主性,满足核心素养所强调的价值性、迁移性和民主性,能够引领和促进其它关键能力的发展。
华东师范大学的杨向东教授提出了学科核心素养的发展模型:学生在应对和解决各种真实情境问题的过程中,会不断地结构化学科的
学生在学习过程中会遇到各种各样的情境,有的情境简单,有的情境复杂;有的情境理想化、模型化,有的情境生活化,接近于真实情形。对于真实情境问题,往往比较复杂,具有不确定性。在解决真实情境问题的过程中,学生不仅需要整合、重组已有的知识,而且往往需要从真实情境中提炼新的知识,构建新的模型,寻求新的解决问题方案。这不仅需要学生具备学科核心素养,尤其需要学生具有建构新知识的能力。
学科核心素养是在学科知识学习中形成的,运用整合的学科观念、思维方式、探究模式和知识体系,解决和应对各种复杂不确定的现实生活情境的综合性品质,是学科育人价值的凝练。学科核心素养注重的是学生的真实性学业成就,也就是在学习中学生面对真实的、
来品。如何“落地”适合本土国情,有效地诊断评价学生物理学科核心素养是值得深入研究的问题。下面主要探讨物理学科核心素养中新知建构能力的建构与测评工具开发案例。
三、新知建构能力的内涵特征与测评指标建构
新知建构需要应用已有知识并在此基础上建构新知识,是学生在真实情境中学生的信息素养、学科素养与关键能力的行为表现。因此,新知建构的能力的诊断性测评可以综合反映出学生的学业质量水平。弄清楚新知建构能力的内涵和特征并基于此建构测评指标是开发诊断工具的前提。
(一)新知建构能力指向学生解决真实情境问题中的学习行为表现
同时发生的过程,即新知识的获得,知识的转化,评价。”[6]可以说学习的过程就是一个新知建构的过程,新知识的获得是与已有的知识经验和认知结构发生联系的过程,通过“同化”或“顺应”使新知识纳入已有的知识结构之中。
学习过程不是知识由外到内简单的转移和传递,而是一个学习者主动建构自己的知识经验体系的过程,是通过已有知识经验与新经验的相互作用,完善、充实和升级自己的知识经验的过程。主动建构的学习过程具有三个重要特征:(1)主动建构性。学生充分利用头脑中的已有知识经验,通过不断地思考分析,整合新、旧知识,通过解释相关现象,形成新的假设和新的推论,最后对自己的假设和推论进行反思和检验,以认识新现象,解决新问题。
复杂现实生活情境所表现出的具体行为。真实性学业成就具有三个基本特征:(1)可以创造知识,而不仅是再现他人知识。(2)能够开展严谨的探究,重组、整合已有知识,创造新知识。(3)具备超越评价的审美、实用或个体价值。[5]新知建构关注学生对不同知识、不同方法在深层意义上的综合应用,强调学生在知识应用过程中形成新的有效问题解决技能,学会评估新的问题解决方案,重视学生在实际真实情境问题中的综合表现。新知建构的过程就是学生创造新知识以灵活应对复杂开放问题情境的过程。
(二)新知建构能力指向学习过程
建构新知建构能力需要反思学习观。布鲁纳认为,“学习一门学科,包含着三个差不多
从信息加工心理学的角度看,学习就是获取信息并整合信息,得出新信息的过程。信息社会中,人们面临的重要问题是如何应对信息社会的挑战,如何收集信息、获取信息、分析加工信息、利用信息解决实际问题。《普通高中物理课程标准(实验)》在“过程与方法”维度要求学生“具有一定的质疑能力,信息收集和处理能力,分析、解决问题能力和交流、合作能力”[7]。在“情感态度与价值观”维度要求学生“具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神,具有判断大众传媒有关信息是否科学的意识”[8]。可见,信息社会需要学生高水平的信息素养,面对新情境和复杂不良结构问题及开放性问题,需要从信息中获取新知识,获得新方法,需要较高层
(2)社会互动性。学习者通过实际参与,内化相关知识和技能、掌握相关工具。(3)情境性。知识存在于真实的情境活动之中,学习者只有通过亲身体验才能真正理解,知识并不能脱离具体活动情境而抽象存在,它并非一套独立的知识符号。
在学习活动中,面对新概念、新现象、新信息或新问题,学生需要充分激活头脑中已有的知识经验并进行整合,对新知识进行分析、综合、应用、反思和评价;学生需要对各种信息和各种观念进行加工和转换,基于新、旧知识进行综合和概括,解释相关的现象,形成新的假设和推论,并进行推敲和检验。这既是学习的过程,也是新知建构的过程。
(三)新知建构能力指向学生的信息素养
中国高考评价体系明确提出高考命题理念要从“知识立意”“能力立意”向“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”转变,并且构建了3个一级指标(学习掌握、实践探索、思维方法)和9个二级指标的学科素养指标体系。“学习掌握”是指学习者在面对真实问题情境时,能够有效获取、掌握各种信息的综合品质。能够在原有的知识结构上理解新信息并将其整合纳入知识体系中,并建立新的知识结构。“实践探索”的内涵是根据研究新问题的需要,协调相关知识与能力,通过探究活动分析得出新观点或者发现新问题并且找到解决办法。[10]可见,中国高考评价体系强调问题情境的真实性,强调利用新信息、新观点、新问题考查学生的综合品质。所以新知建构能力是高考评价学生学科核心素养的重要方面。
次的探究能力。这也是学生新知建构能力的反映。
当今信息社会,信息和知识快速增长,正如诺贝尔奖获得者赫伯特·西蒙所讲,“识知”(knowing)的意义已从能够记忆和复述信息转向能够发现和使用信息。人类的知识急剧增长使教育无法面面俱到,教育的目的是帮助学生发展习得知识所必须的认知(智力)工具和学习策略,使他们能够富有成效地思考……[9]“发现和使用信息”的过程也是一个学习的过程。而学生面临新情境,获取新知识,获得新方法,解决新问题的过程,是发展自己学习所必须的认知(智力)工具和学习策略的最佳途径。这充分表明学生需要学会学习,需要具备新知建构的能力。
(四)新知建构能力指向学生的学科素养和关键能力
构建新的理解方式和解决方案,从而构建用于指导问题解决的图式。新知建构能力侧重新知的意义建构,而不是通过查找资料直接得到知识。
新知建构能力表现为三个维度,从认知过程角度分析,依次是“信息选择与转换表征”“信息整合与新知建构”“关联整合与策略迁移”[12]。“信息选择与转换表征”是指学生通过阅读观察,能选择有用的新知识、新方法等信息,并根据需要变换信息的表征方式;“信息整合与新知建构”是指学生能抽象概括关键信息,建构已有知识与信息间的意义联系,经过推理论证,得出新知识并反省认知策略;“关联整合与策略迁移”是指学生能把新知识与已有知识建立联系,并把新知识或者新知建构的策略迁移应用到新的物理情境中。
基于学科素养导向,结合学生认知发展实际,中国高考评价体系确立了三个方面的关键能力群:知识获取能力群、实践操作能力群和思维认知能力群。其中思维认知能力是学习者在运用理性思维,通过发现并解决新问题,获得新知识的过程中表现出来的思维能力。思维认知能力强的学习者洞察能力强,善于发现问题的关键特征或者找出新问题;善于通过知识迁移,解决新问题,得出新结论;善于反思解决过程和评估问题结论。[11]而发现新问题,获取新知识,解决新问题,得出新结论的过程正是新知建构的过程,从中可以发现,新知建构能力是高考评价体系当中关键能力的核心。
(五)新知建构能力的内涵与指标
新知建构能力是指学生在面对新情境,新问题时,需要获取新知识,创造新知识,或者
新知建构能力应关注两个方面,一是知识迁移,二是知识创新。“知识迁移”是指学生把结构化的知识与技能在不同的情境中的迁移运用,以解决不同情境的问题,从而促进新知识的学习。“知识迁移”的过程中,学生面临的是新情境和新问题。“知识创新”是指学生能够生成超出课程标准规定内容的知识,或者通过变式与推广得出一个新的问题。“创新”是相对学生实际学业水平而言的,对他们来说是新知识或新方法。简而言之,能够提出新问题,靠自身的“发现”得到知识,就是知识创新。
四、新知建构能力的测评工具开发研究
物理课程标准中的学业质量标准明确了物
理学科的质量要求和育人价值,阐明了高中阶段学生的物理学科核心素养发展水平。新知建构能力能够体现高水平的物理学科核心素养,对其进行测评的价值很大,但缺乏相应的测评工具。我们以物理课程标准中的学业质量标准为依据,以物理学科核心素养学习诊断的(3+2)×3框架(见表1)为理论指导,确定了测评工具的价值方向和具体内容,设计了一套新知建构能力测评工具,示例如下。
示例1 :
描述电场的强弱时,可以用定性的方式——电场线来描述,也可以用定量的方式——电场强度来描述。电场线的疏密反映电场的强弱,即电场强度大的地方穿过同一面积的电场线的条数就多。如果将电场强度与穿过某一面积的电场线条数建立联系,就能很好地把定性与定量这两种方法统一起来。
图1
1. 如图1所示,在方向水平向右,电场强度大小为E的匀强电场中,存在面积分别为S1、S2、S3的几个平面。已知这些平面的垂线en与电场强度的夹角分别为θ1、θ2、θ3,且满足: S1cosθ1=S2 cosθ2=S3 cosθ3= S⊥,其中S⊥为S1、S2、S3平面在垂直于电场强度方向的投影面积。下列说法正确的是
A.虽然平面S1、S2、S3的投影面积S⊥相同,但是穿过S3的电场线的条数最多
B.由于平面S1、S2、S3的投影面积S⊥相同,因此穿过这三个平面的电场线的条数一样多
C.将电场强度与穿过某一面积的电场线条数建立联系时,可以用电场强度E与该平面的面积的乘积来表示
D.将电场强度与穿过某一面积的电场线条数建立联系时,需要用电场强度E与该平面的投影面积S⊥的乘积来表示
2. 与磁通量的定义类似,我们把穿过某个面的电场线的条数称为穿过此面的电通量。如图2所示,真空中存在一个正点电荷,电荷量为q,以点电荷为球心,以长度R为半径作一球面S4包围点电荷q,已知静电力常量为k。则通过球面S4的电通量的大小为__________。若有另一个以点电荷q为球心,半径为R ʹ(R ʹ >R)的
球面S5包围点电荷q,通过该球面的电通量与通过球面S4的电通量____________(填“相等”或“不相等”)。
3. 如果将图2中正点电荷q向左移动一小段距离(正点电荷q仍在球面S4内),则通过球面S4的电通量将____________(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”)。
图2
示例1是学生学习了高中物理电场与磁场知识之后,通过对电场和磁场相关知识的类比与整合,建构电通量的概念并将其应用至新情境中去,探索电通量与磁通量的特点。学生解决上述第(1)小题需要类比磁通量概念,建立电通量模型,关键需要变换信息的表征方式。主要考查“新知建构”维度的“信息选择与变换表征”和“科学思维”维度的“模型建构”。学生解决第(2)小题需要通过推理论证,发现通过两个不同球面的电通量的特点,引导学生领悟“高斯定理”。主要考查“新知建构”维度的“信息整合与意义建构”和“科学思维”维度的“推理论证”。学生解决第(3)小题则需要把第(2)小题的结论迁移到新情境中去,并分析其结论的可靠性。主要考查“新知建构”维度的“关联整合与策略迁移”和“科学
ω的变化快慢,这个变化率称作角加速度β,即 。若t=0时刻,一硬杆由静止开始绕转轴O匀加速转动,转动的角加速度为β,则t=t1时刻,硬杆转动的角速度为_____________.
(3)若硬杆从静止开始绕转轴O匀加速转动,转动的角加速度为β,经过时间t,求硬杆转过的角度θ。
b.一个有一定厚度的圆盘,在控制装置驱动下可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴做加速转动。为了研究圆盘加速转动的特点,小明用打点计时器、刻度尺、游标卡尺、纸带、复写纸来设计了下述实验:
思维”维度的“质疑创新”。可见,本案例主要是从新知建构与科学思维的维度来设计测评工具的。
示例2:
转动是生活中常见的运动形式,例如车轮和电风扇的扇叶绕转轴运动。
a.我们可以用Δθ表示在一段时间Δt内物体绕固定转轴转动的角度,仿照质点直线运动的描述方法,用转动的角度Δθ与其经过时间Δt之比定义角速度ω,即 ,这个量描述了物体转动的快慢。
(1)某同学认为,若物体绕固定转轴转过的角度Δθ越大,则其转动的角速度ω就越大,你是否同意,请说明理由。
(2)与直线运动中定义加速度类似,可以用一段时间内角速度的变化率 来描述角速度
图3
的。小明的猜想是否合理?请说出依据。
(2)某同学想测量打点计时器在纸带上打下D点时,圆盘转动角速度的大小,需要用到哪些物理量?
(3)由图4可知,纸带运动的加速度大小为__________m/s2,圆盘转动的角加速度大小为__________rad/s2。(结果保留两位有效数字)如果实验测出的角加速度值偏大,其原因可能是__________。
示例2中a部分体现了对“新知建构”与“科学思维”两个维度的考查。学生学习了高中物理直线运动相关知识之后,通过类比平动的概念对转动知识进行建构学习,将平动中加速度的概念迁移应用至转动这种新情境中去,建构学习了角速度的概念,并且类比匀加速直线运动,解决匀加速转动的新问题。第(1)小题
A.如图3所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
B.接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘加速转动;
C.经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量;
D.用游标卡尺测得圆盘的直径d为12.000cm;
某次打下的纸带如图4所示,已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz,图中A、B、C、D……为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出。纸带厚度可忽略。
(1)小明粗略观察了实验的纸带数据后,猜想:圆盘启动过程中,角速度是均匀增大
息,解释论证猜想是否合理,考查了“新知建构”与“科学探究”两个维度的二级指标“信息选择与变换表征”和“问题与猜想”。第(2)小题学生需要根据测量目标设计实验方案,选择实验器材,考查了二级指标“信息整合与意义建构”和“设计与操作”。第(3)小题学生通过求解纸带的加速度,迁移运用,解决圆盘转动的角加速度的新问题,并且进行误差原因分析,考查了二级指标“关联整合与策略迁移”和“解释与评估”
题学生需要从题目中获取有用信息,类比线速度概念,建构转动模型,解释角速度的物理意义,考查了“新知建构”与“科学思维”两个维度的二级指标“信息选择与变换表征”和“模型建构”。第(2)小题学生类比直线运动中加速度的概念,通过推理整合,建构角加速度的概念,考查了二级指标“信息整合与意义建构”和“推理论证”。第(3)小题学生类比匀加速直线运动,通过迁移运用,解决角位移的新问题,考查了二级指标“关联整合与策略迁移”和“质疑创新”。
b部分体现了对“新知建构”与“科学探究”两个维度的考查。学生运用科学思维的方式,通过a部分的学习建构了角加速度的概念,然后通过科学探究进一步建构其物理意义。b部分第(1)小题学生需要从情境中获取有用信。
五、结语
新知建构能力中的“新知识”是相对于物理课程标准中的内容标准而言的,该内容标准范围内的问题属于物理学科核心素养学习诊断内容的(3+2)×3框架中认识领域的“概念理
参考文献:
解”和“问题解决”维度;超出该内容标准范围的问题,如上述测评工具中电通量模型,则属于新知建构能力中的“新知识”。
新知建构能力侧重新知获得的意义建构,能力层次由低到高依次是“信息选择与转换表征”“信息整合与新知建构”“关联整合与策略迁移”三个维度。新知建构能力尤其关注“知识迁移”与“知识创新”。
设计测评工具选择“新知识”时要慎重,一方面要充分考虑到学生的实际认知水平,不可太容易或者难度过大;另一方面要关注指标的可测量性和教学实践的可操作性。
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理解“情境”特征,
用好统编高中语文教材[1]
北京教育学院石景山分院 / 南海涛
源,引导学生在运用语言的过程中提升语文素养。”[2]。“情境”作为“语文学习任务群”的构成要素之一,受到关注,也引发了争论,有必要深入理解课标中的“情境”特征,以恰当实施高中语文统编教材。
摘要:语文学习任务群的情境是“真实、富有意义语文实践活动情境”,“真实”既指仿真性、实践性,又指学情的精准、学习活动与效果的真实深入;“富有意义”强调深度学习发生。在运用统编教材时,应以真实开放的个人体验情境为基础,以深度学习的学科认知情境为主体,以突出语文实践、问题解决的社会生活情境为落点,在三种情境的有机融合中,组织学生开展更主动更深入的学习,收获学科核心素养的发展与生命成长。
关键词:情境 语文学习任务群 统编高中语文教材
《普通高中语文课程标准(2017年版)》(以下简称“课标”)提出:“‘语文学习任务群’以任务为导向,以学习项目为载体,整合学习情境、学习内容、学习方法和学习资
一、课标中“情境”特征的理解
“情境”一词在课标中一共出现了33次,每次表述不尽相同,如“真实的语言运用情境”“广泛、深度参与的学习情境”“真实、富有意义的语文实践活动情境”“富有挑战性”等。课标还反复提到“阅读与鉴赏、表达与交流、梳理与探究等语文实践”,“阅读与鉴赏、表达与交流、梳理与探究等语文学习活动”[3]。可见,“语言运用情境”“学习情境”“语文实践活动情境”三者所指基本相同
,
放性与挑战性,产生应用于现实问题解决的学习成果,具有项目学习“做中学”的特征。近两年教师普遍重视设计基于现实情境的应用化学习任务,比如为学校公众号写一篇诗歌鉴赏推介文章,为营造网络文明环境写一份倡议书,等等。这样的学习活动打通了文本内外、课堂内外,将学习内容任务化、情境化,突出了实践性,颇有价值。
但一些乱象也随之产生。比如把学习任务群等同于项目学习、群文教学,把“任务”等同于综合实践活动,把“情境”等同于社会生活情境。一些案例中,外出参观等活动任务“争奇斗艳”,学生面对文本深入的阅读与思考却落了空,出现了只为特定任务提取信息的“异态阅读”、功利化阅读、浅阅读过多的问题。[6]
对此,王宁教授指出:“所谓‘真实’,
而“真实、富有意义的语文实践活动情境”是课标关于“情境”性质及特征最明确的表达。
1.“真实”的情境
课标提出的“真实”情境,与情境认知与学习理论中有内在关联。这一理论认为学习过程中的情境应与现实情境类似,具有复杂性、开放性与仿真性;教学过程也应与现实中问题解决过程类似[4],以培养问题解决能力。课标也指出:“要引导学生在语言文字运用的过程中发现问题,培养探究意识和发现问题的敏感性,探求解决问题和语言表达的创新路径”,“让学生在复杂情境、多种角度和开放空间中充分展示其富有创造性的个性化的学习成果” [5] ,从中可以清晰看到二者之间的联系。
所以,情境的“真实”首先指学习情境的仿真性,即隐含真实的问题需求,具有复杂性、开
的扎实深入,学习效果的切实发生。
2.“富有意义”的情境
“富有意义”这一情境特征,与有意义学习、深度学习等理论有着内在联系。
有意义学习理论认为学习就是新知识与学习者认知结构中已有观念建立实质性的联系的过程。[8]以此对照语文学习,新旧知识建立联系,就是要以学生的真实学情为基础设计语言实践活动;建立实质性联系,就是学习活动精准有效,学生收获深刻的发展与成长。“富有意义”的学习,就是强调学习情境、学习活动等要产生实质性效果。
郭华的“深度学习”概念也有助于理解“富有意义”:“所谓深度学习,就是指在教师引领下,学生围绕着具有挑战性的学习主题,全身心积极参与、体验成功、获得发展的
指的是这种语境对学生而言是真实的,是他们在继续学习和今后生活中能够遇到的,也就是能引起他们联想,启发他们往下思考,从而在这个思考过程中获得需要的方法,积累必要的资源,丰富语言文字运用的经验。我把这个真实情境概括为:从所思所想出发,以能思能想启迪,向应思应想前进。”[7]若加阐释,“所思所想”就是对学习内容真实的困惑与思考,即真实的学情起点;“能思能想”就是着眼于最近发展区设计的恰当有效的语言实践活动;“应思应想”就是语文核心素养的切实提升与生命的真实成长。
可见,“真实”不仅指外在场合、成果形式的真实,更指内在思维与心灵层面的真实。实践性、应用性只是“真实”的一重含义,其更丰富的含义是学情起点的真实精准,学习活动
统编高中语文教材必修上册(以下简称“教材”)以“人文主题”和学习任务群两条线索组织单元,追求结构化的任务设计,强调真实情境下的语文活动,指向深度阅读与深度写作,呈现出与课标理念高度的一致性。课标还提出:“语文实践活动情境主要包括个人体验情境、社会生活情境和学科认知情境”。[10]抓住“真实、富有意义”的“情境”特征,立足三种情境设计与实施教学,有助于落实课标与教材理念。
1.个人体验情境
“个人体验情境指向学生个体独自开展的语文实践活动,如在文学作品阅读过程中体验丰富的情感、尝试不同的阅读方法以及创作文
有意义的学习过程。在这个过程中,学生掌握学科的核心知识,理解学习的过程,把握学科的本质及思想方法,形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感、积极的态度、正确的价值观,成为既具独立性、批判性、创造性又有合作精神,基础扎实的优秀的学习者,成为未来社会历史实践的主人。”[9]在这里,“深度学习”是一种“有意义”的学习,“富有意义”的情境也就是一种学生高认知投入、高情感投入的深度学习情境。
综上,“真实”“富有意义”两个特征共同指向基于现实需求和精准学情的学习任务,基于深度学习的语言实践活动,基于问题解决与素养发展的学习成果。“真实、富有意义的语文实践活动情境”是语文学习任务群的本质。
二、立足三种情境,恰当实施统编高中语文教材
感受的开放性学习任务,以准确把握学情。如教材第一单元学习任务一[12]:
本单元作品抒发的都是青春情怀。作品中哪些地方最让你感动?哪些是你以前未曾留意,而读过之后感受很深的?哪些已经点燃了你思考人生、积极上进的热情?认真阅读、欣赏这些作品,从你最有感触的一点出发,与同学就“青春的价值”这一话题展开讨论。
任务中三个问题意在引导学生进入作品营造的情感与形象世界,激发真实的阅读体验。“认真阅读、欣赏这些作品”,突出了个人体验情境的基础性。当然,从开放性角度,还可以添加一个任务:“你经历或理解的美好青春是怎样的?你观察到现在社会上流行的‘青春’是怎样的?请以一段文字表达你的观察或理解。”这个任务开放性更强,更有助于调动
学作品等。”[11]这一表述蕴含着两个特征:基础性,开放性。
首先是基础性。“个体独自开展”、“文学作品阅读”与创作,描述的是古今读书人最普遍的独立阅读与写作活动,前者如吟诵、涵泳,后者如吟诗作赋。朱熹说:“学者读书,须要敛身正坐,缓视微吟,虚心涵泳,切己省察。”可见,个人体验情境是语文学习的基础性情境,没有真实发生的独立阅读活动,后面所有的学习活动都将是无源之水、无本之木。应重视个人体验情境,以避免“异态阅读”、功利化阅读完全取代常态阅读。
其次是开放性。“体验丰富的情感”“尝试不同的阅读方法”“创作文学作品”,均为个性化鉴赏与创作活动,教学中就要有意从生命体验等角度,设计有助于激发学生真实思考
音韵节奏,设计朗诵脚本;也可以从网络上搜集相关音频、视频资料,学习借鉴。
这一任务也要求“设计朗诵脚本”,但只作为完成“朗诵”主任务的辅助建议提出,以学生真实投入的阅读活动为主,保证了开放性。当然,还可以考虑让学生课前录制一段最满意的诵读音频上交,或自由诵读后书面表达阅读体验,引导他们投入更真实自然、触及心灵的阅读。
需要注意的是,尽管课标表述有所侧重,个人体验情境并非只适用于“文学阅读与写作”任务群,而是存在于在各任务群学习的不同阶段。设计符合个人体验情境特征的学习任务,是主动学习、深度学习的基础。
2.社会生活情境
“社会生活情境指向校内外具体的社会生
学生的生命体验与真实感受。
如果不能准确把握个人体验情境的特点,可能导致本末倒置。有教师这样设计《红烛》教学:“课前仿照范例,任选一节或几节,为《红烛》撰写诵读脚本。课堂上各小组讨论诵读脚本,推选一份与全班交流,并共同诵读相关小节。”设计着眼于“积极的语言实践活动”,值得肯定。但“任选一节或几节”写诵读脚本,是否就等于学生经过了对这首诗完整投入的阅读?课堂上先讨论诵读脚本,是有助于激发真实自然、沉浸其中的阅读,还是阻碍了真实阅读、催生了异态阅读?
相比之下,教材第三单元任务二[13]更为合理:
每位同学选择自己最喜欢的一首诗词在小组内朗诵。朗诵前,要反复揣摩其情感基调和
读与交流”“当代文化参与”任务群,学习任务均主要指向社会生活情境,要求学生在具体生活场域中,针对特定问题和交际需求进行表达交流。而对应“文学阅读与写作”任务群的三个单元,合作编辑诗集、举办班级诗歌朗诵会等指向社会生活情境的学习任务均设置在单元学习的中后阶段。这就要求教师准确把握学习不同阶段情境的特征,该沉潜涵泳时给足学生空间与时间,保证静心阅读、深入思考;该交流合作时提供充分资源与支持,解决问题,落实成果。
从学习活动类型看,社会生活情境的语文性特征必须坚守。社会生活情境的“主角”依然是阅读与鉴赏、表达与交流、梳理与探究等语言实践活动。以活动化程度最高的第四单元为例,三个核心任务均为典型的语文活动:写
活,强调学生在具体生活场域中开展的语文实践活动,强调语言交际活动的对象、目的、表述方式等。”[14]这一表述可以从三个维度阐释:学习活动背景是“校内外具体的社会生活”,学习活动类型是“语文实践活动”,学习活动特点是强调语言交际功能。
从学习活动背景与活动特点看,社会生活情境有其独特价值与适用性。“指向校内外具体的社会生活”,“语文实践活动”,“交际活动的对象、目的、表述方式等”,这些描述呈现的是课标“真实情境”的仿真性、实践性特征,它更适用于“当代文化参与”“跨媒介阅读与交流”“实用性阅读与交流”等与社会生活关系密切的任务群,而非“文学阅读与写作”等侧重学科性阅读鉴赏的任务群。
比如教材第二、四单元,对应“实用性阅
高阶认知活动,指向深度学习。
上面的阐释说明,要充分重视学科认知情境在课堂教学中的重要价值。在学习任务群的课堂上,学生需要一座由学科知识、关键能力、学科核心素养打造的坚实“桥梁”,以实现从个人体验情境的感性认识到社会生活情境中问题解决能力的跨越。以此审视教材,会发现编者对学科认知情境的重视。例如第六单元学习任务二,先概要介绍每篇文章的说理方式与说理艺术,将学生的认知活动引向学科本体知识领域;随后要求深入分析不同说理方式和论述的针对性,探究说理艺术,属于典型的学科认知情境。
更要准确把握学科认知情境的基本特征。与以往一些课堂片断化、静态化的学习情境相比,学科认知情境强调以整个单元的结构化、
《家乡人物(风物)志》、撰写调查报告、拟定建议。第二单元任务三要求草拟优秀新闻评选标准、合作撰写推荐书,任务四要求写一个熟悉的劳动者,也都是扎实的语文活动。
3.学科认知情境
“学科认知情境指向学生探究语文学科本体相关的问题,并在此过程中发展语文学科认知能力。”[15]这一表述同样包含三个要点:学习活动是“探究”,学习内容是“语文学科本体相关的问题”,学习目标是“发展语文学科认知能力”。叶丽新阐释,“学科本体”涉及古代汉语、现代汉语以及文学领域的各种知识,也包括文体、文学流派等学科规律性知识;学科认知能力是在解决学科问题的过程中发展起来的专门能力,譬如知人论世、以意逆志等文本解读能力。[16]“探究”属于相对复杂综合的
更有激发性的语言实践活动任务,推动深度学习发生。
为讨论方便,上文分别阐释了三种情境。实际上三者并非截然分开,而是相互融合、渗透,共同营造出“真实、富有意义的语文实践活动情境”。比如教材第二单元学习任务三,有个人阅读活动、同伴合作任务,以广阔的社会生活为背景,又隐含着学科知识要求;第六单元学习任务三,以《“劝学”新说》为题写文章,针对现实问题,又基于个体学习收获,个人体验与社会生活情境完美融合。
因此,在统编教材的教学实践中,要准确认识三种情境,既关注差异,又把握共性,合理设计学习任务,在真实而富有意义的学习情境开展深度学习,实现学生语文核心素养的发展和生命的成长。
任务化、动态化大情境为背景,追求课堂上的深度学习。如教材第三单元任务三,要求赏析诗词手法、意境等,写一则文学短评。这一任务探究的是诗词手法等学科本体问题,指向具体的语言成果——写短评,既有扎实的学科鉴赏知识指导,又给学生充分的个化性鉴赏空间,有助于产生更主动深入的学习行为。
当然,还可以运用多种策略,设计更有价值的学科认知情境。比如,立足真实学情,着眼于学生的生命体验与现实困惑设计任务,激发高情感投入;聚焦文本隐含的认知冲突,提炼能引发认知矛盾的探究问题,引发高认知投入;组织文本内容与学习资源的分类梳理,进行多层次概括、多角度辨析,提升思考的深度;提供恰当的对比文本,形成更大尺度的互文性情境,扩大思考的广度,等等。总之,要通过
参考文献:
[1]本文为基金项目“北京市中小学名师发展工程(PXM2015-014255-000070)”项目论文。
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[16]叶丽新.高中课标命题建议之“三类情境”“典型任务”解析[J].北京:语文建设,2018.
案例点评
《从宏微观角度再识动生电动势》
教学设计及点评
北京景山学校远洋分校 / 冯梦 【指导教师 肖伟华】
有针对性的展开教学。
1.从学生熟悉的问题情景切入课堂。
冯老师首先给出的是学生熟悉的导体切割磁感线产生电动势的模型。在此基础上引导学生从微观的角度分析金属棒中电子的受力情况,并指出非静电力。从课前诊断来看,部分学生已经有了一定的困难。课上,通过创设恰当的问题情景,经历师生交流讨论的过程,首先建立起正确的电子受力模型。
2.选择典型问题。
高考复习的选题必须具有典型性和代表性,由此获得的认识和方法才具有推而广之的价值。冯老师选择的第二个典型问题是以2014年的高考题为原型,在此基础上提出了三个新的问题。通过对典型问题的分析,再由特殊到一般,是高三复习课的有效路径。
本节课是高三的一节一轮复习课。本节课的内容是电磁感应现象中的动生电动势。本节课从宏观的动生电动势入手,结合电源电动势的概念,引导学生从微观的角度分析动生电动势的非静电力,以及各力做功与能量转化问题。这是一节难度很大的复习课。
冯梦老师设计本课时,能够紧紧把握核心素养导向,以物理教学特征理论为指导,基于学生课前学习的情况,针对学生存在的问题,
导师点评 肖伟华
个问题,即外电路有电阻,导体棒内部有电场,再让学生分析电子受力情况和能量转化情况。通过恰当的引导,学生认识到,电子的受力在原来的基础上增加了电场力,非静电力除了克服阻力外,还要克服电场力做功,相应的的能量转化也发生了变化。但是有了前面铺垫的台阶,即使增加了难度,学生完成起来也比较顺利。
5.注重科学思维的培养。
科学思维是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程,是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用,是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判、检验和修正的过程。本节课以动生电动势为载体,通过典型问题,让学生从宏观和微观两个方面构建模型,引导学生自主学习、探究,基
3.设置恰当的台阶。
从课前诊断来看,学生在微观的电子受力与宏观的金属棒受力之间的联系方面困难比较大,电子的受力以及各力做功情况、能量转化情况不是很清晰。因此,这些问题的分析成为了本节课的重点和难点,对此,冯老师针对学生的情况,设计了恰当的台阶,引导学生一步步分析、推理、论证,建立起正确的微观电子受力模型与宏观金属棒受力模型图,进而讨论各个力做的功,建立起力做功与能量转化之间的关系。由于台阶设置合理,学生顺利突破学习难点。
4.注意落点的高度。
本节课并没有停止在典型例题的分析上,而是在此基础上,适当进行了向外延伸和发展,这样,在第二个问题基础上又设置了第三
于事实发表自己的观点,并能对他人的观点进行质疑,在思维碰撞中学习知识,在问题解决中掌握方法,在质疑创新中提升能力。
总之,这是一节很成功的高三复习课。虽然内容难度大,综合性强,但是由于老师设置了合理的台阶,利用课前学生先行自主学习,加上课堂上的恰当引导,学生能够比较顺利的完成学习,突破了难点,提升了学生解决问题的能力,同时落渗透了物理核心素养。
《动量守恒定律》教学设计及点评
北京景山学校远洋分校 / 闫冰 【指导教师 肖伟华】
教学设计
方法论原则和历史性原则。从逻辑性来讲,科学认识过程应遵循逻辑法则,达到归纳和演绎的统一。从方法论上来讲,科学的认识应实行分析与综合的结合。分析是把事物的整体或过程分解为各个要素,分别加以研究的思维方法和思维过程,目的在于透过现象把握本质。只有对各要素首先作出周密的分析,才可能从整体上进行正确的综合,从而真正地认识事物。分析方法在应用上应具有以下方面,即明确分析内容、掌握分析程序、把握分析要点。其中,分析的内容包括事物或现象在空间、时间、各因素等的分析;分析的程序包括解剖整体、研究部分、寻找联系。综合就是要把分解开来的各个要素结合起来,组成一个整体的思维方法和思维过程。分析是综合的基础,又以综合为前提,分析
《马克思主义哲学原理》提出,科学思维即科学逻辑,是形成并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径,它是真理在认识的统一过程中,对各种科学的思维方法的有机整合,它是人类实践活动的产物。在科学认识活动中,科学思维必须遵守三个基本原则:在逻辑上要求严密的逻辑性,达到归纳和演绎的统一;在方法上要求辩证地分析和综合两种思维方法;在体系上,实现逻辑与历史的一致,达到理论与实践的具体的历史的统一。
科学思维过程具有三原则,即逻辑性原则
一、指导思想和理论依据
、
的能力与品质。
在义务教育基础上,高中物理教学应进一步促进学生物理核心素养的养成和发展。学生通过高中物理课程的学习,能掌握终身发展和应对社会挑战的必备的基本知识和技能。学生通过高中阶段的学习,在思维方面应具有以下素养:
(1)具有建构理想模型的意识和能力;
(2)能正确运用科学思维方法,从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论,并能解释自然现象和解决实际问题;
(3)具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力,能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测;
(4)具有批判性思维的意识,能给予证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求科技创新。
与综合相互依存、相互渗透。历史性原则即符合历史观点,实现逻辑与历史的一致。着眼于对事物进行历史的考察,从事物的发展、变迁和沿革中,对问题进行分析和综合,必须用逻辑推理,从纯粹抽象的形态上去揭示事物发展的矛盾运动,认识对象的本质,把握事物的运动发展规律和发展方向。逻辑与历史的统一,不仅对构造科学理论体系具有重要意义,而且对学生具有方法论的教育意义。
普通高中物理课程标准指出,物理学科的科学思维是指:从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批评、检验和修正,进而提出创造性见解
是整个高中物理的重点。学好本节内容,既是对动量规律认识的系统和深化,也为今后综合应用动量守恒和能量规律处理相关物理问题以及探索新的物理知识奠定重要基础。
(二)学情分析
知识层面:
1.学生已经完成了高中阶段除本章外全部的力学知识的学习,具备基本的物理建模能力,可以较熟练地通过牛顿运动定律、功能关系和能量守恒定律等工具解决力与运动的关系问题。
2.学生经历了第一节《追寻守恒量》的探究过程,知道了动量的概念,获得了“碰撞过程前后系统总动量守恒”的实验结论。
心理层面:
(一)教材的地位和作用
《动量守恒定律》一节是人教版物理选修3-5第十四章第三节。教材第一节为《追寻守恒量》,第二节为《动量和动量定理》。在第一节中,学生通过探究实验,寻找在碰撞过程中的守恒量——动量,第二节认识单个物体动量变化与受力的关系,第三节进而在理论上研究多个物体组成的系统中动量的守恒关系,将研究对象拓展到系统。可见,本节内容对第一节实验内容进行了理论上的深化,对第二节内容进行了研究对象上的延伸拓展,深入地概括了封闭系统中的一般规律。
动量守恒定律不仅是本章的核心内容,也
二、教学背景分析
学分析过程,得到研究的碰撞过程动量守恒的结论。
2.能够类比教师板演,独自对其他碰撞过程进行动力学分析,得到该过程动量守恒的结论。
3.经历分析、辨错的过程,深入认识动量的矢量性,能写出动量守恒定律的正确的数学表达。
4.在教师引导下,经历科学推理与论证的过程,理解动量守恒的数学表达和成立条件。
5.了解动量守恒定律在历史上的建立过程,体会科学规律建立的严谨性。
6.初步实现在新情境中对知识的运用,能通过动量守恒定律对运动进行预测和解释。
核心素养水平目标及预期达成率:
水平1:能对物理现象进行简单分析,能区别观点和证据(预期达到人数:100%)
学生经历了第一节《追寻守恒量》的实验,并获得实验结论,对于动量守恒的本质具有强烈的探索欲和好奇心。
能力层面:
学生经过高中阶段的学习,具备一定的模型建构能力,能够恰当找到研究对象并进行受力分析,对于动力学分析过程较为熟练,也具备一定的数学推导。
三、教学目标(含重、难点)
(一)教学目标
课程标准要求:
通过实验和理论推导,理解动量守恒定律,能用其解释生活中的有关现象,知道动量守恒定律的普适性。
学习目标:
1.在教师引导下,经历对碰撞过程的动力
教学难点:
1.动量矢量性的认识。
2.动量守恒定律成立条件及获得。
(三)教学流程
水平2:能对比较简单的物理现象进行分析和推理,获得结论;能使用简单和直接的证据表达自己的观点。预期达到人数:80%)
水平3:能对物理现象进行分析和推理,获得结论并作出解释;能恰当使用证据表达自己的观点。(预期达到人数:70%)
水平4:能对综合性物理问题进行分析和推理,获得结论并加以解释;能恰当使用证据证明或质疑物理结论。(预期达到人数:60%)
水平5:能在新情境中对综合性物理问题进行分析和推理,获得正确结论并加以解释;能考虑证据的可靠性,合理使用证据,从多个视角审视检验结论。(预期达到人数:15%人)
(二)教学重、难点:
教学重点:
动量守恒定律的推导与理解
教学难点:
1.动量矢量性的认识。
2.动量守恒定律成立条件及获得。
(三)教学流程
成立呢?即,理论上能否证明,系统的动量满足
学生:明确研究目标:证明碰撞系统动量满足
设计意图:回顾上节课实验,提出问题。
多媒体手段:上节课涉及的实验过程短视频、excel表格展示实验结果,ppt
环节二:明确研究内容:碰撞过程中的力与运动的关系
四、教学过程
环节一:回顾与引入
教师:播放视频,展示图片,回顾上节课《追寻守恒量》中几个重要的实验过程及得到的数据。
Q1:通过上节课的实验,我们发现了什么现象?
学生:观看并回顾实验过程。
通过实验发现,经历不同碰撞过程的两物体,在碰撞前后能量不一定守恒,但动量总量总是相等。
Q2:提出问题:为什么动量是守恒的?
教师:可见,对于有相互作用的运动系统,动量是一个具有重要意义的量。
Q3:物理学的规律需要实验与理论的相互印证。对于动量守恒的实验结果,理论上是否
(1)解剖整体
(2)碰撞过程中究竟发生了什么?对事物和现象在空间分布和时间发展上进行分析
多媒体手段:视频、ppt
环节三:教师引导科学推理过程
我们首先选择一个碰撞过程,尝试研究。
不妨选择以下运动过程:如图所示,两辆小车在同一直线上运动,速度分别为V1和V2,碰撞后速度分别为V1,和V2,
Q7:如何研究?
Q4:教师:如何研究这个问题?
学生:要看看动量在什么时候发生了改变,即需要对碰撞过程进行分析。
Q5:教师:碰撞过程中发生了什么?
观看视频。碰撞过程中发生了什么?
学生:参与碰撞的两物体发生形变,对对方产生力的作用。
Q6:教师:这个力起到什么作用?
学生:改变物体的运动状态→速度变化→动量变化。
教师:可见,碰撞过程中每一个物体动量应该要发生变化,但系统的动量就实验而言似乎不变。
因此明确研究内容:碰撞过程中力与运动的关系。
设计意图:
A:
B:
第一步:建立模型,明确研究对象:碰撞系统中的两个物体。取小车A、B分别为研究对象
第二步:
碰撞过程中进行受力分析。
A: B:
第三步:根据牛顿运动定律列方程
A:
第四步:结合运动学关系完善方程
A:
学生:质疑:是否应当规定正方向?
意识到两个式子都是矢量式后,我们应首先规定正方向。不妨规定向右为正,各字母仅表大小。则上式变为:
注意:两物体碰撞过程中,力的作用时间是相等的。
第五步:找联系。
Q8:两个物体有什么关系?
学生:寻找联系:碰撞过程中,根据牛顿第三定律,两物体之间的作用为相互作用力,大小相等,方向相反。除此之外,两物体所有其他力的合力为零。
教师给出:
即:
移项可得:
Q9:到现在,是否能够说,理论上已经证明了动量守恒定律是成立的了呢?
学生质疑:其他碰撞情况满足吗?
教师:我们分析一下还有哪些过程:
(展示所有可能的碰撞过程模型图)
将这些过程中的特殊情况归类,可以得到以下几种碰撞过程:
第1类我们已经一起证明过了,其他3种情况在理论上是否也成立呢?请大家尝试自己进行证明。
学生:分小组,证明2、3、4三种情况下,动量守恒。
设计意图:鼓励学生质疑,培养从特殊到一般的逻辑推理能力
多媒体手段:ppt动画
即系统的初动量与末动量相等,满足
学生根据教师引导,得到结论。
设计意图:
(1)研究部分,寻找联系;从事物现象的对应关系中寻找因果分析的要点。
(2)帮助学生建立科学推理和论证思路,培养科学分析习惯
多媒体手段:ppt动画
环节四:明确其他待检验的碰撞过程
B:
根据牛顿第三定律:
即:
成立。
碰撞4:
A:
B:
根据牛顿第三定律:
即:
成立。
教师:教师规范学生的科学推理过程,强化矢量表达。
总结:可见,碰撞过程2、3、4都满足
环节五:学生独自经历新过程中的科学推理过程并表达
教师:请各小组选派一位同学进行讲解。教师指导。
注意矢量性的表达。
学生:碰撞2:
A:
B:
根据牛顿第三定律:
即:
成立。
碰撞3:
A:
对比实验中的碰撞过程与实际的碰撞情况,并仔细观察推理过程中,是否有一定的限制条件 。小组讨论,教师引导发现:上述推导过程中如果两物体受力不仅仅是二者的相互作用力,结论将不容易成立。
教师:明确概念:外力、内力
学生:给出结论:只有当系统不受外力或合外力为零时,碰撞过程中,系统的动量才是守恒的。
教师:总结结论:一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。
对于一维情况下,两个物体的相互作用,动量守恒可以用下面的公式表达:
设计意图:对分析过程进一步完善,最终建立动量守恒定律,并得到一维条件下两个物
设计意图:学生经过独立进行科学推理与论证的过程,将方法和思维能力内化,通过表达,理顺分析过程
多媒体手段:ppt动画、实物投影
环节六:综合分析,得到结论
教师:综合以上分析,我们发现,借助牛顿运动定律可以证明,对于我们所研究的碰撞过程,无论碰撞前后两物体处于何种状态,虽然每个物体的动量分别都发生了变化,但系统的总动量在碰撞前后都是守恒的。这种从已知结论推导出新的结论的推理成为演绎推理,这是一种很重要的思维方法。
Q10:那么,现在是否可以得到结论:所有的碰撞过程,系统动量都是守恒的?我们的实验包括了所有可能的碰撞情况吗?实际生活中的碰撞与我们的模型都是一致的吗?
学生:在教师引导下,质疑并讨论分析。
是16--17世纪西欧的哲学家们对宇宙运动的哲学思考。先哲们观察周围运动着的物体,发现,所有的运动的物体,有的会停下来,有的会运动更快,每个单个物体的运动情况总在变化中,但千百年来宇宙中的运动并没有减少的迹象。生活在16、17世纪的许多哲学家认为,宇宙间运动的总量是不会减少的,只要能找到一个合适的物理量来量度运动,就会看到运动的总量是守恒的。
学生:了解动量守恒定律在历史上的研究过程,体会物理规律获得过程中论证的严谨性。
Q13:教师:法国哲学家兼数学家、物理学家笛卡尔认为,质量和速率的乘积是一个合适的物理量。大家认为呢?
学生:不是,实验中并不总是成立。
教师:荷兰数学家、物理学家惠更斯在研
体相互作用时动量守恒定律的数学表达式,一方面体会科学回来建立过程的严谨性,也为学生应用动量守恒定律解决实际问题提供数学工具。
教师:(板书划重点,引导学生明确)系统动量守恒的条件是:系统不受外力或所受外力之和为零。
Q12:教师:你还能举出哪些实例,在这些物理过程,遵守动量守恒?
学生:如反冲、爆炸等等。
设计意图:知识的迁移:从一般到特殊。
多媒体手段:ppt动画
环节七:动量守恒定律的建立历史和适用性讨论
教师:我们经历了动量守恒定律的建立过程,得到了动量守恒的结论。而历史上,动量守恒定律的发现经历了漫长的过程。它的起源
小到如质子、中子等基本粒子间的相互作用,都遵守动量时候恒定律,这些领域中有些已经不再适用牛顿运动定律。因此,动量守恒定律是自然界中最重要、最普遍的客观规律之一,比牛顿运动定律的适用范围更广。
设计意图:(1)认识科学规律建立的历史性
(2)认识动量守恒定律的普适性性和重要地位
多媒体手段:ppt动画
环节八:总结本课
教师与学生共同回顾本节课学到的内容:
1.动量守恒定律的内容、适用条件
2.推导动量守恒定律过程中所涉及的科学推理与论证的方法
3.质疑精神对深入认识问题并推动科学发展的重要作用
究碰撞问题时发现,笛卡尔的定义不能总是成立。
牛顿在总结这些人工作的基础上,把笛卡尔的定义做了重要的修改,改用质量和速度的乘积,找到了这个合适的物理量。牛顿把它叫做“运动量”,这就是我们现在认识的“动量”。
Q14:动量守恒定律是我们处理力与运动问题的又一个有力工具。但是,实际上我们已经有牛顿运动定律和能量两个手段了,为什么还需要动量守恒定律呢?它有什么优势?
学生:动量守恒定律不需要考虑物体作用的具体过程,只需要考虑初末状态的速度,研究问题更加方便。
教师补充:近代的科学实验和理论分析都表明,在自然界中,大到天体间的相互作用,
六、板书设计
五、作业设计与迁移应用
课后作业一:教材《动量守恒定律》一节课后习题(应用)
课后作业二:思考与讨论以下两个问题(迁移)
问题1:碰撞球实验器材,将碰撞球拉起一个后释放,预测会发生什么现象?如何解释?
问题2:思考右图这个过程动量守恒吗?如何表达?如何证明?
设计意图:(1)知识与方法的迁移应用
(2)从一维到二维的拓展延伸
导师点评 :
闫冰这节课是以《动量守恒定律》为例的一节物理规律课,体现了规律课教学特点:以实验(事实)为基础,引导学生经历探究过程,在此基础上,引导学生通过理论推导,经历从个别现象到一般规律的推理过程,通过因果关系的讨论,透过现象认识本质,通过特殊揭示一般,最后得到物理规律,并在此过程中,培养学生科学思维,渗透物理核心素养。
本节课之前,学生经历了《追寻守恒量》一节,进行“碰撞实验”,观察了现象,获得
了一种碰撞过程,得到结论,再推而广之,得到了动量守恒定律。本节课让学生对其实验过程中遇到的所有碰撞情况都进行了证明。动量的矢量性问题,无论是在得到动量守恒定律的历史过程中,还是学生在今后的使用过程中,都是一个难点,闫冰在进行动量守恒定律的理论证明过程中,将不同速度方向下的各种碰撞中的动量守恒一一让学生进行推导、证明,看似花费了时间,但是,这样做,对于学生熟悉、理解动量守恒定律的矢量性、体会并形成科学思维过程的严谨性都是必要且重要的,很有价值。
3.注意揭示物理规律成立的条件。教材中推导一维动量守恒定律的数学表达时,所借助的是在光滑平面上的两体碰撞模型。这个模型虽然简单,也便于学生接受,但因力学环境较
了实验数据,也得到了初步的结论。本节课,是在前一节课的基础上,带领学生经历从个别到一般的逻辑推理过程,归纳一般规律。
本教学设计,有以下几个突出的特点:
1.尊重学生认知规律,调整教学顺序。本节课放置于紧随实验《追寻守恒量》之后,先进行动量守恒定律的教学,再进行动量定理的教学。学生在第一节实验后,已经得到了系统动量守恒的实验现象,对现象背后的本质有强烈的求知欲,有探究的自主意识和动力。这样的设计顺应学生了兴趣和求知欲,尊重了学生的认知规律。此外,对于动量守恒的理论推导过程事实上也不受动量定理的限制,学生在经验和能力方面可以完成和接受。
2.注重认知的全面性和严谨性。教材中推导一维动量守恒定律的数学表达式时,只选取
4.突出物理特色和核心素养导向。物理的特色简单的说是实验加数学推理。本节课的重点是理论推导,基础是上一节课的实验探究。实验是为了后面的推理,推理建立在坚实的实验基础之上,都不是孤立存在的教学行为。以事实为基础,以思维为核心,以探究为重点,可以说是物理教学的特色,这一点,本节课体现得非常充分。
首先,实验很充分,一维的各种碰撞都进行了,其次论证很彻底,把每一种情况都论证了,这都是要花功夫的。很多时候,老师常常会说一句:大量的实验可以证明…,或者,经过理论推导可以得到…,真的可以证明?真的可以得到吗?这看似减轻教学负担的一句话,实则遗患无穷。闫冰这一节课则没有落入这样的窠臼,老老实实的做实验,实实在在的让学
简单,对揭示动量守恒的条件,特别是阐述在系统受到合外力为零时动量守恒、系统内相互作用的内力远大于其所受合外力时系统动量近似守恒,显得论述不够充分,学生常在确定动量守恒定律成立条件时发生错误。本节教学过程中,虽然也是借助光滑平面上两体的碰撞模型,但在教师板演和学生自主证明的推理与论证过程中,教师引导学生充分意识到两物体的受力是二者之间的相互作用力,一旦有其他外力加入,且合外力不为零的话,动量守恒的结论将不再成立。因此动量守恒的成立条件这个难点在学生的亲自推理过程中得到一定程度的突破。让学生亲身经历探究过程,经历规律形成的来龙去脉,比直接告知学生结论,更能让学生触摸到规律的本质,也在悄然中化解了一些潜在的认识障碍。
识不是冷冰冰的物理符号、数学公式,包含着鲜活的故事,凝聚着科学家的汗水和心血。物理教学不只是知识的传授,更应包含人文教育,科学精神的渗透。这一点,本节课也有很好的体现。动量守恒定律的建立历史和适用性讨论环节,让学生了解到哲学家的思考,科学家的探究历程,潜影默化、不着痕迹的进行了科学态度与责任和物理观念的渗透,让物理教学变得有血有肉,鲜活生动而有趣味。生动有趣、深入浅出,是物理教学应追求的境界。本节课在这一方面做出了努力。
总之,这是一个新课改背景下具有一定创新性的教学设计,符合新课改理念,体现物理教学特色,注重科学思维的培养和核心素养的渗透。存在的问题是缺乏对目标达成的检查与反馈,问题设计还可以进一步精炼,语言还需进一步打磨。
生经历理论探究,让学生经历大胆猜想、小心求证的过程,体会科学规律获得过程中的艰辛、严谨、全面,体会科学规律本身的简明、自恰和条件限制性,也突出了教学过程中培养学生科学思维中的科学推理、科学论证两方面的核心素养。这是真正的物理教学。
5.尊重学生的主体地位。学生是课堂教学的主体,不是被动接受知识的容器。本节课,教师有引导,通过14个问题引导学生从理论上探究动量守恒定律,但主要的工作都是学生完成,从问题的提出,到推理论证,到获得结论,再到对结论进行质疑、反思、完善,学生都是主体。尊重学生的基础,尊重学生的认知规律,设计合理的教学过程,让学生主动学习,积极参与,本节课做出了努力。
6.注重人文教育,渗透物理文化。物理知
“硫及其化合物”的微项目教学课例
自酿葡萄酒并商品】
北京景山学校远洋分校 / 赵晓冉 【指导教师 赵研】
摘要:硫及其化合物是高中化学必修内容中无机化合物学习中重要内容之一,是培养学生核心素养很好的载体。新教材更注重学生从实际生产生活中提取探究问题,在解决实际问题的过程中掌握学科知识,建立认识模型,具备学科视角,培养科学精神。本节课为元素化合物“项目式教学”的新授课,学生在学习酿造葡萄酒并商品化过程中,认识硫及其化合物的性质与转化,巩固价-类二维图认识陌生物质性质的模型。将酿制葡萄酒并商品化项目拆解为多个子项目,运用已有知识,借助文献资料,解决实际问题,训练处理实际问题思路与方法。
关键词:项目式教学硫及其化合物价-类二维图核心素养
一、教学主题内容分析与教学现状分析
本节内容选自人教版高中化学必修二(2019年第一版)第五章第一节《硫及其化合物》,所涉及的核
其化合物新课的单元整体教学的项目式学习未见报道。本课正值疫情期间网络授课,也期望通过项目式教学,让学生多一些课下参与活动,提升学生学习兴趣,发挥学生的主动性,同时探讨基于项目式学习的硫及其化合物的单元整体设计。
心知识有:二氧化硫的性质,不同价态含硫物质的转化。在新教材中,必修一在学习了非金属元素氯之后,初步建立认识元素化合物的角度,根据物质类别研究硫及其化合物的化学性质。“二氧化硫的性质”探究活动,使学生从价-类二维的角度,预测化学性质并设计实验方案。探究不同价态含硫物质之间的转化,提升学生“变化观念”等核心素养。学生之前认识到二氧化硫为引起酸雨的成分之一,通过SO2在葡萄酒中作用的学习,改变了初中对于二氧化硫危害的片面认识,使学生能够综合、全面、科学的看待问题。
新教改提出注重对学生核心素养的培养,多以核心素养为指向有关硫及其化合物的教学研究1-3,也有关于本节内容真实情景教学研究4及项目式教学复习课教学设计5,而对于硫及
二、教学思想与创新点
项目式学习以学生为主体,让学生在真实的问题情境中去实践,并在探究和解决问题的过程中获得基本知识和技能,关键能力和必备品格。含硫物质的学习是中学阶段元素化合物学习的重要组成部分,本节课以酿造葡萄酒并商品化过程中出现的葡萄酒发霉变质的问题切入,引导学生分析变质的原因,在查阅资料了解葡萄酒中成分及性质的情况下,分析可能的原因:细菌与氧化;利用所学的知识试着解决杜绝两者
物的转化主题教学。另外课例实施过程正值新冠疫情期间,采用网络直播课的形式,也通过课程的实施探索网络授课的新型教学模式。
的方案:除菌与除氧;在解决问题的过程中,教师提供资料支持,给予一定指导,学生在解决问题的过程中通过阅读文献,实验验证,结果展示汇报,自我评价等环节理解和掌握课程核心知识(二氧化硫的性质)。在选出较为合理的防腐剂后,分析如何获得二氧化硫,实现对含硫物质转化的学习。项目式学习让学生在真实的任务中训练分析解决问题的能力,体验探索与创新的乐趣。在二氧化硫的学习中,由于二氧化硫的特殊性,一般不设计学生实验,本课采用微型实验包解决了这一问题。预测性质、设计实验方案、实验验证,对学生来说是知识迁移,具备一定挑战,训练了学生科学解决问题的思维与方法。
本课例是采用项目式的单元整体教学,在同一项目下完成二氧化硫的性质、硫及其化合
三、教学目标
(一)以葡萄酒长久保存为核心任务,学生首先认识葡萄酒中的微观成分以及性质,从杀菌消毒以及抗氧化的角度分析筛选防腐剂,选定了既具有一定毒性且具有还原性的SO2,能从微观角度认识物质的宏观性质,提升学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
(二)通过物质的属性与化合价的角度预测SO2的性质,强化应用价-类二维图认识陌生物质性质的学习模型。通过分析认识并设计实验方案验证SO2性质,结合实验现象得出结论,掌握二氧化硫作为酸性氧化物的通性,还原性、氧化性以及漂白性,提升学生“证据意识与模型认知” 的核心素养。
课时一、自酿葡萄酒并商品化
【课前任务1】学生查阅资料并自酿葡萄酒,记录酿制流程,对比与工业酿葡萄酒流程区别,待汇报课上小组PPT汇报成果。同时思考将自酿葡萄酒推向市场需要解决哪些问题?收集、梳理问题为后续项目展开服务。
(三)根据已知知识、提供信息材料设计方案制备SO2,认识含硫物质之间的转化,通过自评、互评方案优劣,能够多角度认识化学反应,提升学生“变化观念与平衡思想素养”。
(四)由酿制葡萄酒并使其商品化,提出如何选择防腐剂、如何获取SO2等有探究价值的问题,体会化学学科的价值;能根据防腐剂的选择分析物质的性质,查阅资料,设计探究方案,培养学生“科学探究与创新意识”。
四、教学流程
总项目项目拆解线问题线知识线活动线设计意图
五、教学实录
同学的作品:播放学生的葡萄酒品牌设计及营销广告。
【教师点评】同学们设计的作品非常专业,一方面,作为消费者,这样的营销广告对我是非常有吸引力的;而作为品牌推广者,我也非常期望能与这样高水准的广告商合作。做品牌推广,目的是让我们的产品远销各地,那么产品的防腐与保存就是关键问题,要解决这个问题,我们需要了解葡萄酒中的成分有哪些。
【课前任务3】学生查阅资料,PPT汇报葡萄酒中的成分以及主要成分的化学性质。
【课堂汇报3】学生介绍葡萄酒中的主要化学成分以及主要的化学性质,汇报后邀请其他同学总结主要成分的种类以及性质。
【教师点评】葡萄酒中主要含有醇、酚、醛、酸、酯等物质,大部分物质具有还原性,
【课堂汇报1】汇报葡萄酒酿制过程:酿酒过程有变质现象,查阅资料查找问题,改进工艺,酿酒成功,并对比工业流程中的不同。
【教师点评】同学们在酿制葡萄酒中能够发现问题,并查阅资料解决问题,针对工艺进行改进,最后酿制成功,有较强的解决问题的能力。那么我们如何实现将葡萄酒商品化呢?需要解决哪些问题,从收集到的同学们的调查问卷中基本涵盖生产规模、质量品控、市场营销、保存运输等方面。
【课前任务2】任务1收集整理后,梳理学生关于葡萄酒商品化需要解决的问题,涉及到品牌营销,此时下发新的任务:请大家为自己的葡萄酒设计品牌及营销广告,并对作品进行网络投票。
【课堂汇报2】我们来欣赏投票排名前五位
质,因此就葡萄酒中所含乙醇不足以起到防腐作用。同时防腐剂需要具备抗氧化作用,也就是需要具有还原性,而具有消毒作用的物质基本都是氧化剂,只有SO2可以考虑。目前所知的还原剂有碳、H2、铁、SO2以及含有I-、 S2-的物质。对几种抗氧化剂逐一分析排除:常温下碳、H2基本不能起到还原剂的作用;铁的含量过高会引起葡萄酒的铁破败病,影响酒的品质;含有I-的物质在反应过程中会生成毒性较大的I2,同时其含量控制不当会引起甲状腺肿大或甲亢病症;含有S2-的物质毒性较大,同时由于酒中含有酸,会形成有臭鸡蛋气味的物质H2S,影响酒的品质。综上分析,就目前所知知识以及已经应用于商品化葡萄酒中的SO2,只有SO2适合于作为防腐剂。
易氧化,这也是葡萄酒易变质的原因之一,当然保存过程中变质原因还有很多,那么我们该如何长久保存呢?
【课前任务4】学生查阅关于葡萄酒变质原因的文献资料,思考如何选择防腐剂?从毒性以及还原性角度分析,分析过程教师给予指导。
【课堂汇报4】葡萄酒变质主要因为生产过程中产生霉菌,以及酒中成分被氧化,因此,防腐剂需要具备对霉菌的杀毒效果,又要起到抗氧化的作业。汇报小组同学引导同学们一起分析目前已知的具备杀毒效果的物质有:Cl2、HClO、NaClO、ClO2、H2O2、KMnO4、C2H5OH,以及在市售葡萄酒中发现的SO2,由于酿制的葡萄酒中本身含有乙醇,而醇的含量不能随意添加,且在酿制过程中仍然发现变
学生预测SO2的性质并设计实验方案,交流分享。学生对于提供的品红试剂并不熟悉,与氯水漂白做类比,认为体现了SO2的氧化性,存疑,待观看实验后做解答。
【课前任务5】由于处于疫情期间,学生采取网络直播课的形式,所以课前将实验盒寄送给一组学生实施实验并录制实验视频。
【课堂汇报5】播放学生实验视频,分析实验现象,得出结论,师生评价实验方案。
【学生评价】学生实验验证SO2的还原性,氧化剂选用酸化的高锰酸钾,选择盐酸酸化,导致高锰酸钾部分褪色,分析原因:高锰酸钾与氯化氢发生反应,应用硫酸酸化。学生提出疑问:SO2使品红褪色是不是体现了其氧化性?如果不是,如何验证SO2的氧化性?
【教师点评】SO2与品红反应褪色并非SO2
【教师点评】通过同学们的分析,葡萄酒中的防腐剂需具备杀毒效果及抗氧化性,通过分析我们锁定了SO2,这个物质我们初中学过它是造成酸雨的成分之一,看来还可以作为防腐剂,那么它还具有哪些性质呢,我们来探究一下SO2的性质,首先同学们分析预测它的性质,设计实验方案加以验证。
【课堂学生任务】预测SO2的性质并根据提供的药品设计实验方案验证:
实验用品: SO2微型实验盒(亚硫酸钠,稀硫酸, pH试纸,品红溶液,高锰酸钾(KMnO4),H2O2溶液,BaCl2溶液,盐酸,水)
预测性质
实验方案
实验结果
实验结论
除了有防腐作用之外,还有哪些作用呢,听一下6组同学的汇报。
【课前任务6】学生查阅资料,介绍SO2在葡萄酒中的作用。
【课堂汇报6】介绍葡萄酒中SO2的作用:除了杀毒、抗氧化性之外,还有增酸、澄清、溶解作用。
【教师点评】看来,SO2长期以来作为葡萄酒中的添加剂,不仅起到杀毒、抗氧化作用,还有很多不为我们所知的作用,因此我们看待问题要有更多的角度与思考。那么既然SO2已经作为一种成熟的葡萄酒添加剂,我们该如何获得SO2呢?要解决这个问题,首先要了解自然界中的含硫物质都有哪些?听一下7组同学的汇报。
【课前任务7】查阅资料介绍硫元素、自然界中的含硫物质及其性质。
的氧化性,与氯水的漂白性不同,SO2的漂白作用是其与有色物质结合,非氧化还原反应,加热后品红颜色会恢复,这也是SO2漂白作用的特点。另外,实验盒中并未提供合适的还原剂,为学生提供二氧化硫与硫化氢的实验视频,讲解其氧化性,二氧化硫以还原性为主,有较弱的氧化性。
【师生总结】总结二氧化硫的性质:酸性、还原性、氧化性、漂白性。
课时二、葡萄酒中的二氧化硫如何获得?
【教师引入】上一节我们汇报了同学们酿造葡萄酒的成果,并试着商品化,为其进行品牌包装,同时针对葡萄酒的变质选择合适的防腐剂,认识了SO2的性质,二氧化硫作为葡萄酒添加剂有着悠久的历史,是人们长期实践的结果6-7,那么葡萄酒中的二氧化硫作为添加剂,
学生汇报,先对实验方案自评,然后学生互评,教师引导分析,得出较优方案,通过活动认识含硫物质之间的转化,并从原料来源、易操作性、耗能等多角度认识化学反应。
【教师总结】利用价-类二维图总结含硫物质,并梳理物质之间的转化,建立含硫物质之间转化的类别线与价态线。
【课堂汇报7】首先介绍硫的原子结构,预测硫元素的性质。通过价-类二维图列举含硫的物质,详细介绍自然界中主要的含硫物质及其性质。
【课堂任务】根据7组同学的汇报,了解了自然界中的含硫物质以及相关性质,根据汇报材料设计不同的方案制备SO2,并从几方面对方案做出评价。
学生任务:利用含硫物质制备SO2
六、教学效果和反思
本节课由家庭实验入手,由核心任务将葡萄酒商品化推动项目,课题新颖有趣,学生参与度高,通过抓住主要问题--葡萄酒的防腐,分析葡萄酒成分,各成分的主要性质,防腐剂的选择,优化出的防腐剂SO2性质的探究。认识葡萄酒的成分,使学生能从微观角度认识物质性质,结合宏观表现出的现象,更深入的认识化学变化的本质。课时一的核心部分为防腐剂的
方案,基本能掌握课标要求的含硫物质间的转化,同时能够根据提供的资料,选择转化方案,简单了解非课标要求的含硫物质间的转化,认识到物质之间是可以相互转化,是需要不同条件的,而适合工业生产则需要考虑成本、简单易操作等多种因素。
酿制葡萄酒并商品化项目涉及专业知识较广,选取与之相关的核心化学知识为载体。为了使学生更有兴趣,设计了商品营销环节,让学生设计品牌与营销广告,极大调动了学生的积极性,也使得项目更完整,既有跨学科知识技能的训练,也培养学生审美与创新能力。
由于疫情期间学生无法现场进行实验探究,仅通过学生录制实验视频分析,未能实现全体学生实验操作技能的训练。
选择以及SO2的性质的探究,学生通过已有知识,引导同学共同列举可能用来消毒和抗氧化的物质,根据葡萄酒的防腐这一特殊用途,排除具有氧化性的消毒剂,结合查阅资料,筛选出合理的防腐剂。对于SO2的性质探究,学生能够从物质的种类,化合价的角度来预测分析其性质,结合实验提供药品,设计实验验证,对于陌生物质如品红的褪色现象,通过类比、存疑、释疑,引出新知。
课时二学生先了解SO2作为葡萄酒添加剂的多重作用,认识到物质选择需要考虑多重因素。核心任务由学生介绍自然界中的含硫物质后,学生根据资料设计制备SO2的方案并对方案进行评价。通过设计方案、汇报、提问与点评、自评与互评等方式,认识含硫物质平价间的转化与不同价态间的转化。通过学生设计的
参考文献
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[4] 魏云. 基于真实问题情境“工业烟气脱硫”的化学教学——以高中化学必修1“硫及其
导师点评
项目选择了贴近社会生活而又具有应用价值的主题、任务和活动,将分析问题和解决问题的主动权交给学生。在项目学习和活动中,引导学生自主、合作、探究化学科学,探索未知物质世界的奥秘,解决真实的社会生活问题,培养学生的探究意识和社会责任感,激励学生利用化学知识思考和探索人类未知的命运。
在项目实施的不同阶段学生的作品不
同,自酿葡萄酒、海报、音像作品等。受疫情影响,该项目的实施在线上完成,学生居家完成了葡萄酒的酿制,分小组讨论、查阅资料、调研,绘制了海报,对于葡萄酒中添加二氧化硫作用的实验验证阶段,教师采取的策略是为学生定制微型实验盒,学生在家完成并录制成实验视频。陶行知先生说:生活即教育,社会即学校。该项目的实施为今后的课堂教学提出了更多的思考,也为教师线上教学提供了更多的参考。
该项目始终聚焦化学学科核心素养,彰显知识认知功能和价值,注重提升学生理解能力、知识应用能力和知识块的重组能力,以实现“知识-能力-素养”相统一的化学教育。
践行英语学习活动观
提升学生问题解决能力
北京教育学院石景山分院 / 陈 芳
【以一节初中英语阅读课为例】
一、确定问题
【课例呈现】
活动1:预览图片,激发问题意识
教师呈现文本中的插图,提问学生:What’s the weather like? Which boy do you think Tom Sawyer is? What is he doing?
学生观察图片,通过看图获取与问题相关的信息。
设计意图:教师引导学生通过观察图片进入阅读情景,并通过设问激发学生的问题意识:
It was such a perfect morning for playing or swimming. Why did Tom have to paint Aunt Polly’s vary long fence?
活动2: 阅读并完成表格的填写
第一遍阅读。教师引导学生阅读文本的第一自然段,完成表1的填写。
确定问题是在英语教学中培养问题解决能力的开端,准确把握要解决的问题是确定问题阶段的关键。
《Tom Sawyer》的故事围绕着一个阳光明媚的早晨,Tom却不得不完成珀利阿姨交代的刷栅栏这个矛盾而展开。文本中并没有直接出现“problem”或者“question”之类的字眼,但文本通过对天气的描述,情境的渲染,间接把矛盾和问题推到了学生的面前。教师通
本文将结合北师大版英语教材九年级第六课《Tom Sawyer》的内容来探讨如何在阅读课中通过确定问题、分析问题、解决问题、反思与总结问题四阶段的实施,来提升学生的问题解决能力。
表1 Read the first paragraph and complete the table.
【点评】:通过文本第一段的阅读,引导学生获取小说的基本要素:时间、地点、人物,进而引导学生通过对故事所设置的情境和某些特定词汇如beautiful Saturday morning, a perfect morning, had to finish等语言的分析,梳理出主人公Tom遇到的问题——周末无法享受闲暇时光,他不得不完成波利阿姨交代的刷栅栏的任务,这样就建立起关于Tom内心向往闲暇与现实被迫干活相矛盾的问题情境。
二、分析问题
分析问题阶段是问题解决能力训练的核心阶段。在英语阅读课上,分析问题不仅是引导学生基于阅读材料进行文本信息的解读与分析,而且要通过形式多样的课堂活动,如设问、小组探究和讨论等来引导学生分析问题产生的原因,初步提出问题解决的假设,并在过程中学习各种有效的分析问题的方法,以促进问题的解决。
《Tom Sawyer》的第一段虽然文字不多,但却蕴含了丰富的信息,告知了时间、地点、天气、人物等。教师需要引导学生逐一分析,过滤掉次要信息,同时确定潜在的可能会影响问题解决的要素。第一个要素是Why——Tom为何要在周六的阳光灿烂的早晨干活而不去玩耍?第二个要素是What—— Tom要干什
下,保证了每次活动都能高效有序地进行。
要素。
【点评】教师提供前一个章节的信息,引导学生以小组为单位,综合文本呈现的各种细节信息,筛选出可能会影响问题解决的要素。其中要素why是Tom因之前逃课和跟人打架,所以珀利阿姨罚他在周六早晨刷栅栏;要素what是栅栏三十码长,九英尺高,工作量不小;要素who是Ben的出现有可能扭转Tom的窘境,化解Tom的问题。通过小组的讨论和思维碰撞,培养、锻炼学生筛选信息、分析问题的能力,同时也培养了学生的逻辑推理能力,为后续的问题解决做好铺垫。
活动2:同理角色,假想问题解决方案
教师提问:If you were Tom, how would you solve this problem?
么活?工作量多大?第三个要素是character——Ben这个人物的出现对问题的解决是否具有关键的意义?由于文本是节选和改编的版本,第一个和第二个问题的信息文中并没有交代,所以教师还需要补充文本的背景信息,让学生明白问题的来龙去脉,这样才能有助于后面学生去假设可能的解决问题的策略和思路。这个阶段主要通过分析与判断,获取与探究、推理与解决等活动引导学生去分析问题,并形成解决问题的预案。
【课例呈现】
活动1:补充信息,分析问题要素
教师提问:What should be considered in solving Tom’s problem?
学生五人一组展开讨论,分析问题情境里的各要素,并筛选为解决问题可能提供支持的
其一,Tom请求Ben帮忙,两人一起刷栅栏,完成这项任务后再去游泳。
其二,Tom表达也想去游泳的想法,与Ben商量研究对策,他们决定以刷栅栏比赛为由,吸引更多的小伙伴来帮忙。
其三,Ben一再怂恿Tom去游泳,Tom抵制住诱惑,决定先完成刷栅栏任务。
其四,Tom和Ben去游泳了,没有完成刷栅栏的任务,珀利阿姨质问Tom的时候,Tom借用“皇帝的新衣”的套路说他刷完了,只有聪明的人才能看到。
其五,Tom选择去游泳,没有刷栅栏,回来被珀利阿姨责骂和惩罚。
活动3:聚焦文本,分析原文问题解决方案
第二遍阅读。学生回归文本,通过阅读第一段后面的文字,获取并分析主人公汤姆实际解决
学生初步预设问题解决的思路(完成流程图1的填写)。
流程图1 Draw the plot line.
【点评】在分析问题的基础上,同理角色,引导学生以主人公Tom的身份,来创编后续故事发展的脉络,预设Tom可能采取的解决方案,以此培养学生的逻辑思维和创新思维能力,促进学生问题解决能力的提升。
学生假想的问题解决路径主要有以下五种:
Tom’s solution? How about yours?
学生小组讨论,分析不同问题解决方案的优劣。
【点评】学生小组合作,将文本中Tom解决问题的方案与自己假设的方案进行对比,并结合前期获取的各种问题要素,如Tom是因为逃课和打架才被珀利阿姨罚刷栅栏等信息,客观地分析、判断不同问题解决方案的合理性与适切性。学生在这个活动中合作探究,交流碰撞,拓展了思维的广度与深度。学生经过分析与讨论,达成了共识:做错了事要勇于面对结果,接受惩罚,要积极纠错和改进;其次,做人要诚实和守信,不能欺骗。
在这个阶段,我们还可以看到,问题分析在英语阅读教学中其实是非常具有灵活度和延展性的。不同的阅读材料会隐含不同的问题情
问题的策略和结果,完成流程图2的填写。
流程图2 Read the rest parts of thestory and complete the plot line.
(possible answers: 1. chance; 2. interested; 3. take / accept; 4. eagerly / carefully; 5. regret; 6. satisfied)
【点评】引导学生通过细读文本,获取Tom解决问题的方案——通过一系列欲擒故纵,看似漫不经心实则具有言外之意的语言和动作,巧妙地哄得Ben迫不及待地要替他工作。第二遍阅读在引导学生获取文本信息的前提下,主要是引导学生分析、推断主人公的言外之意,了解Tom言行的真实意图,以提升学生问题分析的能力。
活动4:对比分析问题解决方案的优劣
教师提问:What do you think of
三、解决问题
真实生活中可能出现的类似的问题。这个阶段主要通过反思、迁移、实践与运用等活动引导学生确认并实施问题解决的路径。
解决问题是问题教学的核心,同时也是思维的核心(丁念金,2005)。解决问题阶段是整个问题解决步骤里面的行动计划及实施。在英语阅读教学中,解决问题可以包含两个部分。一是模拟场景,也就是学生代入情景,用问题解决者的视角,综合前面分析所得的结果,修改、完善和生成最终的问题解决方案,并通过这个特定的场景去模拟实施方案。二是直接将问题情境迁移到真实生活中,引导学生将本课所习得的问题解决的思路和方法去解决
境,不同的问题情境会匹配不同的分析问题和解决问题的路径,这都会极大地促进学生问题分析能力的提升,而这,正是在英语阅读教学中融入问题分析的优势。
【课例呈现】
活动1:修改、确定新的问题解决方案
教师提问:How would you revise your solution?
学生小组讨论,着手进行修改,形成新的问题解决方案。
设计意图:引导学生根据之前分析的结果,嵌入自身的生活感知,再次以创编故事的形式,进一步修改、完善、确定新的问题解决方案。
活动2:角色表演,实施问题解决方案
教师提问:Can you act out your solution in groups of four?
养。最后,这是一个语言综合输出的活动。学生以戏剧表演的方式,将问题解决方案通过言语和肢体动作表演出来,他们听、说、读、表演等一系列的技能无疑在活动中得到了充分的锻炼。
活动3:迁移创新,总结提升
教师提问:What should we do when we have problems in our real life?
学生小组讨论,利用思维导图归纳问题解决过程的四个基本阶段(见图3),并讨论如何将问题解决的思路运用到自己的实际生活中去。
学生根据新的问题解决方案,四人一组进行角色表演(narrator, Aunt Polly, Tom, Ben),以戏剧表演的方式呈现问题解决的思路和过程。
【点评】问题解决本身就是一个需要不断思考、不断完善的过程,学会适时调整与修正是十分必要的。本环节引导学生在反思问题解决方案的基础上,鼓励他们大胆想象、合理创设,再次形成新的问题解决方案。首先,这是一个以学生为主体的问题解决的活动,整个环节都是学生以个体或小组的形式在尝试问题解决。其次,这是一个迁移创新的活动。由文本中的问题出发——预设解决思路——对比文本中提供的解决思路和自己预设的思路——迁移、确定、执行新的解决思路,整个过程体现了对学生分析、判断、比较、反思、创造能力的培
【点评】此环节引导学生学以致用,从模拟的问题解决情境过渡到真实的生活情境,运用所习得的问题解决的思路和方法去思考如何解决真实生活中存在的类似的问题,提升学生的问题解决意识和行动力。
4. 反思与评价
反思与评价是问题解决能力训练的最后阶段,也是问题解决过程的必要环节,它主要是引导学生总结过去,以便在今后类似的活动中能有更好的表现。英语阅读课上的反思与评价,主要是对学生课堂上问题确定、问题分析、问题解决各阶段中的具体表现进行评估。
【课例呈现】
活动1:组间互评实施效果
学生以小组为单位,评价各组的实施方案,完成表2的填写。
表2Performance-evaluation
Group ______________ Total Scores ___________
活动2:学生自评实施效果
学生课后进行自我评价,
完成表3的填写。
表3Self-evaluation
Class___________ Name__________
Howwell can you do the following things? Tick your answers.
【点评】:此环节就问题解决方案、小组表演以及语言的综合输出进行小组互评和自评,通过评价进一步强化了学生问题解决的观念,鼓励学生树立问题意识并积极进行反思和实践,同时也帮助学生进一步明确问题解决能力对人的进步和成长的重要性。
反思与评价环节在英语阅读课上是比较难把握的环节,通过此环节引导学生学习分析、判断、反思、归纳等思维方式,总结自己在各个环节的表现,同时也激发和鼓励学生对于问题解决的兴趣和信心,提升学生问题解决能力的效果。
(教学设计提供者:北京市石景山区北方工业大学附属学校 李娜)
参考文献:
北京师范大学出版社. 2016. 义务教育教科书•英语九年级(全一册册)[T]. 北京:北京师范大学出版社.
丁念金.2005.问题教学[M]. 福州:福建教育出版社.
教育部.2018.普通高中英语课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社.
学术委员会大事记
(上接封底)
2020年12月10日
杨红兵工作室在外语实验小学分校开展线上整本书阅读推进活动,张燕、马晓萌、赵立影分别作了说课、微格课展示。
2020年12月11日
周春红、刘永江特级教师工作室组织全体工作室成员以自己最喜欢的一节课为例进行了“我认为的数学好课”的交流活动。
2020年12月13日
唐翠萍为本区高中政治教师及高三学生举办“高三学习力提升讲座”《例谈高考复习策略》
2020年12月15-21日
安丽萍参加考试院组织的2021年北京市合格性学业水平历史考试命题工作。
2020年12月18日
马炳霞特级教师工作室组织召开“幼儿园办园质量督导评估”研讨会,明确督评的核心和关键要素。
2020年12月29日
生物特级教师工作室吴春萍、刘晓昕以及教研员王琼霞老师组织全区高中生物教师在京源学校开展了“模拟生物体维持PH的稳定”实验的教研活动。
2020年12月30日
马炳霞特级教师工作室召开“幼儿园主题活动”总结分析会。
2020年12月
张玲特级教师工作室成员参加影视高级研修班古装造型培训。
2020年12月-2021年1月
张玲特级教师工作室成员继续开展课题研究《中职舞台艺术设计与制作专业模块化课程开发与实践研究》,完成舞台艺术设计与制作专业模块化课程能力单元结构划分,单元课标研讨、撰写。
2020年12月21日
刘世彬特级教师工作室举办了“以任务驱动提升美术学科教学实践创新研究——石景山、门头沟区域联合教学研讨活动”。活动中工作室成员潘红、徐硕、朱力军做了微格课及主题发言。(补2020年10月12日,刘世彬特级工作室邀请美术特级教师侯令,进行了以“开发地方乡土资源,挖掘首钢文化遗产”为主题的“综合探索”专题讲座活动。)
2020年12月22日
杨红兵工作室在古城第二小学开展“走进中华优秀传统文化之汉字文化”教学研讨活动,褚梦鑫、崔静老师做教学展示,工作室导师北京教育学院吕俐敏教授进行点评并做微讲座。
2020年12月26日
生物特级教师工作室吴春萍为古城中学高中生物教师和部分高二学生进行了专题讲座:科学思维的培养。
2021年1月4日
马炳霞特级教师工作室成员宫亚男、崔跃华评为北京市骨干教师。
2021年1月7日
唐翠萍特级教师工作室全体成员进行年度总结并布置下一阶段工作。
2021年1月8日
周春红、刘永江特级教师工作室邀请数学特级教师王彦伟老师进行了“特级教师说好课”系列活动之三——《聚焦课堂 精准评价 提升品质——以案例诠释什么是一节好课》的讲座。
2021年1月11日
武凤鸣主持的2020年度北京市规划课题《集团化与一贯制办学下中小学体育课程一体化建设的实践研究》召开全体会,9所课题实验校80余名体育老师参会,就研究基本思路达成共识。1月27日,召开课题核心组会,工作室及核心组12名老师参会,分享各校研究初步计划。
2020年12月29日
蔡吉特级教师工作室成员集体参与“2020年全国中小学英语分级阅读教学说课大赛”活动。
2020年12月
英语特级教师蔡吉指导工作室成员孙彦获第十四届全国英语教学大赛一等奖。
2020年12月28日-2021年1月4日
英语特级教师工作室成员参与华中师大举办的外语教育教研发展战略之“基于实践的研究能力培养论坛”。
2020年12月30日
肖伟华特级教师工作室举行工作室工作分享交流会。化学学科游宏、张伟、郑华分别作了汇报。
2020年1月3日
蔡吉英语特级教师工作室成员学习“美国高中的学术教育与职业技术教育融合”。
2021年1月21日
刘世彬特级教师工作室请《耳朵里的博物馆》创始人--李鹏走进石景山外语实验小学,为工作室成员及外语实验小学本校和分校的全体老师就“博物馆课程开发的探索与实践”主题做了专题讲座。
2021年1月28日
文化学者、漫画家李爽老师来到石景山外语实验小学,为工作室成员及学校教师做题为《国家一级文物中的中国历史》的讲座。
2021年1月28日
历史工作室部分老师参加高二年级新教材整编工作,通过腾讯会议,导师安丽萍和学员臧家富分别进行“中国现代史”和“魏晋南北朝至隋唐时期”的教材整编成果分享。
2021年1月12日
赵研特级教师工作室开展线上说课交流,刘华等6位教师分别进行了说课,导师赵研分别做指导。
2021年1月13-14日
武凤鸣参加《北京市体育与健康地方课程》审定工作。
2021年1月20日
蔡吉主讲“高考英语改革与高一高二英语听说与笔试试题的变化研讨”。
2021月1月21日
成学江、刘芳组织高三历史教师和部分工作室学员,进行期末考试质量分析,提出备考建议,规划高三复习策略。
2021年1月28日
杨红兵特级教师工作室与景山学校远洋分校的教师开展“文化视域下的语文教学研究”专题线上研讨。
2021年1月28日
肖伟华特级教师工作室举行教学研讨交流会。成员就本学期“读一本书、上一节课、写一篇论文、立一项课题”四个方面的收获进行分享。