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摘 要:学习物质属性表格是构建学生物质观念的重要途径。以问题为导向指导学生阅读物质属性表格可以降低阅读难度、促进学生建构物质属性概念、对提高学生自主学习能力具有重要意义。本文探讨了问题导向阅读物质属性表格的教学策略,并以沪科版中学物理教材中常见物质的密度作为范例。
关键词:物质属性;表格;问题导向阅读
在中学物理教材中,表格是必不可少的有效表达手段。其中,物质属性表格用于呈现知识要点,学习物质属性表格是构建学生物质观念的重要途径。在不同版本的中学物理教材中,物质属性表格一共有6个,分别是常见物质的密度,在1个标准大气压下常见晶体的熔点,在1个标准大气压下物质的沸点,常见物质的比热容,常见燃料的热值,导体材料的电阻率。物质属性表格往往涉及一个核心概念,要求学生阅读表格后,能提取表格信息,从表格中归纳物理规律,并能应用其解决实际问题。
一、问题导向阅读物质属性表格的教学优势
教学中指导学生读懂表格,掌握阅读的方法,才能将物理的核心问题理解透,并且在阅读过程中提高理解能力。指导学生阅读是中学物理教学中重要教学方法,也是锻炼学生自主学习能力的有效学习方法[1]。
问题导向阅读教学法是一种以问题为导向和载体,使学生在提问和解决问题的过程中萌生自主学习的动机,并在实践中不断地提高提出问题和分析问题能力的教学方法[2]。学生在阅读物质属性表格时,往往因为物质种类繁多、数据复杂等问题,学生阅读难度大,无法看懂并提取信息。问题导向阅读能够使教师更好地控制教学环节,掌握教学节奏,同时使学生在繁雜的信息中缩小范围,用一定的方法提取有效信息,从而达到内化表格知识的目的。例如:在学习比热容表格的时候,教师让学生读表找出水和砂石的比热容,比较水和砂石的比热容,讨论“中午沙子烫海水凉、晚上沙子冷海水暖”,体会比热容是物质储存热量的本领,理解比热容的概念。学生进一步讨论“沿海地区和内陆地区的昼夜温差区别”、“人体含水量”、“地球与其他非生命星球的昼夜温差”等类似问题。这个过程首先把范围聚焦在两种物质比热容的比较,降低学生阅读难度,辅以生活例子解释,从学生自身的生活经验出发,增加趣味性,实现有目标的阅读和思考。这样的学习可以让学生体会物理来源于生活,还可以实现学科融合,还可以让学生深刻了解到水资源的重要性,进行生命教育。
二、问题导向阅读物质属性表格的教学策略
在指导学生阅读物质属性表格时,教师进行有效提问,其流程如图1。
为了更好对物理概念、规律、应用发散拓展,使提出的问题更具有效性,教师需要注意以下五个方面:
(一)规范性。提问需要注重语言的科学性和准确性[3]。科学性指的是教学用语要符合物理知识的逻辑,不能有科学性错误。准确性指的是措辞必须严谨精确,表达要准确精练。物理是一门严谨的学科,规范的提问相当于教师提供示范性表达,能够帮助学生养成良好的表达习惯,科学用语。
(二)指向性。提问需要引导学生注意表格描述的物理量,表格中的单位及物理意义,分析数据时注重策略,指向明确,注意比较、分类和归纳等方法的使用。指向明确、表达清晰的问题有利于学生有的放矢、有针对性地思考问题。
(三)层次性。提问需要符合学生已有的认知水平,在学生的最近发展区提问,只能抛问题“搭台阶”,让学生一步一步“走台阶”,最终到达核心问题和核心规律。阶梯式问题有利于引导学生主动思考,内化知识与技能。
(四)学科本质性。面对教师的提问,引导学生从数据分析出发,以物理学科特有的视角寻找共性,建立联系,得出规律,提炼出最简洁的学科本质表达。在理解现象或者数据等基础上,进行概括性表达,突出物理学科的本质特征,可以培养学生的反思和批判的阅读素养,加深对规律认识的深刻性。
(五)情境性。提问之后需要对发现的规律或特点进行相应的现象或实际问题解决。培养应用知识解决实际问题的能力在于情境的创设,对学生产生情感的共鸣和理论知识与应用实践的交互碰撞有着重大意义。
三、问题导向阅读物质属性表格的教学实践——以常见物质的密度为例
中学物理教材中,常见物质的密度都是分成固体、液体、气体三个部分,罗列出不同物质的密度,基本大同小异。本次讨论以沪科版为例,如图2。
在《义务教育物理课程标准(2011年版)》中,对于密度的要求属于认知目标的理解水平,要求学生将所学的密度知识与生产、生活中的实际问题紧密联系起来,解释生活中一些与密度有关的物理现象[4]。密度是中学生学习的第一个关于物质属性的概念,帮学生建立初步的物理观念,给学生渗透物质观念;同时,密度是学习压强和浮力知识的基础,具有重要意义。阅读并学习密度表有利于学生对密度的本质,内在规律及物质之间的相互联系和关系的概括和理解,即科学思维的发展。
图 2 常见物质的密度(沪科版教材)
阅读并学习密度表的重点在于利用密度鉴别物质,利用密度知识进行相关物理量的知识。因此教师应当重点围绕密度是物质的特性这一核心,有层次地提出问题。密度是物质的特性包括两层含义:不同物质的密度一般不同;物质的密度不因物体的质量或体积的改变而改变。
根据以上分析,在学习密度表时,教师可以向学生提出以下问题(同时搭配相应现象或实际问题):
(1)表格中描述的是什么物理量?这个物理量的定义是什么?
(2)表格中密度的单位是什么?代表什么意义?
(3)表格是根据什么分类的?三种分类方式下,物质的密度有什么规律?(材料的选取问题等)
(4)固体和液体的密度在数值上有什么共同特点?(简化单位换算)
(5)不同物质的密度一般相同还是不同?我们可以利用这个规律干什么?(鉴别物质、估测质量或体积、发现新物质问题等) (6)物体状态的改变会影响物质的密度吗?(冬天水管爆裂现象等)
(7)常见气体密度后面标注0℃,一个标准大气压是什么意思?说明物质的密度受哪些因素影响?为什么?(热胀冷缩、煤气罐问题等)
(8)某些物质的密度比较特殊,比如玻璃的密度是(2.4~2.8)×103kg/m3,为什么玻璃的密度是个范围?(对混合物的理解等)
教师用问题(1)(2)引导学生将思考围绕密度这一核心概念,在此基础上指向性明确地指出为何分类成三个表格,学生从中学会从整体看问题,了解大部分情况下固体的密度较大,液体次之,气体密度最小。学生可以体会到生活中我们常说的“铁比木头重”里的轻重其实指的是密度。这种提问方式既符合学生的已有认知水平,又给学生加强了物理语言和生活语言的区别,用材料选取问题来提高学生应用知识解决问题的能力。问题(3)用“数值”、“共同特点”这两个关键字,学生发现固体和液体的密度都有个“×103”,而气体密度远远小于固体和液体的密度。问题(4)引导学生观察每种物质的密度,提炼出不同物质的密度一般不同的规律,帮助学生理解密度是物质的特性,因此可以运用密度知识来鉴别物质或者发现新物质。学生进一步理解物质的密度与物体的质量和体积无关,因此可以运用密度知识估测质量或体积。密度的影响因素有状态、温度、气压,学生通过问题(5)(6)的引导自主思考得出结论。学生对表格里的特殊物质密度的思考能够进一步拓宽学生的视野,进一步理解纯净物混合物(甚至是掺杂)的概念,实现学科融合,启发学生构建物质观念。
结束语
通过以问题为导向的讨论,阅读物质属性表格的教学方法实现了利用问题串引导学生学习物质属性表格的阅读,并在其中穿插一些相应现象及应用,实现了对课程标准要求的课堂生成性实施。问题导向阅读促进学生学习方式的改變,体现出学生学习的主体地位,促进学生核心素养的发展,促进学生对知识的深度理解,促进教师主导作用的充分发挥。在问题导向阅读结束之后,教师还可以进行“从读到评,从读到议”过程,进一步拓展学生的能力,让学生思考中提出新问题,深化对物质属性的理解。
参考文献
[1]周海燕.阅读教材在高中物理教学中的方法初探[J].科学咨询/教育科研.2020(28):275
[2]廖英佑.基于“阅读式问题教学法”的初中物理高效课堂的探究[J].中学课程辅导·教师教育(上、下).2020(10):51
[3]崔龙哲.提高学生初中物理阅读和表达能力的策略研究基于生本课堂的初中物理教学设计与实践[J].延边教育学院学报.2020(10):209~211
[4]义务教育物理课程标准(2011年版)[S]
关键词:物质属性;表格;问题导向阅读
在中学物理教材中,表格是必不可少的有效表达手段。其中,物质属性表格用于呈现知识要点,学习物质属性表格是构建学生物质观念的重要途径。在不同版本的中学物理教材中,物质属性表格一共有6个,分别是常见物质的密度,在1个标准大气压下常见晶体的熔点,在1个标准大气压下物质的沸点,常见物质的比热容,常见燃料的热值,导体材料的电阻率。物质属性表格往往涉及一个核心概念,要求学生阅读表格后,能提取表格信息,从表格中归纳物理规律,并能应用其解决实际问题。
一、问题导向阅读物质属性表格的教学优势
教学中指导学生读懂表格,掌握阅读的方法,才能将物理的核心问题理解透,并且在阅读过程中提高理解能力。指导学生阅读是中学物理教学中重要教学方法,也是锻炼学生自主学习能力的有效学习方法[1]。
问题导向阅读教学法是一种以问题为导向和载体,使学生在提问和解决问题的过程中萌生自主学习的动机,并在实践中不断地提高提出问题和分析问题能力的教学方法[2]。学生在阅读物质属性表格时,往往因为物质种类繁多、数据复杂等问题,学生阅读难度大,无法看懂并提取信息。问题导向阅读能够使教师更好地控制教学环节,掌握教学节奏,同时使学生在繁雜的信息中缩小范围,用一定的方法提取有效信息,从而达到内化表格知识的目的。例如:在学习比热容表格的时候,教师让学生读表找出水和砂石的比热容,比较水和砂石的比热容,讨论“中午沙子烫海水凉、晚上沙子冷海水暖”,体会比热容是物质储存热量的本领,理解比热容的概念。学生进一步讨论“沿海地区和内陆地区的昼夜温差区别”、“人体含水量”、“地球与其他非生命星球的昼夜温差”等类似问题。这个过程首先把范围聚焦在两种物质比热容的比较,降低学生阅读难度,辅以生活例子解释,从学生自身的生活经验出发,增加趣味性,实现有目标的阅读和思考。这样的学习可以让学生体会物理来源于生活,还可以实现学科融合,还可以让学生深刻了解到水资源的重要性,进行生命教育。
二、问题导向阅读物质属性表格的教学策略
在指导学生阅读物质属性表格时,教师进行有效提问,其流程如图1。
为了更好对物理概念、规律、应用发散拓展,使提出的问题更具有效性,教师需要注意以下五个方面:
(一)规范性。提问需要注重语言的科学性和准确性[3]。科学性指的是教学用语要符合物理知识的逻辑,不能有科学性错误。准确性指的是措辞必须严谨精确,表达要准确精练。物理是一门严谨的学科,规范的提问相当于教师提供示范性表达,能够帮助学生养成良好的表达习惯,科学用语。
(二)指向性。提问需要引导学生注意表格描述的物理量,表格中的单位及物理意义,分析数据时注重策略,指向明确,注意比较、分类和归纳等方法的使用。指向明确、表达清晰的问题有利于学生有的放矢、有针对性地思考问题。
(三)层次性。提问需要符合学生已有的认知水平,在学生的最近发展区提问,只能抛问题“搭台阶”,让学生一步一步“走台阶”,最终到达核心问题和核心规律。阶梯式问题有利于引导学生主动思考,内化知识与技能。
(四)学科本质性。面对教师的提问,引导学生从数据分析出发,以物理学科特有的视角寻找共性,建立联系,得出规律,提炼出最简洁的学科本质表达。在理解现象或者数据等基础上,进行概括性表达,突出物理学科的本质特征,可以培养学生的反思和批判的阅读素养,加深对规律认识的深刻性。
(五)情境性。提问之后需要对发现的规律或特点进行相应的现象或实际问题解决。培养应用知识解决实际问题的能力在于情境的创设,对学生产生情感的共鸣和理论知识与应用实践的交互碰撞有着重大意义。
三、问题导向阅读物质属性表格的教学实践——以常见物质的密度为例
中学物理教材中,常见物质的密度都是分成固体、液体、气体三个部分,罗列出不同物质的密度,基本大同小异。本次讨论以沪科版为例,如图2。
在《义务教育物理课程标准(2011年版)》中,对于密度的要求属于认知目标的理解水平,要求学生将所学的密度知识与生产、生活中的实际问题紧密联系起来,解释生活中一些与密度有关的物理现象[4]。密度是中学生学习的第一个关于物质属性的概念,帮学生建立初步的物理观念,给学生渗透物质观念;同时,密度是学习压强和浮力知识的基础,具有重要意义。阅读并学习密度表有利于学生对密度的本质,内在规律及物质之间的相互联系和关系的概括和理解,即科学思维的发展。
图 2 常见物质的密度(沪科版教材)
阅读并学习密度表的重点在于利用密度鉴别物质,利用密度知识进行相关物理量的知识。因此教师应当重点围绕密度是物质的特性这一核心,有层次地提出问题。密度是物质的特性包括两层含义:不同物质的密度一般不同;物质的密度不因物体的质量或体积的改变而改变。
根据以上分析,在学习密度表时,教师可以向学生提出以下问题(同时搭配相应现象或实际问题):
(1)表格中描述的是什么物理量?这个物理量的定义是什么?
(2)表格中密度的单位是什么?代表什么意义?
(3)表格是根据什么分类的?三种分类方式下,物质的密度有什么规律?(材料的选取问题等)
(4)固体和液体的密度在数值上有什么共同特点?(简化单位换算)
(5)不同物质的密度一般相同还是不同?我们可以利用这个规律干什么?(鉴别物质、估测质量或体积、发现新物质问题等) (6)物体状态的改变会影响物质的密度吗?(冬天水管爆裂现象等)
(7)常见气体密度后面标注0℃,一个标准大气压是什么意思?说明物质的密度受哪些因素影响?为什么?(热胀冷缩、煤气罐问题等)
(8)某些物质的密度比较特殊,比如玻璃的密度是(2.4~2.8)×103kg/m3,为什么玻璃的密度是个范围?(对混合物的理解等)
教师用问题(1)(2)引导学生将思考围绕密度这一核心概念,在此基础上指向性明确地指出为何分类成三个表格,学生从中学会从整体看问题,了解大部分情况下固体的密度较大,液体次之,气体密度最小。学生可以体会到生活中我们常说的“铁比木头重”里的轻重其实指的是密度。这种提问方式既符合学生的已有认知水平,又给学生加强了物理语言和生活语言的区别,用材料选取问题来提高学生应用知识解决问题的能力。问题(3)用“数值”、“共同特点”这两个关键字,学生发现固体和液体的密度都有个“×103”,而气体密度远远小于固体和液体的密度。问题(4)引导学生观察每种物质的密度,提炼出不同物质的密度一般不同的规律,帮助学生理解密度是物质的特性,因此可以运用密度知识来鉴别物质或者发现新物质。学生进一步理解物质的密度与物体的质量和体积无关,因此可以运用密度知识估测质量或体积。密度的影响因素有状态、温度、气压,学生通过问题(5)(6)的引导自主思考得出结论。学生对表格里的特殊物质密度的思考能够进一步拓宽学生的视野,进一步理解纯净物混合物(甚至是掺杂)的概念,实现学科融合,启发学生构建物质观念。
结束语
通过以问题为导向的讨论,阅读物质属性表格的教学方法实现了利用问题串引导学生学习物质属性表格的阅读,并在其中穿插一些相应现象及应用,实现了对课程标准要求的课堂生成性实施。问题导向阅读促进学生学习方式的改變,体现出学生学习的主体地位,促进学生核心素养的发展,促进学生对知识的深度理解,促进教师主导作用的充分发挥。在问题导向阅读结束之后,教师还可以进行“从读到评,从读到议”过程,进一步拓展学生的能力,让学生思考中提出新问题,深化对物质属性的理解。
参考文献
[1]周海燕.阅读教材在高中物理教学中的方法初探[J].科学咨询/教育科研.2020(28):275
[2]廖英佑.基于“阅读式问题教学法”的初中物理高效课堂的探究[J].中学课程辅导·教师教育(上、下).2020(10):51
[3]崔龙哲.提高学生初中物理阅读和表达能力的策略研究基于生本课堂的初中物理教学设计与实践[J].延边教育学院学报.2020(10):209~211
[4]义务教育物理课程标准(2011年版)[S]