物理学科的学科素养包括科学思维、物理观念、实验探究、科学态度与责任四个部分,其中“物理观念”的主体是我们课堂教学的“知识与能力”部分,包括物质观念,运动观念,相互作用观念,能量观念等,需要学生能够运用这些观念解释自然现象和解决实际问题。
初中物理课程标准充分体现了核心素养的要求,在电功率这一章的课程标准中就明确提出了“结合实例理解电功和电功率,知道用电器的额定功率和实际功率;通过实验,探究并了解焦耳定律,用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。”同时北京中考《考试说明》中也明确提出用电器的实际电压、实际功率的计算,用焦耳定律解决实际问题等要求,并且要求层次是“理解”。
与课程标准和考试对应的知识能力内容也就成了我们教学的重点。对应这部分知识能力最好的载体是“带有保温档(震动档)加热器的实际功率的计算问题“,相关的检测题目在第一学期期末考试中出现的频率非常高,2017年北京市将近一半的区县在期末考试中都有这样的一道题目。我们在教学中也非常重视这部分内容,但是因其设计的知识点较多题目难度高,学生的学习效果一直不好。为此我们进行了一次教学尝试——目标分解。
首先我们确定了最上层的目标——“带有保温档用电器的加热与保温功率的计算”,为了达到这个目标学生必须能综合运用其下的三类知识能力,分别是“电路的识别与绘制”、“功率与实际功率”和“焦耳定律”。每类能力分出两个层次,难易不同,并且设置成难层次的目标达到了意为着简单层次的目标默认也达到了。具体如下图所示。
每一部分目标用题目来检测,由上至下,由左至右按分支目标来检测。如下图。
上课的时候先给学生A层目标的题目,如果学生成功完成,那么说明学生此部分学习内容掌握得很好,不需要浪费更多时间学习这部分内容;如果学生没有掌握A层次的目标,那么他要接着按顺序完成每个分支的目标,直到完成三个分支的目标。于是我们会得到这个学生的目标“图示”。如下图。
我们在一个总人数23的班级做了这是实验。能够完成A级目标的同学共8个,其他同学接着完成各个分支目标,最终得到所有同学的目标图示。在学生了解到各自的目标图示之后他们利用模块儿话的学习资源进行针对性的学习,同时由于目标图示把综合问题分解成了一个个的小问题,这样也加强了学生们的互助学习。学生们按照分之目标进行互助学习,大大的增进了互助学习的效率和讨论的充分性。如下图
整个学习过程结束之后,我用相同难度的题目又进行了一次后测,后测的一次正确率85%。这次教学尝试达到了我们的预期,提升学生完成此类综合问题的学习效率和效果。
这种目标分解的教学方式相当于一个学习的脚手架,学生们可以利用这个脚手架更好的了解自己的学习状态,更好的管理自己的学习。学生通过目标分解的模型,知道了自己哪里不足,距离完全做对这道题还差多少,怎么才能达到这个目标。其实学生是获得了一个元认知策略,更好的管理自己的学习,从而开启自我系统,达成高效的学习。这种学习方式下,学生更多的是自主学习,所以需要老师们们给学生创造一个轻松的适合自主学习的课堂环境;同时还必须要准备足够的模块儿化的自主学习材料。