基于“教-学-评”一体化的物理深度学习
作者: 李俊瑶 张琴
人教版物理八年级教材中《光现象》一章包括光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射、光的色散等要点。教师充分研读教材,结合学生认知规律与素养进阶需求,将本单元学习主题确定为“色彩斑斓的光”,从剖析光的传播特性及其实际应用,到探究光的色散原理,系统地为学生搭建认识光世界的学习框架,有效推动学生开展深度学习。
一、确定单元学习目标,引领深度学习
单元学习目标是在一个特定的学习单之中,学生需要达到的具体、可衡量的学习成果,通常包括知识、技能和态度等方面。本单元学习目标如下。
观察生活中的光现象,了解光在同种均匀介质中沿直线传播的规律、反射定律、折射现象及特点;解释生活中相关的光现象,如日食、月食、影子、小孔成像、倒影、彩虹等(涉及物理观念、科学探究素养)。
观察光的传播径迹建立光线模型,通过对光沿直线传播、光的反射、平面镜成像以及光的折射等实验的探究,了解研究几何光学的思路和常见的物理方法,如模型法、替代法;发展有针对性的观察能力,基于现象的分析能力,对信息的处理和记录能力(涉及科学探究、科学思维素养)。
观察与分析生活中光现象的实例,体会知识的应用价值;通过密切联系实际激发好奇心,保持良好的求知欲,树立将科学技术应用于日常生活和服务社会的意识;通过完整的实验探究过程,培养科学思维和科学态度(涉及科学探究、科学思维、科学态度与责任素养)。
这三个方面的学习目标指向对物理观念、科学探究、科学思维、科学态度与责任等核心素养的培养。学生在该单元学习主题学习结束之后的收获,既包括反映物理学科本质的科学观念和思想方法,又包括能够深度理解和灵活应用的知识与技能等。
二、设计单元学习活动,促进深度探究
为达成单元学习目标,教师要设计以理解和应用为基础的实践性单元学习活动。依据“色彩斑斓的光”学习主题、单元学习目标、学生已有的知识和经验(光现象在日常生活中非常普遍,学生在日常生活和小学科学课中对光已经有了感性认识),教师将该学习主题划分为三个小节、五个课时,设计了如下具有挑战性、探究性和实践性的学习活动。
第一节,“探寻光的径迹”(1课时)。教师引导学生观察各种各样的光现象,感受光的神奇和美丽,在画出光的传播径迹时建立光线模型,探究光沿直线传播的条件,初步认识光的反射与折射现象,知道光沿直线传播的现象及应用。
第二节,“光的反射”(2课时)。教师引导学生通过实验探究理解光的反射定律以及平面镜成像时像与物的关系,利用实物展示认识并不存在的入射光线、反射光线和法线的关系,通过画镜面反射和漫反射光路图,理解两种反射类型,列举并解释生活中光的反射及应用现象,如倒影、潜望镜等。
第三节,“光的折射”(2课时)。教师引导学生通过实验探究光的折射现象及特点,了解白光的组成和不同色光混合的现象,并结合生活实例,解释生活中光的折射、色散现象。
同时,教师围绕单元主题内容及其蕴含的“大观念”(色彩斑斓的光)提出贯穿始终的“引导问题”(某种光现象是什么类型,该类光现象有哪些特征和应用情境),围绕“大观念”和“引导问题”创设真实情境和真实任务,设计系列探究活动,让学生亲身经历知识的产生和应用过程。
三、开展持续性评价,发展学科素养
持续性评价是在教学过程中为了解学生的学习情况,及时发现问题,而对学生日常学习过程中的表现、取得的成绩,以及反映出的情感、态度、策略等做出评价,是基于对学生学习全过程的持续观察、记录和反思而做出的发展性评价。持续性评价既可以帮助教师及时调整教学设计,改变教学方法,改进教学活动,又可以帮助学生有效调控学习过程,获得成就感,增强学习自信心。
持续性评价关注一堂课,更关注整个学习单元,教师可以从评价目标、评价任务、评价标准和评价方式等方面设计评价量规。
探寻光的径迹的评价目标为诊断学生对光的传播规律的认识水平,教师设计了“课中对不同光现象形成自己的认识;课后根据课中所学知识制作小孔成像仪”两项评价任务,并通过课中学生反馈、学历案完成情况和课后学生作品等考查学生学习情况。具体的评价标准是能够观察光的传播径迹并建立物理模型进行描述;能够区分不同的光现象进行分类;能用光线模型解释生活中光沿直线传播的现象;能应用光的传播规律制作简单作品。
光的反射评价目标是诊断学生探究光的反射规律活动的参与度、完成度以及能力水平,教师设计了“课中通过分析所观察的反射现象提出可探究的物理问题,根据提供的器材制定简单的实验方案,完成实验,获得数据,形成结论;课后根据课上所学知识制作潜望镜”三项评价任务,并通过课堂学历案、实验报告、后期学生作业和成果作品等考查学生学习情况。具体的评价标准是能通过分析相关物理现象,提出可探究的物理问题;能在探究光的反射规律过程中,理解空间、平面、角度的研究顺序和方法;能应用光的反射规律制成简单作品。
平面镜成像的评价目标是诊断学生探究平面镜成像的参与度、完成度以及能力水平,教师设计了“课中通过分析所观察的平面镜成像现象提出可探究的物理问题;根据提供的器材制定简单的实验方案,完成实验,观察现象,形成结论”两项评价任务,并通过课堂学历案、实验报告、后期学生作业等考查学生学习情况。具体的评价标准是知道平面镜所成的像与物的位置关系、大小关系;会使用“等效替代”的思想设计实验。
光的折射评价目标是诊断学生探究光的折射现象的参与度、完成度以及能力水平,教师设计了“课中通过分析所观察的折射现象提出可探究的物理问题;根据提供的器材制定简单的实验方案,完成实验,获得数据,形成结论”两项评价任务,并通过课堂学历案、实验报告、后期学生作业等考查学生学习情况。具体的评价标准是知道折射光线随入射光线的变化而变化;会使用探究光的反射规律的研究方法探究光的折射现象及特点。
光的色散评价目标是诊断学生对光的色散的认识水平,教师设计了“课后根据课中所学知识制作人造彩虹”一项评价任务,并通过学生动手作业视频等考查学生学习情况。具体的评价标准是能够应用光的色散知识制作简单作品。
(作者单位:李俊瑶,三峡大学;张琴,宜昌市教育科学研究院)
文字编辑 孙爱蓉