例談以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理教學(xué)

(河北省青龍滿族自治縣第一中學(xué)，河北 秦皇島 066599)

例談以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理教學(xué)

李金瑞

(河北省青龍滿族自治縣第一中學(xué)，河北 秦皇島 066599)

為適應(yīng)課改要求，有效提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，物理課堂教學(xué)應(yīng)實現(xiàn)以下幾方面的轉(zhuǎn)變：從重視物理知識教學(xué)到重視學(xué)生能力培養(yǎng)；從重視教學(xué)內(nèi)容的學(xué)術(shù)形態(tài)到挖掘其教育功能；從重結(jié)論應(yīng)用到重科學(xué)思維過程的再現(xiàn)。

高中物理；核心素養(yǎng)；能力培養(yǎng)；思維過程

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特點的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分。為適應(yīng)新一輪課改要求，有效提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，物理課堂教學(xué)應(yīng)做以下三方面的轉(zhuǎn)變。

1 從重視物理知識教學(xué)到重視學(xué)生能力培養(yǎng)

物理教學(xué)通常是以知識為線索展開的，這就容易導(dǎo)致教師把教學(xué)的重點放在知識的落實上，而忽視了物理課程的育人功能。為了防止這種傾向，我們在設(shè)計和開展教學(xué)時必須以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，將物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等要求自始至終貫穿在教學(xué)活動之中，使物理教學(xué)過程成為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程。

例如，在“牛頓第三定律”教學(xué)中，傳統(tǒng)的以知識為本位的教學(xué)流程為：教師列舉實例，說明物體間的作用是相互的。演示兩個彈簧秤對拉實驗，講解相互作用力的大小、方向關(guān)系，總結(jié)得出牛頓第三定律。這樣單靠老師的講授教學(xué)，缺失學(xué)習(xí)者的主動參與和建構(gòu)，即使學(xué)會所學(xué)的知識，學(xué)生也是難以深入理解、切實掌握的。這種一步到位的教法，更是有悖于科學(xué)的本質(zhì)(科學(xué)講究證據(jù)，科學(xué)總是試圖確定和避免偏見)。若長此以往，將使學(xué)生對科學(xué)形成錯誤的認知，認為科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是一帆風(fēng)順的，甚至?xí)云湃?，不利于科學(xué)思維的培養(yǎng)。

以核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)流程為：

(1)解決物體作用的相互性

實驗觀察：① 兩個同學(xué)拔河；② 玩具車在桌面上行駛；③ 螺旋槳在空中旋轉(zhuǎn)；④ 放在玩具車上的蹄形磁鐵與導(dǎo)線間的作用。

分析歸納：無論是不同種類的物體(固體、液體、氣體等)，還是不同性質(zhì)的力(重力、彈力、摩擦力、電磁力等)，兩個物體之間的作用總是相互的。

(2)解決相互作用力的關(guān)系

猜想假設(shè)：學(xué)生提出，一對相互作用力的方向相反，大小可能相同。

實驗探究：學(xué)生設(shè)計方案，交流后決定用兩只彈簧秤對拉進行研究。學(xué)生分組實驗并進行交流，多數(shù)學(xué)生是將彈簧秤水平放置的，也有學(xué)生補充，他們還做了彈簧秤豎直或斜向擺放的實驗，結(jié)果兩個力的大小都是相等的，老師肯定他們的做法。教師問：至此可以得出結(jié)論了嗎？學(xué)生指出上述實驗都是物體處于平衡狀態(tài)下做的，他們試圖做非平衡狀態(tài)(如加速運動)時的實驗，但讀數(shù)困難。教師采用DIS進行演示，發(fā)現(xiàn)相互作用關(guān)系與運動狀態(tài)無關(guān)。

歸納結(jié)論：學(xué)生嘗試總結(jié)規(guī)律，并進行交流。

以核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識，能在真實的情境中提出物理問題，形成猜想與假設(shè)，利用科學(xué)的方法獲取和處理信息，形成結(jié)論。

2 從重視教學(xué)內(nèi)容的學(xué)術(shù)形態(tài)到挖掘其教育功能

中學(xué)物理具有作為科學(xué)的物理和作為教育的物理的兩重性。相應(yīng)地，物理知識也有著兩種形態(tài)：一種是外顯的學(xué)術(shù)形態(tài)，另一種是內(nèi)隱的教育形態(tài)。前者揭示的是知識的表層意義，即對物理世界的描述或解釋。后者折射的是知識的深層意義，即蘊含在知識背后的思維方式和價值取向。

例如，在“法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的教學(xué)中，電磁感應(yīng)的現(xiàn)象、條件、規(guī)律為學(xué)術(shù)形態(tài)，實驗探究的科學(xué)方法、世界多樣統(tǒng)一的科學(xué)觀念、鍥而不舍的科學(xué)精神為教育形態(tài)。

教學(xué)中在重視學(xué)術(shù)形態(tài)的同時，應(yīng)重視教育形態(tài)，形成學(xué)生對科學(xué)的正確態(tài)度及責(zé)任心，使其具有學(xué)習(xí)物理和探索自然的內(nèi)在動力，養(yǎng)成其嚴謹認真、實事求是和持之以恒的探索習(xí)慣，培養(yǎng)其獨立思考、敢于質(zhì)疑和善于反思的創(chuàng)新精神。

3 從重結(jié)論應(yīng)用到重科學(xué)思維過程的再現(xiàn)

科學(xué)思維是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，中學(xué)物理教學(xué)的任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。傳統(tǒng)教學(xué)重視結(jié)論應(yīng)用，輕視思維過程。例如，在“法拉第電磁感應(yīng)定律”的教學(xué)中，很多教師只關(guān)注定律應(yīng)用，因為這樣學(xué)生可以得高分，而將電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)過程中思維方法(對稱思維、逆向思維、分析綜合、推理論證等)丟掉不講，失去了提升學(xué)生素養(yǎng)的價值。

本節(jié)課這樣處理，對提高學(xué)生物理素養(yǎng)會起到較好作用。

(1)創(chuàng)設(shè)情景，提出問題

用DIS的微電流傳感器演示跳繩在地磁場中引起電磁感應(yīng)。

師：同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象？這一實驗現(xiàn)象說明了什么？

生：回路中有感應(yīng)電流，說明搖動導(dǎo)線時在閉合電路中產(chǎn)生了電流。

師：為什么搖動導(dǎo)線時，在閉合電路中產(chǎn)生了電流？

生：地球周圍有磁場，搖動電線時，導(dǎo)線切割磁感線，在閉合電路中產(chǎn)生了電流。

(2 )啟發(fā)引導(dǎo)，大膽猜想

師：剛才的游戲?qū)嶋H是小型發(fā)電機的發(fā)電過程，為了便于研究，現(xiàn)將發(fā)電機結(jié)構(gòu)圖展示給大家(多媒體展示發(fā)電機結(jié)構(gòu)圖)。

師：發(fā)電機主要由磁鐵和線圈組成，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，就可以產(chǎn)生電流，請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)的知識和觀察到的現(xiàn)象，猜想產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

教師點撥，學(xué)生猜想。

生1：與切割磁感線有關(guān)。

生2：與磁場有關(guān)。

生3：與線圈回路在磁場中的面積有關(guān)。

(3)分組設(shè)計實驗，進行探究

師：我們已猜想，產(chǎn)生感生電流的條件可能與磁感應(yīng)強度、回路在磁場中的面積等多項因素有關(guān)，這些猜想是否正確？應(yīng)通過實驗來驗證。我們知道，當(dāng)研究某個物理量與兩個或兩個以上其他物理量的變化相關(guān)時，我們一般采用的方法是什么？

生：控制變量法。

師：很好，我們今天就采用控制變量法。同學(xué)們已經(jīng)學(xué)過：當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運動時，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。今天我們再做一遍這個實驗，看看有什么新的發(fā)現(xiàn)？

教師演示實驗：演示導(dǎo)體不動以及導(dǎo)體上、下、左、右動時電表指針偏轉(zhuǎn)情況。

生：閉合導(dǎo)體一部分切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。

師：請大家再思考幾個問題：① 產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是切割嗎？② 部分導(dǎo)體切割磁感線運動時引起了回路那個量變化？③ 產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是什么？

利用課件模擬，引導(dǎo)學(xué)生填表(略)。

生：導(dǎo)體切割磁感線時，引起回路面積變化。

(4)交流成果，得出結(jié)論

師：請小組派代表展示探究成果，匯報探究的問題、過程和結(jié)論。

小組代表演示實驗：磁鐵磁極插入、拔出線圈時有電流產(chǎn)生。

得出結(jié)論：磁鐵運動時有感應(yīng)電流產(chǎn)生。

教師動畫演示：引導(dǎo)學(xué)生填表，通過分析，歸納出結(jié)論。

本節(jié)課嘗試運用探究式教學(xué)，再現(xiàn)了科學(xué)思維過程，由教師創(chuàng)設(shè)類似于科學(xué)研究的情景，以喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。學(xué)生像科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理一樣，通過積極思考，獨立地發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，猜想假設(shè)，設(shè)計方案，進行實驗探究和合作交流，找出規(guī)律、得出結(jié)論，自主獲取科學(xué)知識?！疤骄繝顟B(tài)下的學(xué)習(xí)”貫穿整個課堂教學(xué)過程，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。