基于物理核心素養(yǎng)反思概念和規(guī)律的教學(xué)

楊銀海 田方嫻(浙江省春暉中學(xué) 浙江 紹興 312353)

基于物理核心素養(yǎng)反思概念和規(guī)律的教學(xué)

楊銀海 田方嫻
(浙江省春暉中學(xué) 浙江 紹興 312353)

圍繞“物理核心素養(yǎng)”進(jìn)行概念、規(guī)律的課堂教學(xué)，從物理思維、物理觀念、物理探究、態(tài)度責(zé)任等核心素養(yǎng)詮釋物理教學(xué)的三維目標(biāo)——知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀，使學(xué)生很好地構(gòu)建物理知識(shí)框架，鋪路筑橋，為物理學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).

物理 核心素養(yǎng) 概念 規(guī)律

在物理知識(shí)中，概念和規(guī)律是基礎(chǔ).使學(xué)生形成概念、掌握規(guī)律，是物理課堂教學(xué)的核心問題.新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“概念教學(xué)中要重視概念的建立過程”“課堂教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在對(duì)概念和規(guī)律的理解上”.物理概念和規(guī)律教學(xué)的效果度，決定了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知度.如何在概念和規(guī)律的教學(xué)策略中體現(xiàn)物理核心素養(yǎng)，讓學(xué)生形成自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和技能技巧，是物理教師在備課思考時(shí)的重中之重.

1 基于“物理思維”的公式理解

數(shù)學(xué)層面，只要知道了導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，通過的電流I，導(dǎo)線受到的安培力F，就可以求出B的大小.按公式理解就會(huì)出現(xiàn)致命的物理思維錯(cuò)誤.

挖掘物理公式的內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建物理模型的意識(shí)和能力.

2 基于“物理觀念”的應(yīng)用理解

記憶，在學(xué)生的學(xué)習(xí)中是一種很重要的方法和能力.進(jìn)入高中，好多學(xué)生仍在用記憶進(jìn)行學(xué)習(xí).但高中學(xué)科的深度和廣度已拔高，教師在教學(xué)時(shí)不但要讓學(xué)生知其然，更要使學(xué)生知其所以然，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力.

案例2：滑動(dòng)摩擦力公式f滑=μFN

人教版《物理·必修1》第59頁，對(duì)此公式的應(yīng)用列舉了一道馬拉貨的題目，f滑=μFN=μmg=980 N.由此，學(xué)生記住了兩點(diǎn)：(1)滑動(dòng)摩擦力大小是動(dòng)摩擦因數(shù)和壓力的乘積；(2)壓力大小等于重力大小.

顯然，學(xué)生對(duì)此公式并沒有真正地掌握，而是機(jī)械性地記住了公式的樣子，對(duì)其中的物理量半知半懂.要理解和應(yīng)用滑動(dòng)摩擦力的公式，重點(diǎn)是對(duì)FN的理解分3步走：(1)同一個(gè)物體，以不同的接觸面靜止在水平地面上，測(cè)量壓力，使學(xué)生明確壓力大小等于重力大小，且與面積無關(guān)；(2)對(duì)靜止在水平地面上的物體施加一個(gè)豎直向下(豎直向上)的力，測(cè)量壓力，使學(xué)生明白壓力大小可以大于(小于)重力大?。?3)把物體放在斜面上，測(cè)量壓力，使學(xué)生知道在沒有施加其他力的作用下，壓力可以小于重力大小.如此策略，也可為以后的受力分析和力的分解作好鋪墊.

記一記，有印象；想一想，有感覺；做一做，能理解.明確公式中的字母含義，分析解題時(shí)，水到渠成.

3 基于“物理涵義”的字母理解

物理課本中對(duì)概念和規(guī)律的表述，不僅嚴(yán)謹(jǐn)，而且指出其內(nèi)在的特點(diǎn)和注意點(diǎn)，能夠幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn).但好多學(xué)生往往只注重概念和規(guī)律的公式記憶，忽略了對(duì)字母涵義的理解，導(dǎo)致解題時(shí)出現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的斷層，無法進(jìn)行前后知識(shí)點(diǎn)的鏈接，出現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用的思維困難.

應(yīng)用：如圖1所示，“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星從地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入繞月軌道，要經(jīng)過多次變軌，最后進(jìn)入到工作軌道Ⅲ.研究P點(diǎn)(軌道的相切點(diǎn))，設(shè)月球球心為O，求3條軌道在P點(diǎn)的加速度大小關(guān)系.

圖1 衛(wèi)星軌道圖示

得到

a1P=a2P=a3P

讀一讀文字描述，劃一劃關(guān)鍵詞語，想一想?yún)^(qū)別聯(lián)系，對(duì)物理概念和規(guī)律的理解有進(jìn)一步的提升，對(duì)解決物理問題有明確的指導(dǎo)作用.

4 基于“物理過程”的展現(xiàn)思維

高中物理新課標(biāo)中提出了“過程與方法”這一教學(xué)目標(biāo)維度，教師必須關(guān)注概念和規(guī)律教學(xué)中的“過程教學(xué)”.任何一個(gè)物理概念和規(guī)律的出現(xiàn)都必須要準(zhǔn)備足夠多的感性材料，使學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，為接受和理解知識(shí)打好基礎(chǔ).

案例4：參考系的引入

視頻切入，A火車某節(jié)車廂里有幾個(gè)人坐著在聊天.

問學(xué)生：這幾個(gè)人有沒有運(yùn)動(dòng)，依據(jù)是什么.

學(xué)生會(huì)說：沒動(dòng)，因?yàn)槿俗褹火車沒有動(dòng).

此時(shí)視頻鏡頭慢慢地轉(zhuǎn)向車窗外，發(fā)現(xiàn)旁邊有一輛B火車在向左運(yùn)動(dòng).

學(xué)生會(huì)說：A火車可能在運(yùn)動(dòng)，也可能是靜止的.

這時(shí)，鏡頭慢慢地轉(zhuǎn)向了路旁的房屋和樹木，發(fā)現(xiàn)房屋和樹木都在向左運(yùn)動(dòng).由此得到，A火車是運(yùn)動(dòng)的.

教師可以逐一說明剛才學(xué)生的各個(gè)答案其實(shí)都是正確的，因?yàn)檫x擇了不同的參考物體，由此得到了不同的答案.以此成功引入?yún)⒖枷档母拍?

每個(gè)物理概念和規(guī)律都是知識(shí)的精髓，很抽象，教學(xué)時(shí)必須要把思維緩慢地釋放，漸進(jìn)式地引導(dǎo)學(xué)生積極參與物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和概念規(guī)律的推理過程，使學(xué)生在思維的碰撞過程中逐步形成物理的思維，并在思考中不斷地提升.沿著物理過程的展現(xiàn)步驟向上走，思維暢通，理解無阻，解決問題水到渠成.

5 基于“物理探究”的實(shí)驗(yàn)思維

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，在物理概念和規(guī)律的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是一個(gè)不容置疑的好方法.有效的實(shí)驗(yàn)不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還能為知識(shí)的學(xué)習(xí)提供足夠的感性和理性準(zhǔn)備.使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作過程中，回憶、理解和運(yùn)用相應(yīng)的物理知識(shí)，不斷地強(qiáng)化和鞏固原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu).

案例5：探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件

在電路連接正確的前提下，讓學(xué)生自己去試探性地操作線圈的運(yùn)動(dòng)，教師不參與運(yùn)動(dòng)方向的指導(dǎo)，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)和歸納條件：條形磁鐵(通電小螺線管)在大螺線管中上下運(yùn)動(dòng)，或小螺線管的開關(guān)閉合(斷開)瞬間，或與小螺線管串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)，都能在大螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流.雖然動(dòng)作簡(jiǎn)單，但讓學(xué)生參與操作，不但實(shí)驗(yàn)的可信度提高了，而且學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也大大提升，更加有利于現(xiàn)象的理解和知識(shí)的傳授.

實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生融進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與、探索、體驗(yàn)和理解，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、思考、總結(jié)等嚴(yán)密的物理實(shí)驗(yàn)思維能力，在師生相互配合的過程中，使學(xué)生充分感受到演示實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，讓學(xué)生在合作交流中獲得知識(shí)，促進(jìn)理解，使知識(shí)系統(tǒng)化，提高知識(shí)的內(nèi)在轉(zhuǎn)化率.

6 基于“態(tài)度責(zé)任”的情感思維

“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，是新課程的基本理念.概念和規(guī)律的教學(xué)，由知識(shí)本位轉(zhuǎn)向人文本位，充分挖掘其內(nèi)在的教育功能，結(jié)合物理科學(xué)方法，注重科學(xué)精神和意識(shí)，滲透“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”(STS)的教育，讓學(xué)生關(guān)心生活、關(guān)心社會(huì)，探索自然，感悟物理的奧妙，培養(yǎng)理性思維價(jià)值觀，提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和關(guān)注度.

案例6：

質(zhì)點(diǎn)模型，使學(xué)生領(lǐng)悟分析解決問題時(shí)，要抓住主要矛盾、忽略次要矛盾的辯證思想.

牛頓第二定律，說明了事物是由內(nèi)因和外因共同決定的因果關(guān)系.

萬有引力定律，宣告了天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學(xué)法則，使學(xué)生領(lǐng)悟物體間存在普遍聯(lián)系的哲學(xué)思想.

能量的耗散，指明了雖然自然界能量守恒，但還是急切需要節(jié)約能源的一個(gè)全人類生存的問題.

……

所有的一切，都會(huì)使學(xué)生感受到知識(shí)的力量、科學(xué)的魅力，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的興趣和求知欲，培養(yǎng)正確的人生觀和科學(xué)的價(jià)值觀，更好地幫助學(xué)生針對(duì)學(xué)習(xí)生活中的問題做出正確科學(xué)地判斷和選擇，讓學(xué)生以理性的思維去探索自然界的本質(zhì)，在不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程中充實(shí)知識(shí)，提升技能，提高對(duì)周圍世界的理解.

1 黃恕伯．物理教學(xué)中如何“重過程”．物理教學(xué)探討，2004(13):1～3

2 梁樹森．促進(jìn)概念變化的物理教學(xué)．物理教師，2005(4):1～3

3 楊銀海．高中物理新課程教學(xué)與學(xué)生成長(zhǎng)．中學(xué)物理教學(xué)參考，2009(12):2～3

ReflecttheTeachingofConceptandLawBasedonthePhysicsCoreLiteracy

Yang Yinhai Tian Fangxian
(Zhejiang province Chunhui middle school, Shaoxing, Zhejiang 312353)

Concept and law，around the “core physical literacy” for classroom teaching，from the core literacy of physical thinking, physical concept, physical exploration and attitude to interpret the three-dimensional goal of physics teaching：knowledge and skills, processes and methods, emotional attitudes and values，enable students to build a framework of physical knowledge，lay the foundation for physics study.

physics; core literacy; concept; law

2017-01-17)