基于核心素養(yǎng)的物理課堂教學“三重”設計

摘 要：我國基礎教育新課程改革所提出的“核心素養(yǎng)”是個體多方面能力的綜合表現，是學生適應未來社會、促進終身全面發(fā)展的基本保障。中學物理學科的核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學思維、科學探究以及科學態(tài)度與責任。在此，筆者倡導：在課堂教學中，要重視生活化情境創(chuàng)設、重視物理概念和規(guī)律的過程教學以及重視科學情感導向（即“三重”）方式設計，由此順利實現物理學科核心素養(yǎng)在課堂教學中落地生根。

關鍵詞：核心素養(yǎng)；課堂教學；三重

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）11-0016-3

當人們面對復雜的、不確定的現實生活情境時，在正確的世界觀、人生觀和價值觀引導下，綜合運用物理觀念、物理思維模式、科學探究技能解決實際問題時所表現出來的素養(yǎng)就是物理學科核心素養(yǎng)。在課堂教學中，我們可以通過生活化情境創(chuàng)設來模擬現實問題，在物理概念和規(guī)律的教學過程中提高科學思維能力和科學探究技能，在物理學史和現代科技結合中進行正確的科學態(tài)度與責任導向。

1 重視生活化情境創(chuàng)設，在解決實際問題中形成物理觀念

偉大的教育家陶行知先生認為，教育的根本目的是培養(yǎng)能適應社會生活的人。在物理課堂教學中，我們主張在學生熟悉的生活情境和感興趣的事物中發(fā)展其解決實際問題的能力。

1.1 用生活中常見的活動體驗創(chuàng)設有效教學情境

將學生喜聞樂見的生活場景作為教學情境素材，能很好地激發(fā)學生的興趣。筆者在進行“浮力”的教學時，通過下列方式創(chuàng)設了有效情境：

開場白：同學們玩過水上步行球嗎？你想看老師玩水上步行球的情形嗎？

播放視頻：老師玩水上步行球的情形（如圖1）。

問題思考：從受力角度分析老師不擔心落水的原因。

分享活動：學生交流還看到過有上述情形的受力情況。（在學生分享的生活事例的基礎上，初步建立浮力的概念。）

生活反思：工作人員不允許帶尖銳物品（老師出示隨身帶的鑰匙串等）進入“步行球”，否則會怎樣？

（順勢從漂浮過渡到下沉情況這一疑難問題探究。）

問題追問：落水下沉的物體是否還受浮力呢？你能設計實驗驗證自己的猜想嗎？

通過水上步行球這一學生常見的游樂項目創(chuàng)設情境，借助這一游樂項目的注意事項，融入安全教育的同時順利過渡到本節(jié)教學的重難點內容：下沉物體是否受浮力的驗證。學生始終置身于真實的生活情境中，激趣的同時又很好地激發(fā)了學生新的思考，這使教學更顯自然順暢。

1.2 用生活用品設計演示實驗創(chuàng)設趣味情境

用生活日常用品自制教具完成趣味演示實驗，能增進學生與科學的親近感。筆者曾在“大氣壓強”的新課導入時，用澆花灑水壺自制了一個具有“神奇”功能的“兩心壺”（如圖2）[1]，從第一次什么都倒不出來，第二次卻倒出的白色的“奶茶”，第三次居然還倒出了“紅茶”。魔幻般的演示效果吸引了大家的眼球，驚訝和疑惑的神情洋溢在孩子們的臉上。老師用“這就是空氣的‘力量——大氣壓強幫了我們的忙”一句話順利進入新課教學，激發(fā)了學生對大氣壓強濃厚的興趣，使學生想盡早揭開神奇茶壺的愿望轉化為對大氣壓的探究動力。一個精彩的開頭，成功了不僅僅一半。

1.3 通過解決現實問題逐步強化物理觀念

準確的物理觀念是否真正形成，需要在新情境問題的解決過程中得到檢驗。在學完了電磁感應相關知識后，筆者布置了一個實踐性作業(yè)：設計一個“搖繩發(fā)電”實驗方案并進行現場實驗展示，看看誰能讓靈敏電流計偏轉角度更大。學生在設計具體活動、制訂計劃時，會分析影響靈敏電流計偏轉角度的主要因素和次要因素、理論原因和現實影響因素；會把一個復雜的問題分解為若干個簡單的問題；會控制相關條件；會思考事物間的因果關系等。這樣就把物理課中所形成的物理觀念和科學思維用于分析、解決現實問題，在解決問題中進一步提高探究能力、增強實踐意識。

通過創(chuàng)設真實、逼真的生活問題情境，為學生提供觀察、思考的機會，讓學生親切地感受到物理就在身邊，在真實的體驗感悟和探究實踐中獲取知識，培養(yǎng)能力，發(fā)展多元智能，自覺將所學所悟運用于生活實踐中，為真正提高學生的物理觀念奠定堅實基礎。

2 重視物理概念與規(guī)律的過程教學，強化關鍵能力的培養(yǎng)

物理概念和規(guī)律是“課程內容”中科學內容的重要部分。課程標準要求重視物理概念和規(guī)律的教學設計，不僅應重視物理概念和規(guī)律的具體內容、意義、適用條件等，而且還應重視學生建立物理概念、學習物理規(guī)律的過程[2]。通過概念和規(guī)律的過程教學，讓學生的科學思維、科學探究等關鍵能力得到培養(yǎng)。

2.1 通過物理概念的過程教學，培養(yǎng)學生的科學思維能力

物理概念的建立往往是人們在豐富的情境感知的基礎上，通過思維加工形成的。重視物理概念教學的思維加工過程設計，可以有效培養(yǎng)學生的科學思維能力。

我們在概念教學的思維加工環(huán)節(jié)，是否能設計直接指向物理屬性和本質特征的靶向問題，是概念是否能順利形成的關鍵。例如，在密度的概念教學中，學生通過實驗數據不難發(fā)現，同種物質的質量隨體積成正比變化的，在此基礎上老師適時提出：在這一系列質量隨體積變化的數據中，有無相同的數據特征呢？通過有針對性的小組研討，發(fā)現每組數據的質量和體積的比值總是相同的，這樣，密度概念的比值定義法就水到渠成了。

通過概念教學的過程設計，有針對性地對學生進行科學思維能力培養(yǎng)，讓學生從物理學視角對客觀事物本質屬性、內在規(guī)律及相互關系的認識過程中，實現分析綜合、推理論證等科學思維方法的內化。可見，物理概念教學肩負著對學生進行科學思維培養(yǎng)的重要職責。

2.2 通過物理規(guī)律的過程教學，提高學生的科學探究能力

新課程倡導物理規(guī)律的教學設計，需要遵從科學發(fā)現之旅。筆者曾在“阿基米德原理”的教學中，通過如下教學環(huán)節(jié)讓孩子們經歷了完整的科學探究過程。endprint

演示實驗：物體逐漸浸入液體中，浮力增大的同時，引導學生觀察液面變化情況。（注：教師演示用的“拉力-浮力稱”，如圖3所示，能一次性讀出物體受到浮力的大小。）

引發(fā)思考：液面為什么會上升？上升那部分液體跟浮力可能存在什么關系呢？如何驗證我們的猜想呢？

方案設計：如何收集物體排開的液體？如何簡化測量方案？

教師在啟發(fā)學生思考溢水杯結構設計的必要性，為了簡化G因不同小組所用的重物、液體種類和部分浸入狀態(tài)有別，各小組的測量數據組盡管不同，但是，在誤差范圍內，總是相等的。

活動反思：在整個探究活動中，是否存在影響測量結果的因素？是否有應對策略？

本規(guī)律的探究過程設計，首先通過一個演示實驗創(chuàng)設問題情境，啟發(fā)學生從情境中發(fā)現和提煉問題；并運用已有知識和實踐經驗制訂計劃；設計簡化符合情境要求的實驗裝置進行實驗，獲取客觀、真實的數據，盡可能通過數據分析形成具有普遍意義的物理規(guī)律。通過這樣的規(guī)律教學過程設計，在充分尊重學生認知水平的基礎上，發(fā)展了學生的發(fā)現、分析和解決問題以及自我反思等科學探究能力。

3 重視正確科學情感導向，樹立科學態(tài)度與責任

物理作為科學教育的基礎學科，肩負著培養(yǎng)人的科學素養(yǎng)的職責，學生對科學的熱愛是培養(yǎng)科學態(tài)度與責任的基礎。我們應該站在一定的教育高度，深挖物理教學資源中的教育功能，用科學之美、物理學史價值和現代科技前景等正能量，培養(yǎng)學生熱愛科學、專研科學和應用科學的態(tài)度與責任感。

3.1 科學之美的情操陶冶

物理學之美無處不在，需要我們用心挖掘。在聲現象學習中，師生一起用日常用品自制的樂器開一場別開生面的音樂會；在光學課堂上，絢麗多彩的螢光舞蹈、激光表演、多面鏡成像等展示；自然界中力與美的圖片的呈現......處處展現著科學之美。把對美的追求作為我們教學設計的一條重要旋律，讓學生在感受物理世界的精彩與奇妙，領悟物理科學思想方法的過程中，激發(fā)學生的求知欲，調動學生探索物理世界奧秘的積極性，學生一旦有了美的體驗，必然會形成濃厚的興趣和積極的情感。

3.2 學史與科技的情感激發(fā)

物理學是一門既古老又現代的科學。在人類追求真理、探索未知世界的過程中，物理學在積累豐富的技術成果的同時，也積淀了豐碩的思想文化和科學研究方法。我國物理學家在各領域的貢獻更是不容忽視，英國科學史學家李約瑟研究表明，在宋代，中國的科技發(fā)明就占全世界科技發(fā)明的70%。這充分體現了我們祖先的聰明才智，值得我們每一位炎黃子孫感到驕傲和自豪。辛棄疾（1140—1207）在《木蘭花慢·可憐今夕月》中提出的“飛鏡無根誰系？嫦娥不嫁誰留？”的疑問，比牛頓（1643—1727）對蘋果和月球的思考早了500多年?，F代我國物理學家在高溫超導、中微子物理、量子反?；魻栃?、納米科技等基礎科學突破中，在量子通訊、高速鐵路、載人航天、探月工程、北斗導航等工程技術中都取得世界領先的成就[3]。這些成就的取得都離不開物理學家的努力。在物理教學中，我們要充分重視挖掘和利用這些豐富的素材，讓智慧和現實的光芒指引孩子們形成正確的價值觀。

德國教育家第斯多惠說：“教育藝術的本質不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒和鼓舞”。作為物理教師，應該在深挖物理教育功能，充分利用生活化、趣味性和哲理性的情境中，通過深度教學，激勵學生發(fā)現問題、大膽實踐；喚醒學生對自然界的敬畏、對科學美的嘆服；折服于科學精神和態(tài)度；關注人類與社會、技術和環(huán)境的相互關系；啟迪對生命的深度思考。由此真正實現從單純的物理教學走向物理教育，從知識教授轉向對學生健全人格的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]阮享彬.用生活化實驗實現物理教學中的情感目標[J]. 物理教學探討，2015，33（1）：1-3.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[3]陳從先.基于核心素養(yǎng)的情感、態(tài)度與價值觀教育策略[J].物理教學探討，2015，33（11）：28-29.

（欄目編輯 趙保鋼）endprint