基于核心素養(yǎng)理念的物理教學(xué)

陳森林

摘要：本文通過具體課例的兩種教學(xué)（設(shè)計）對比，揭示高中物理課堂純粹以知識為線索的不足和基于核心素養(yǎng)教學(xué)的意義.闡釋高中物理課堂應(yīng)有的指導(dǎo)思想和教學(xué)路徑，提出相應(yīng)的教材處理意見.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；課堂

以學(xué)生核心素養(yǎng)為發(fā)展目標(biāo)，是教育部門落實“立德樹人”教育根本任務(wù)的重要教育理念.這是繼素質(zhì)教育提出十余年之后，基礎(chǔ)教育領(lǐng)域?qū)ε囵B(yǎng)什么樣的學(xué)生的一次大討論.核心素養(yǎng)不是我們以前所說的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀的機械組合，而是從時代、社會發(fā)展對人的要求出發(fā)，提出多方面、多角度、綜合性的目標(biāo)要求.然而目前多數(shù)高中物理課堂教學(xué)仍只是從知識、技能、方法等方面設(shè)計教學(xué)，缺乏從核心素養(yǎng)這個大教育觀出發(fā)的意識.

那么，怎樣才能在物理教學(xué)中落實核心素養(yǎng)教育理念？結(jié)合新課程理念和物理學(xué)科的實際特點，筆者以高中物理選修3-4的一節(jié)常規(guī)課《光的折射定律》為例，就物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)提出幾點看法.

筆者曾在某重點中學(xué)的教學(xué)課堂，觀察到這樣的教學(xué)設(shè)計：教師開場介紹惠更斯的波動理論，緊接著利用惠更斯的波動理論解釋并推導(dǎo)了波的直線傳播、反射、折射.隨后又從理論上推導(dǎo)出介質(zhì)的相對折射率的定義——斯涅耳定律，以及折射率與光速的關(guān)系，接下來是折射定律的實際應(yīng)用和習(xí)題訓(xùn)練.這樣的教學(xué)設(shè)計，它要求學(xué)生有較高的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，通過折射定律進(jìn)行純理論推導(dǎo)，既節(jié)省大量的課時，又推導(dǎo)出折射率與光速的關(guān)系.這樣的教學(xué)設(shè)計可以說是 “一舉三得”了.那么，這種以知識為線索展開的，散發(fā)著濃濃的“數(shù)學(xué)味”物理教學(xué)有什么問題？

首先，這種課堂單靠老師的講授，缺失學(xué)生主動參與和建構(gòu)的過程，對教師所傳授的知識，學(xué)生是難以深入理解、扎實掌握的；其次，這種一步到位的教法，是有悖于科學(xué)規(guī)律的（科學(xué)講究證據(jù)，科學(xué)總是試圖確定和避免偏見）.長此以往，恐怕會使學(xué)生對科學(xué)形成錯誤的認(rèn)知，認(rèn)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是一帆風(fēng)順的；第三，它忽視了物理課程的育人功能，讓學(xué)生失去了一次體驗科學(xué)猜想和科學(xué)探究的機會，這是當(dāng)前物理課堂教學(xué)存在的最大問題.

另一次物理課堂上，“光的折射定律”教學(xué)是這樣展開的：通過小實驗，創(chuàng)設(shè)情境，引入課題，喚醒初中光的折射規(guī)律的記憶.而后提出問題：現(xiàn)在掌握的規(guī)律是否完整？折射角和入射角有什么定量關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想后，繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計確定實驗方案，而后請三名學(xué)生上臺做演示實驗.

一個學(xué)生操作折射定律演示器，另一個學(xué)生讀出折射角，第三個學(xué)生在設(shè)計好的電子表格中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù).引導(dǎo)學(xué)生分析幾個猜想的正誤，通過分析表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.

教師接著介紹從托勒密到斯涅耳的千年探究歷程，并演示在折射現(xiàn)象中光路也是可逆的.最后引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)“光的折射定律”.

關(guān)于折射率的教學(xué)，創(chuàng)造情景，通過進(jìn)一步驗證折射定律（光從空氣射入水中的情況），從而發(fā)現(xiàn)問題：光從空氣射入水時入射角的正弦跟折射角的正弦的比值與上次不一樣，所以需要探討比值常數(shù)的含義.最后通過比值定義法介紹折射率定義并直觀感受不同介質(zhì)的折射率，讓學(xué)生真正理解折射率的物理意義.

課堂的最后，應(yīng)用折射定律，解釋呼應(yīng)引入的情境問題.

這樣的教學(xué)過程引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷了一次從“發(fā)現(xiàn)問題-猜想假設(shè)-設(shè)計方案-動手實驗-數(shù)據(jù)分析-修正假設(shè)”，這樣一個相當(dāng)漫長，但卻被簡化的科學(xué)探究過程！在這其中，學(xué)生學(xué)習(xí)了比值定義法、圖像法，發(fā)展了理解推理能力、實驗設(shè)計和操作能力、數(shù)學(xué)知識解決物理問題能力等等學(xué)科能力.尤其在情感態(tài)度價值觀方面，通過“折射角與入射角的定量關(guān)系”的探究和歷史足跡的介紹，使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷程是曲折艱辛的，體驗到認(rèn)知發(fā)展的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，同時使學(xué)生意識到各學(xué)科間是相互聯(lián)系、互相促進(jìn)的，各學(xué)科全面發(fā)展是必要的.

通過兩節(jié)課的對比，我們認(rèn)識到：在教學(xué)范疇內(nèi)的高中物理，是具有作為科學(xué)的物理和作為教育的物理的雙重性質(zhì)的.相應(yīng)地，物理知識就有著外顯的學(xué)術(shù)形態(tài)和內(nèi)隱的教育形態(tài)這兩種狀態(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；后者折射出知識的深層意義，即蘊含在知識背后的思維方式和價值取向.直接陳述知識，看起來可以高效地讓學(xué)生在短時間內(nèi)得到更多的知識，但卻很難轉(zhuǎn)化為解決問題的能力與智慧，也就無助于提升他們的核心素養(yǎng).學(xué)科知識只是形成學(xué)科素養(yǎng)的載體，學(xué)科活動才是形成學(xué)科素養(yǎng)的渠道.為此，要轉(zhuǎn)變知識傳授和學(xué)習(xí)的方式，倡導(dǎo)深度學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí).一切知識，惟有成為學(xué)生探究與實踐對象的時候，其學(xué)習(xí)過程才有可能成為素養(yǎng)發(fā)展過程.

因此，我們倡導(dǎo)的基于核心素養(yǎng)理念的物理教學(xué)的指導(dǎo)思想是：學(xué)生重演物理知識的發(fā)生過程，即在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生去揭示并感受物理知識發(fā)生的原因、物理知識形成的經(jīng)過以及物理知識發(fā)展的方向，并籍此培育學(xué)生的物理核心素養(yǎng).教師不急于將知識直接交給學(xué)生，而是回溯到它創(chuàng)生時的原始狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生去經(jīng)歷知識的發(fā)生過程，以使他們從中理解知識的本質(zhì)，汲取知識的深層營養(yǎng).

而有意義的學(xué)習(xí)活動總是憑借一定的教學(xué)情境來實施的.學(xué)生對知識的感悟乃至素養(yǎng)的提升也只有通過在情境中互動才能達(dá)成.我們提倡的教學(xué)路徑是：情境→問題→探究→結(jié)論，即以情境引問題，以問題導(dǎo)探究，以探究促真知.讓學(xué)生在情境中參與探究，以激發(fā)他們的思考，最終使知識由抽象變?yōu)樾蜗?，思維由感性上升為理性.

針對這一要求，需要教師積極分析教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點，對教材不是簡單地照搬套用，而是進(jìn)行深入的“二次開發(fā)”.特別是要將教學(xué)內(nèi)容選擇的標(biāo)準(zhǔn)，從單純的以學(xué)科知識體系為依據(jù)，轉(zhuǎn)向以培育核心素養(yǎng)為依據(jù)的路徑上來，使物理教學(xué)從知識的學(xué)術(shù)形態(tài)拓深到教育形態(tài)中去，充分發(fā)揮物理學(xué)科的育人價值.教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生在探究中構(gòu)建物理認(rèn)知，并實時關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，協(xié)調(diào)好預(yù)設(shè)和生成的關(guān)系，激活學(xué)科知識，讓物理學(xué)科內(nèi)在的生命能量與價值顯現(xiàn)出來.

總之，如何讓物理教學(xué)有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升，是每一位從事物理教學(xué)工作的教師必須深思的問題.我們應(yīng)該轉(zhuǎn)型課程內(nèi)容，從單純的學(xué)術(shù)形態(tài)備課到教育形態(tài)備課；轉(zhuǎn)型教學(xué)方式，從知識重現(xiàn)到知識重演，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)；最終轉(zhuǎn)型教育觀念，從物理教學(xué)到物理教育，實現(xiàn)育人本位的回歸.將物理學(xué)科核心素養(yǎng)教育落到實處，使學(xué)生養(yǎng)成終身發(fā)展所需的必備品格與關(guān)鍵能力，才能真正實現(xiàn)素養(yǎng)教育.

參考文獻(xiàn)：

[1]徐月明.從“光的折射定律”探討研究性教學(xué)設(shè)計的有關(guān)問題.物理教師.2002（5）.endprint