核心素養(yǎng)下的高中物理生態(tài)互動(dòng)課堂的構(gòu)建

摘 要：新的時(shí)期賦予了教學(xué)新的使命，高中物理教師也要結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)，按照教育部立德樹(shù)人的標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)中為學(xué)生構(gòu)建出物理的生態(tài)課堂、互動(dòng)課堂，充分的發(fā)揮學(xué)生的潛力，促進(jìn)學(xué)生各項(xiàng)素質(zhì)的全面發(fā)展，從而提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。本文以物體運(yùn)動(dòng)為例，通過(guò)直觀、形象的圖像將物理的抽象知識(shí)概念表達(dá)出來(lái)，讓學(xué)生掌握物理的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的物理價(jià)值觀，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中利用更多的資源，生成更多的知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)高效課堂教學(xué)的目的。

關(guān)鍵詞：高中物理；核心素養(yǎng)；生態(tài)課堂；圖像教學(xué)

當(dāng)下是一個(gè)信息與技術(shù)多元化發(fā)展的時(shí)代，僅僅是課堂教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿(mǎn)足學(xué)生多樣化的需求，教師應(yīng)該從學(xué)科的特點(diǎn)入手，構(gòu)建一種開(kāi)放、靈活的教學(xué)課堂。在學(xué)科素養(yǎng)理念之下，教師不再將自己置于教學(xué)過(guò)程中的主導(dǎo)地位，而是充分的尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，善于聽(tīng)從學(xué)生的物理學(xué)習(xí)觀念和物理學(xué)習(xí)意見(jiàn)，通過(guò)與學(xué)生進(jìn)行及時(shí)的交流與溝通，形成了一種良好的學(xué)習(xí)氛圍。因此，高中物理教師應(yīng)該幫助學(xué)生構(gòu)建起互動(dòng)、和諧、友好的生態(tài)課堂，從而全方位的促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。

一、 構(gòu)建高中物理生態(tài)課堂的意義

生態(tài)課堂充分的體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，讓學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)能有效的發(fā)揮出來(lái)，高中物理教師可結(jié)合物理學(xué)的特點(diǎn)，運(yùn)用多媒體技術(shù)，以實(shí)驗(yàn)、圖像為教學(xué)載體，將課堂教學(xué)和學(xué)生的發(fā)展有機(jī)的統(tǒng)一起來(lái)，構(gòu)建起符合時(shí)代要求的生態(tài)課堂。在素質(zhì)教育的背景下，生態(tài)課堂更符合教育發(fā)展的規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生的茁壯成長(zhǎng)，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生的個(gè)性發(fā)展起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

高中物理知識(shí)具有高度的抽象性和邏輯性，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能很好的促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，而生態(tài)課堂的出現(xiàn)，為新形勢(shì)下的高中物理教育提供了方向，相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)，生態(tài)課堂具有以下的特點(diǎn)：（1） 師生民主平等，學(xué)生之間與教師之間建立和諧友誼的教與學(xué)的關(guān)系；（2） 自主與合作，生態(tài)課堂更注重學(xué)生的能力發(fā)展，真正的實(shí)現(xiàn)了少教多學(xué)的教學(xué)模式；（3） 探究與生成，生態(tài)課堂強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中生成更多的資源，幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的內(nèi)化；（4） 開(kāi)放性，生態(tài)課堂中，學(xué)生具有更多的選擇，教學(xué)更趨于開(kāi)放性，這就讓學(xué)生的個(gè)性能夠充分的發(fā)揮出來(lái)。

二、 基于圖像教學(xué)的生態(tài)課堂構(gòu)建

就學(xué)習(xí)難度來(lái)說(shuō)，高中物理相對(duì)于高中的其他科目學(xué)習(xí)要困難得多，這是由高中物理的學(xué)科性質(zhì)決定的。因此，高中物理教師可通過(guò)圖像教學(xué)將物理的知識(shí)難度降低，幫助學(xué)生更直觀的走進(jìn)物理世界，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)思維，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、自主思考以及合作探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。這就更加的突出高中物理生態(tài)課堂構(gòu)建的必要性和重要性，那么，如何才能構(gòu)建起符合學(xué)生學(xué)習(xí)需求的生態(tài)課堂呢？

（一） 轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，幫助學(xué)生形成物理觀念

高中物理雖然抽象但是具有其本質(zhì)的規(guī)律，這就要求教師要結(jié)合物理知識(shí)的本質(zhì)，通過(guò)模擬和圖像為學(xué)生進(jìn)行呈現(xiàn)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行積極的參與互動(dòng)，從而構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)氛圍。教師在教學(xué)中，不僅要從物理教學(xué)的角度去進(jìn)行知識(shí)的考慮，也要從學(xué)生的角度進(jìn)行考慮，以激發(fā)學(xué)生的積極性，進(jìn)而建立起符合學(xué)生認(rèn)知的生態(tài)課堂，將學(xué)生的潛力充分的發(fā)揮，幫助學(xué)生建立物理觀念，讓學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)去進(jìn)行生活現(xiàn)象的描述，具體問(wèn)題的解決以及對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)和分析，升華學(xué)生的物理認(rèn)知。

相對(duì)于初中物理來(lái)說(shuō)，高中物理的速度概念具有了方向，用矢量表示，并且引入了加速度的概念，讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難，這就要求教師要將速度與時(shí)間的關(guān)系具體化，通過(guò)圖像讓學(xué)生進(jìn)行直觀的觀察，幫助學(xué)生形成科學(xué)的物理觀念，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。比如右圖的時(shí)間與速度圖像中，a表示勻加速運(yùn)動(dòng)，b表示勻速運(yùn)動(dòng)，c表示勻減速運(yùn)動(dòng)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)圖像來(lái)思考：如何通過(guò)vt來(lái)求出物體的位移？學(xué)生通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，物體的位移就是圖像中線(xiàn)段與坐標(biāo)軸圍成的面積。如果物體先加速后勻速運(yùn)動(dòng)，圖像是怎樣的呢？通過(guò)思考學(xué)生很容易就能理解在a、b交點(diǎn)的1～2 s內(nèi)取a的圖像，后面取b的圖像就是物體先加速后勻速運(yùn)動(dòng)的圖像。幫助學(xué)生建立速度與時(shí)間的圖像關(guān)系，更有利于學(xué)生物理觀念的形成。

例題：2017年全國(guó)3卷20題：一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開(kāi)始沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖所示，則（ ）

A. t=1 s時(shí)物塊的速率為1 m/s

B. t=2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kg·m/s

C. t=3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kg·m/s

D. t=4 s時(shí)物塊的速度為零

本題主要考查學(xué)生速度與時(shí)間的關(guān)系，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物體的Ft圖像，作出物體的vt圖像，這樣問(wèn)題就更直觀了，由題意可知物體的加速度1～2 s內(nèi)為a=1 m/s2，2 s時(shí)候的速度為2 m/s，2～4 s內(nèi)為a=-12m/s2，則4 s時(shí)的速度為1 m/s，則可以作出物體的vt圖像如圖所示：很容易看出A正確，根據(jù)動(dòng)量公式可知B正確。

（二） 構(gòu)建開(kāi)放性課堂，引導(dǎo)學(xué)生積極參與

新課改視角下的生態(tài)課堂應(yīng)該是具有開(kāi)放性、趣味性以及互動(dòng)性的，這樣才能體現(xiàn)出學(xué)生的主體性，讓學(xué)生的個(gè)性充分的發(fā)揮，積極的進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的參與，從而促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。這里所謂的開(kāi)放性課堂不是讓學(xué)生隨心所欲的進(jìn)行，而是做到少教多學(xué)，以學(xué)促教，讓學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維特點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)的探究，教師做好學(xué)生的引導(dǎo)工作，為學(xué)生的學(xué)習(xí)保駕護(hù)航。開(kāi)放性的課堂更符合現(xiàn)代教育理念，讓學(xué)生身心放松的進(jìn)行學(xué)習(xí)，更能激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑的精神，生成更多的教學(xué)資源。

教師可以讓學(xué)生進(jìn)行合作探究，通過(guò)問(wèn)題、圖片或是情景引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展合作學(xué)習(xí)，發(fā)揮出學(xué)生的作用，體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位，有效的提升學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。合作學(xué)習(xí)的模式十分的符合學(xué)科素養(yǎng)和核心素養(yǎng)教育的要求。比如在進(jìn)行拋物運(yùn)動(dòng)教學(xué)的時(shí)候，教師可以組織學(xué)生探討一下“物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡與哪些因素有關(guān)”，用圖像的形式進(jìn)行表示。由于速度與物體的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，是一個(gè)矢量，因此，這就要對(duì)物體做受力分析，在不考慮空氣阻力的情況下，物體只受重力作用，因此具有向下的加速度g，這樣可以排除物體質(zhì)量的影響，那么物體平拋軌跡與物體的初速度有關(guān)，通過(guò)思考，學(xué)生可以容易的明白平拋運(yùn)動(dòng)原理，教師引導(dǎo)學(xué)生作出如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，通過(guò)圖片，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，在豎直方向物體做自由落體，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，二者的合成矢量就是物體的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這樣不僅降低了學(xué)生理解的難度，也能夠讓所有的學(xué)生都進(jìn)行問(wèn)題的積極參與，發(fā)表自己的意見(jiàn)和看法，同時(shí)借鑒其他學(xué)生的觀點(diǎn)，提升學(xué)生的思維能力。

比如下面的試題：（2017全國(guó)高考1卷）發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球（忽略空氣的影響）。速度較大的球越過(guò)球網(wǎng)，速度較小的球沒(méi)有越過(guò)球網(wǎng)。其原因是（ ）

A. 速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多

B. 速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大

C. 速度較大的球通過(guò)同一水平距離所用的時(shí)間較少

D. 速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大

本題只要學(xué)生在紙上畫(huà)出大致的軌跡圖像進(jìn)行分析，很容易就能得出速度小的球，同一時(shí)間內(nèi)平面上運(yùn)動(dòng)的距離短，從而選出正確答案C。

三、 巧設(shè)物理實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的實(shí)踐能力

高中物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于提升學(xué)生的觀察能力、操作能力以及實(shí)踐能力具有重要的作用。物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式探索科學(xué)規(guī)律的過(guò)程，物理實(shí)驗(yàn)可以使物理知識(shí)由抽象變直觀、由枯燥變有趣、由說(shuō)教變實(shí)踐，有利于學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的直觀觀察及對(duì)物理規(guī)律的深入理解，是學(xué)生通過(guò)動(dòng)手完成知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程。因此，高中物理教師要在運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生會(huì)運(yùn)用圖像進(jìn)行分析，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中感受物理的規(guī)律，探索知識(shí)的奧妙，有效的促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。教師也要根據(jù)學(xué)生的興趣，注重學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新，同時(shí)也要讓學(xué)生多參加一些實(shí)驗(yàn)講座，同學(xué)之間互相交流，共同探討實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)、操作流程、探究目的等。這樣不僅能提升學(xué)生的興趣，促進(jìn)學(xué)生的交流互動(dòng)，也能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，掌握物理的學(xué)習(xí)方法，能夠從課內(nèi)外積極的尋找實(shí)驗(yàn)的素材，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的嘗試，多動(dòng)手、多觀察，將教材實(shí)驗(yàn)和自己的想法結(jié)合起來(lái)，從而有效的提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

比如2017年全國(guó)2卷的實(shí)驗(yàn)題，本題對(duì)速度時(shí)間圖像進(jìn)行了創(chuàng)新，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出平均速度v和時(shí)間差Δt的圖像讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，求出物體的速度vA和加速度a，這就要求學(xué)生要通過(guò)圖像建立起vA與a之間的聯(lián)系。圖像中并沒(méi)有要求的量，因此先從圖像中的量開(kāi)始，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，v=vA+Δv=vA+12aΔt，這樣將圖像的數(shù)字代入問(wèn)題就迎刃而解了。因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，不僅讓學(xué)生知其然，也要知其所以然，這樣不僅能提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ材茏寣W(xué)生在面對(duì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，有創(chuàng)新的意識(shí)，通過(guò)分析有效的解決問(wèn)題，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

四、 合作探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

結(jié)合高中物理學(xué)科的復(fù)雜性、科學(xué)性、探究性等特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)合作交流、互助探究的教學(xué)活動(dòng)，從而促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變方法、滿(mǎn)足自我發(fā)展需要。合作探究在物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)分組可以讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的互補(bǔ)、性格的互補(bǔ)，通過(guò)分工協(xié)作來(lái)進(jìn)行物理學(xué)習(xí)活動(dòng)的參與，培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度。引導(dǎo)學(xué)生逐步的認(rèn)識(shí)到物理的本質(zhì)，在和其他學(xué)生共同合作探究的過(guò)程中，既能獨(dú)立思考，實(shí)事求是，也能參考和借鑒他人的意見(jiàn)，尊重他人，建立良好的合作關(guān)系。提升學(xué)生的探究態(tài)度和可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。

比如教師可以給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作探究：假如某汽車(chē)在路面剎車(chē)時(shí)的加速度大小為a m/s2，求汽車(chē)的安全距離s和車(chē)速v的關(guān)系式。學(xué)生進(jìn)行探究，大部分通過(guò)公式進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)推導(dǎo)得出v2=2as，而有的學(xué)生則借助于圖像，學(xué)生認(rèn)為汽車(chē)剎車(chē)與汽車(chē)加速是一樣的道理，汽車(chē)剎車(chē)通過(guò)的位移可以等效于汽車(chē)勻加速與坐標(biāo)軸圍成的面積。顯然運(yùn)用圖像要更直觀，學(xué)生也更容易理解，通過(guò)學(xué)生的合作探究，可以將學(xué)生的想法和思路充分的展現(xiàn)出來(lái)，讓大家互相學(xué)習(xí)和借鑒，從而提升學(xué)生的整體水平，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)和探究態(tài)度，增強(qiáng)學(xué)生之間的情感，從而更有利于學(xué)生之間的互動(dòng)和合作，促進(jìn)教學(xué)效率的提升。

總之，核心素養(yǎng)下的高中物理生態(tài)課堂，教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容通過(guò)圖像給學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)的呈現(xiàn)，讓學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)的思考，互相之間進(jìn)行研究和探析，能夠生成更多的物理知識(shí)，從而構(gòu)建起物理的生態(tài)互動(dòng)課堂。這樣，不僅能將教師從以往的講授模式中解放出來(lái)，為學(xué)生的引導(dǎo)工作做好充分的準(zhǔn)備，同時(shí)也能讓學(xué)生避免以往的題海戰(zhàn)術(shù)，減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，達(dá)到少教多學(xué)的目的。

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作者簡(jiǎn)介：劉華，福建省龍巖市，福建省長(zhǎng)汀第一中學(xué)。