促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的物理教學(xué)實(shí)踐

高麗麗

摘 要：本文以《光的波粒二象性》教學(xué)為例，利用動畫大片激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；成立查閱宣講小組促成學(xué)生自主學(xué)習(xí)；以小組合作學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)；通過自制“斑馬畫”合理引導(dǎo)學(xué)生思維；利用伽爾頓板實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生認(rèn)識概率波的概念等幾個方面闡述怎樣進(jìn)行基于學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的的物理教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)課堂教學(xué) 科學(xué)探究 科學(xué)思維

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：高中物理課程應(yīng)在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展。這就要求我們物理教師要創(chuàng)設(shè)學(xué)生積極參與、樂于探究、善于實(shí)驗(yàn)、勤于思考的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。下面本人就以《光的波粒二象性》課堂教學(xué)為例，淺談如何進(jìn)行提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)。

一、以動畫大片為引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

以創(chuàng)設(shè)問題情境為切入點(diǎn)是物理教學(xué)的基本特征。為了提高學(xué)生核心素養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)，就要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而創(chuàng)設(shè)問題情境可以有效地做到這一點(diǎn)。這就要求教師要走進(jìn)學(xué)生，從多方面了解學(xué)生的需要和興趣愛好，做到因勢利導(dǎo)、因材施教。據(jù)了解，學(xué)生很喜歡看歐美大片，于是我就利用美國動畫大片來進(jìn)行課堂引入。

有一部動畫大片“原始人克魯茲家族”，其中有一段剛好是一個原始人在洞穴里追逐光的視頻，我便把它截選出來讓學(xué)生欣賞。觀看之后，我問學(xué)生：“影片中的原始人在干什么？”學(xué)生答：“抓光?！蔽艺f：“其實(shí)這個原始人在進(jìn)行科學(xué)探究：她用雙手“捉住”光以為光是獵物，但一松手光就沒了；她又緊緊把光攥在手中以為光是食物，可是放進(jìn)嘴里光又沒了。你看雖然原始社會幾乎不具備什么科研條件，但是他們依然在進(jìn)行著科學(xué)探究。光的本質(zhì)是什么？這是從原始社會開始人們就一直在探尋的一個問題”。

影片妙趣橫生制作精良，學(xué)生觀看時聚精會神，興趣盎然。用大片來引入恰到好處的激發(fā)了學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生主動地進(jìn)行下面的學(xué)習(xí)，而且指出這是一種“科學(xué)探究”，讓學(xué)生們認(rèn)識到科學(xué)探究并不僅僅在高端的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，也可以在我們的日常生活中。這就無形中提高了學(xué)生的科學(xué)探究意識。

二、讓宣講小組回顧“認(rèn)識光的發(fā)展史”

課堂上，在提出了“光到底是什么”這個問題后，接下來就要回顧物理學(xué)史上是如何一步一步認(rèn)識到光的本質(zhì)。這其中涉及到了十七世紀(jì)牛頓的微粒說和惠更斯的波動說，十九世紀(jì)干涉衍射偏振現(xiàn)象證明波動說的正確性，十九世紀(jì)中期麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在并推導(dǎo)出電磁波速等于光速，十九世紀(jì)末的黑體輻射問題促使普朗克提出量子論，光電效應(yīng)促使愛因斯坦提出了光量子假說。這段歷史回顧我采用的不是傳統(tǒng)的教師講解，而是讓學(xué)生查閱資料后自己制作課件并自己進(jìn)行講解。牛頓、惠更斯、麥克斯韋、普朗克、愛因斯坦等幾位科學(xué)家的學(xué)說及介紹任務(wù)就交給了各個小組，由他們最終完成講解。而我只是負(fù)責(zé)其中的串聯(lián)工作。

讓學(xué)生來進(jìn)行講解，不僅使負(fù)責(zé)講解的同學(xué)受到了培養(yǎng)和關(guān)注，還使負(fù)責(zé)查閱資料和負(fù)責(zé)制作課件的同學(xué)的勞動成果得以展示。由于每一組同學(xué)都參與了準(zhǔn)備和展示工作，所以同學(xué)們聽講很認(rèn)真。他們在合作中逐漸進(jìn)步，并被尊重和認(rèn)可。

三、以合作學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)

在處理“十九世紀(jì)實(shí)驗(yàn)證明了波動說的正確性”這一環(huán)節(jié)時我采用的是以合作學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)。干涉衍射和偏振現(xiàn)象以前都學(xué)過，但是為了讓學(xué)生積累感性認(rèn)識在腦海中形成認(rèn)知表象，我給每一個小組都發(fā)了一個單縫，一個雙縫，兩個偏振片，一個激光筆，讓他們自己實(shí)驗(yàn)觀察干涉衍射條紋和偏振現(xiàn)象。

課堂上，同學(xué)們自己動手動腦，當(dāng)看到了自己的課桌上出現(xiàn)的干涉衍射條紋時，他們很興奮，也很快樂。讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是科學(xué)態(tài)度，可以使他們與物理和科學(xué)“握握手”，使之感受到物理的魅力與神奇。

四、自制斑馬畫引導(dǎo)學(xué)生思維突

遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律展開課堂教學(xué)，可以使學(xué)生更好地建立物理觀念和提高科學(xué)思維能力。“光具有物質(zhì)和波兩種屬性”對于學(xué)生來講是很難理解的，為了突破這個難點(diǎn)我采用了類比的方法。

授課時，在大量感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上學(xué)生已經(jīng)接受了光的波動說，前面學(xué)習(xí)的光電效應(yīng)和本節(jié)課學(xué)習(xí)的康普頓效應(yīng)又說明光具有粒子（物質(zhì)）性，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突：光到底是波還是粒子？這個時候?yàn)榱艘龑?dǎo)學(xué)生突破非此即彼的思維局限，我展示了自己制作的斑馬畫。

這幅畫由外面的籠子和里面的馬兩層紙組成，我先把里面的馬拉到露出白色的位置，問學(xué)生“你看到的是一匹黑馬還是白馬？”學(xué)生說“白馬”；我再把馬拉到露出黑色的位置，再問“你看到的是一匹黑馬還是白馬？”學(xué)生說“黑馬”；最后我把里面的紙全部抽出來問學(xué)生這是黑馬還是白馬？學(xué)生明白了“是一匹斑馬”。受此啟發(fā)學(xué)生很順利地接受了：光具有波粒二象性。

五、利用伽爾頓板實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解概率波的概念

以前的物理教學(xué)中，教師往往直接給出物理概念或規(guī)律，而我們要提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，就要引導(dǎo)學(xué)生分析思考，歸納總結(jié)，形成科學(xué)思維習(xí)慣。在“光是一種概率波”的教學(xué)中，我就利用采用弱光，中光，強(qiáng)光，通過雙縫干涉圖樣底片，引導(dǎo)學(xué)生逐一分析，得出結(jié)論。再播放伽爾頓板實(shí)驗(yàn)視頻，幫助學(xué)生理解“概率”的含義。最終得出“光是一種概率波”的物理觀念。

六、小結(jié)突出物理學(xué)史和思維突破，并為下節(jié)內(nèi)容作好鋪墊。

本節(jié)課的小結(jié)是由學(xué)生總結(jié)自己的收獲和體會。在我的引導(dǎo)下學(xué)生認(rèn)識到了物理學(xué)的發(fā)展不是一帆風(fēng)順的，是由無數(shù)物理學(xué)家的辛勤研究推動的。而且認(rèn)識一件事物要突破非此即彼的局限，全面地認(rèn)識事物的本質(zhì)，認(rèn)識我們周圍的人和事。

學(xué)生發(fā)言后我接著說：“為什么大量光子會體現(xiàn)出波的特性？這個問題至今沒有答案。老師期待著在不久的將來，通過你們的研究能夠給我們答案！”從而培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識和社會責(zé)任感。

愛因斯坦曾說：“用富有活力的表達(dá)和知識去喚醒學(xué)生對課程的興趣是教師的至尊藝術(shù)?！弊屛覀儼l(fā)揮我們所有的聰明才智，基于培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)實(shí)施課堂教學(xué)，讓教師和學(xué)生在教學(xué)中共同體驗(yàn)相互激發(fā)的快樂！

參考文獻(xiàn)

[1] 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》2018年1月第一版

[2] 《高中物理教學(xué)理論與實(shí)踐》，陶昌宏編著，2008.