例談物理學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂教學(xué)中的落實(shí)

劉巖

【摘 要】新修訂的普通高中課程方案及課程標(biāo)準(zhǔn)，更關(guān)注對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以及學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。而課堂是落實(shí)核心素養(yǎng)的最佳主陣地。本文針對物理學(xué)科的特點(diǎn)，結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，探討落實(shí)核心素養(yǎng)的一些有效策略。

【關(guān)鍵詞】高中物理;核心素養(yǎng);策略

一、重視真實(shí)情景及學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，用學(xué)生感興趣的方式進(jìn)行問題設(shè)計(jì)

主題：對公式P=Fv的討論。

筆者通過真實(shí)情景和生活經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如下問題，要求學(xué)生思考與交流：

問題1：當(dāng)汽車于恒定的功率上坡時(shí)，司機(jī)常用換低檔的方法減慢速度，為什么？

問題2：汽車上坡時(shí)，要保持速度不變，就必須加大油門，為什么？

以上設(shè)計(jì)的兩個(gè)問題情景，學(xué)生由于年齡限制，雖然自己不駕車，但也看到過司機(jī)駕車的操作，對上述情景都有真實(shí)的生活感受，可并不知曉其中的原理，因此，通過以上兩個(gè)基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的真實(shí)問題，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也開啟了功率知識的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生思考、交流討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生深度思考，深度學(xué)習(xí)。這種在物理課堂教學(xué)中重視真實(shí)情景及學(xué)生經(jīng)驗(yàn)問題的學(xué)習(xí)方式，受到很多學(xué)生喜歡，在于物理模型與實(shí)際問題存在著內(nèi)在聯(lián)系，調(diào)動(dòng)了學(xué)生對周邊事物的思考，也在于核心素養(yǎng)本來就是指向?qū)W生未來的真實(shí)生活。

二、創(chuàng)設(shè)情景，在情景中發(fā)現(xiàn)問題

（一）《超重和失重》這節(jié)課的引入，筆者創(chuàng)設(shè)情境如下：

讓學(xué)生提著拴有重錘的紙帶（紙帶的寬度要?jiǎng)偤媚艹惺苤劐N的重力），使其保持靜止，并讓學(xué)生體驗(yàn)：

1.突然上提拴有重錘的紙帶;

2.松手讓重錘下落過程中突然捏住紙帶，阻止重錘下落。

通過觀察發(fā)現(xiàn)紙帶在兩種運(yùn)動(dòng)情況下都會(huì)斷裂，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生疑問：“為什么靜止時(shí)紙帶不斷，而做上述兩種運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶會(huì)斷裂呢？”發(fā)現(xiàn)問題后，引導(dǎo)學(xué)生思考分析紙帶斷裂的原因：重錘在加速上升或減速下降的過程中，對紙帶的拉力超過了自身的重力，這是典型的超重現(xiàn)象。通過以上展示的相關(guān)情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引出對超重現(xiàn)象的探究，體現(xiàn)了從生活走向物理的理念，使學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的情景中獲得了感性認(rèn)識，進(jìn)而上升到理性的思考。教師也可根據(jù)上述活動(dòng)體驗(yàn)，進(jìn)行現(xiàn)象分析和理論分析后，進(jìn)行知識點(diǎn)的歸類（牛頓第二定律）及應(yīng)用拓展等，提高課堂效率。

（二）主題：機(jī)車起動(dòng)

創(chuàng)設(shè)情景：某汽車的質(zhì)量m=5t，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=60kW，該車在水平路面上做直線運(yùn)動(dòng)，阻力是車重的0.1倍，g取10m/s2。試問：汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？

要解決這個(gè)問題，筆者設(shè)計(jì)了如下活動(dòng)方案：在下表中，根據(jù)給定的汽車三個(gè)速度數(shù)值，按照題意填寫各個(gè)速度數(shù)值所對應(yīng)的功率P、牽引力F和加速度a的大小，并引導(dǎo)學(xué)生分析表格中數(shù)據(jù)所蘊(yùn)涵的物理意義。

通過填表，學(xué)生不但找到了最大速度（當(dāng)汽車以額定功率起動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)，最大速度V=P/F=P/F=12m/s），而且對表格中數(shù)據(jù)所蘊(yùn)涵的物理知識和物理意義有了更深層次的認(rèn)識。（發(fā)現(xiàn)加速度剛好為零，說明汽車以后將不再加速。即汽車是先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后，轉(zhuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)）。

因此，通過此情景的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生能夠在更寬廣的知識背景中考慮問題，形成正確的解題思想，學(xué)會(huì)從物理規(guī)律本身的特點(diǎn)出發(fā)考慮問題，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為物理素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生的求知欲。創(chuàng)設(shè)情景，設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)方案，師生互動(dòng)，教師啟發(fā)引導(dǎo)，在解決問題過程中不斷發(fā)現(xiàn)新問題的課堂教學(xué)，很好地落實(shí)了物理核心素養(yǎng)。

三、給學(xué)生多提供探究與體驗(yàn)的機(jī)會(huì)

主題：決定單擺周期的因素

組裝兩個(gè)不同的單擺（擺長約1m），在擺角很小（小于10）的情況下，測出它振動(dòng)一定次數(shù)n（30～50次）所用的時(shí)間t，計(jì)算單擺的周期（T=t/n），筆者引導(dǎo)學(xué)生觀察單擺振動(dòng)的快慢情況并提出問題：決定單擺振動(dòng)周期大小的因素可能有哪些？

學(xué)生通過兩個(gè)單擺的比較分析、討論，會(huì)大膽猜測決定單擺周期的因素（可能與擺長、振幅、擺球的質(zhì)量等有關(guān)）。筆者進(jìn)而要求學(xué)生設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，比如：學(xué)生設(shè)計(jì)探究方案如下：

1.探究單擺的周期與振幅的關(guān)系;

2.探究單擺的周期與擺球質(zhì)量的關(guān)系;

3.探究單擺的周期與擺長的關(guān)系;

學(xué)生通過控制變量法進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的探究，最終得出了決定單擺周期的主要因素?cái)[長。本節(jié)課中，筆者不是簡單地把單擺周期公式直接告訴學(xué)生，而是盡可能地創(chuàng)造條件、再現(xiàn)問題情景，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生親歷結(jié)果產(chǎn)生的過程。

總之，不論采取何種課堂教學(xué)策略，教師首先要轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，更新教育理念，使學(xué)生在接受物理教育教學(xué)的過程中，學(xué)會(huì)從物理規(guī)律本身的特點(diǎn)出發(fā)考慮問題，養(yǎng)成分析物理過程的習(xí)慣。教師努力引導(dǎo)學(xué)生自主鉆研、大膽創(chuàng)新，幫助學(xué)生樹立問題意識、鉆研精神，逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳麗珊，陳海.基于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的物理教學(xué)探究[J].基礎(chǔ)教育研究，2016（20）

[2]陳柏華.從認(rèn)知到情境認(rèn)知：課程教學(xué)觀的重要轉(zhuǎn)向[J].教育發(fā)展研究，2011（20）