摘要:本文以初中物理人教版“運動和力”復習課的教學設計為例,闡述基于提升學生物理核心素養(yǎng)的初中物理復習課教學設計模式:研讀課標,制定核心素養(yǎng)提升目標;通過生活實例,構建物理觀念;實驗探究,經(jīng)歷科學探究過程;實驗加推理,滲透科學思維;實事求是,培養(yǎng)科學態(tài)度與責任;應用落實,提升解決問題的能力.
關鍵詞:核心素養(yǎng);初中物理復習課;教學設計;運動和力
文章編號:1008-4134(2019)20-0051中圖分類號:G633.7文獻標識碼:B
作者簡介:劉穗潔(1968-),女,廣東汕頭人,本科,中學高級教師,廣州市黃埔區(qū)中學物理教研員,研究方向:中學物理實驗教學、區(qū)域教研.
物理學科的核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力,是學生通過物理學習內(nèi)化的帶有物理學科特性的品質(zhì),是學生科學素養(yǎng)的關鍵成分.物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”4個方面構成[1].
初中物理復習課的目的在于鞏固基礎知識,提升解決問題的能力,同時也為學生的后續(xù)學習打好基礎.精心設計的初中物理復習課可以更好地達成以上目標,為了更好地提升學生的物理核心素養(yǎng),筆者把初中物理復習課“運動和力”設計成一節(jié)“問題+實驗+推理+應用”的探究應用課,既鞏固了相關知識,更提升學生的水平和能力,同時為學生后續(xù)(高中乃至大學)的學習打下良好的基礎.
1研讀課標,制定核心素養(yǎng)提升目標
1.1課標要求[2]
(1)通過常見事例或?qū)嶒?,了解重力、彈力和摩擦力,認識力的作用效果.
(2)用示意圖描述力.知道二力平衡條件.
(3)通過實驗,認識牛頓第一定律.
1.2核心素養(yǎng)提升目標
(1)物理觀念[1]
①力和運動的關系:力使物體發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài);物體運動不需要力的維持.
②運動觀:物體運動狀態(tài)發(fā)生變化,則說明物體一定受到力的作用.物體不受力(或受平衡力),運動狀態(tài)將保持不變.
③物理模型:研究物體受力分析時,常用抽象模型代替具體物體.
(2)科學探究
用自制教具模擬演示伽利略的理想實驗,體驗科學探究的一般過程.
(3)科學思維
通過模擬演示伽利略斜面實驗加推理,體會理想實驗(實驗事實+邏輯推理)是科學研究的重要方法.
(4)科學態(tài)度與責任
①通過研究運動和力的關系,體會伽利略、牛頓等科學家們敢于質(zhì)疑、堅持真理、實事求是的科學態(tài)度與科學精神.
②聯(lián)系實際,觀看冰壺運動、分析汽車靜止和勻速直線運動等生活實例,滲透STSE教育,形成對科學和技術應有的正確態(tài)度和責任感.
1.3具體教學目標
(1)知道物體運動不需要力的維持,會判斷物體不受力或受平衡力時處于平衡狀態(tài)(靜止或做勻速直線運動).(為學習高中物理作鋪墊——滲透力不是維持物體運動的原因,力是改變物體運動狀態(tài)的原因)
(2)會畫處于平衡狀態(tài)物體的受力示意圖(水平面上).(滲透物理思維與方法——物理模型和抽象思維)
(3)嘗試畫靜止在斜面上的物體的受力示意圖.(為學習高中物理作鋪墊——從平面到斜面,從二力平衡到多力平衡)
【教學過程1】(見表1)
【學生活動1】——明確學習目標
(1)會判斷物體不受力或受平衡力時處于平衡狀態(tài)(靜止或做勻速直線運動).
(2)會畫處于平衡狀態(tài)物體的受力示意圖.(水平面上)
(3)嘗試畫靜止在斜面上的物體的受力示意圖.
2通過生活實例,構建物理觀念
通過看冰壺比賽視頻,問題引導思考,小組合作交流,構建物理觀念.
【教學過程2】(見表2).
【學生活動2】——帶著問題看視頻,思考,筆答
看冬奧會冰壺運動視頻,思考并回答下列問題:
(1)要使靜止在冰面上的冰壺運動,需要力嗎?
答:.因為我看到.
(2)冰壺從運動到最后停下來,是因為受到了的作用.
(3)冰壺離開手后,在水平冰面上運動,如果在水平冰面上不再受到任何力的作用,它將怎樣?
答:它將.
(4)冰壺運動后,還需要力來維持它的運動嗎?答:.
3實驗探究,經(jīng)歷科學探究過程
用自制教具模擬伽利略理想實驗:用木板(加兩個支架)作為背景板,彎曲線槽形成兩個斜面,在木板左側適當位置(約三分之二高度處)打兩枚鐵釘固定線槽的一端,在木板右側最高處打兩枚鐵釘形成一個卡口卡住線槽另一端,在木板上從左側最高點畫一條水平線(如圖1所示).請學生協(xié)助演示“伽利略的理想斜面實驗”,體驗科學探究的一般過程.
【教學過程3】(見表3)
【學生活動3】——模擬伽利略斜面實驗
讓小球從左側最高點從靜止開始下滑,記錄小球到達第二個斜面的最高位置(如圖2所示);改變第二個斜面的傾斜度(斜面與水平面夾角從大到小),讓小球從第一個斜面相同位置由靜止釋放,分別標記小球到達的最高位置(如圖3、4所示).實驗結果:前面三次實驗小球到達第二個斜面的高度略低于小球下滑的位置高度;對比小球三次到達的位置,第二個斜面傾斜角越小,小球滑過的路線越長.最后把第二個斜面調(diào)為水平,再讓小球從第一個斜面相同位置由靜止釋放,發(fā)現(xiàn)小球沖出軌道(如圖5所示).
4實驗加推理,滲透科學思維
引導學生分析實驗結果,并加以推理,滲透物理思維與方法——可靠的實驗事實加合理的科學推理.
引導分析:前三次實驗,小球從第一斜面到第二斜面,總是“想”達到原來的最高位置,因線槽軌道對小球有摩擦力的作用,小球到達第二軌道的最高位置略低于開始下滑位置的高度.當?shù)诙€斜面調(diào)為水平后,小球無法到達原來的高度,如果軌道沒有摩擦,那么小球?qū)⒗^續(xù)運動下去.
得出結論:運動的物體在沒有受到力的作用(或受平衡力)時,總要保持原來的運動狀態(tài)(勻速直線運動).所以運動不需要力來維持.(可以進一步滲透力是改變物體運動狀態(tài)的原因.)
【教學過程4】(見表4)
【學生活動4】——分析推理,得出結論
結論:一切物體在沒有受到力的作用(或受平衡力)時,總保持狀態(tài)或狀態(tài).所以運動(需要、不需要)力來維持.
力是(使物體運動、改變物體運動狀態(tài))的原因.
5實事求是,培養(yǎng)科學態(tài)度與責任
演示實驗過程,小球從第一個斜面一定高度下滑,到達第二個斜面的高度略低于第一個斜面,尊重實驗結果并引導分析原因,實事求是,培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度.
【教學過程5】(見表5)
【學生活動5】——分析—思考—提問—交流
6應用落實,提升解決問題的能力
復習課在落實學科核心素養(yǎng)的同時,通過解決相關問題,滲透方法,更好地提升學生解決問題的能力.
【教學過程6】(見表6)
【學生活動6】——畫處于平衡狀態(tài)的物體受力示意圖,并比較力的大小.
在水平面上處于平衡狀態(tài)的物體.
請畫出汽車在下列兩種情況下的受力示意圖.(畫在圖7和圖9方框中的黑點上)
(1)停放在水平地面上的汽車.
(2)在水平公路上勻速行駛的汽車.
力的大小比較:1.;2..
小結:畫物體受力示意圖的一般順序:.
在斜面上處于平衡狀態(tài)的物體(拓展學習)
如圖10所示,請畫出靜止在斜面上的汽車的受力示意圖.(畫在圖11方框中的黑點上)
本文以初中物理人教版“運動和力”復習課的教學設計為例,探索有效提升學生物理核心素養(yǎng)的復習課教學設計模式,以期給一線教師提供一點借鑒.
參考文獻:
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[6]劉穗潔.基于物理核心素養(yǎng)的“課研修”教研模式探討[J].物理之友,2018,34(05):19-21.
(收稿日期:2019-06-18)