核心素養(yǎng)下的物理教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要：慣性是高中物理中比較抽象的概念，學(xué)生最容易在慣性這里陷入抽象思考的泥潭而無(wú)法自拔。慣性的概念曾經(jīng)引起許多物理學(xué)家深入思考和剖析，最終使物理學(xué)產(chǎn)生重大進(jìn)展，其研究過(guò)程蘊(yùn)涵著深刻的物理思想和豐富的物理學(xué)研究方法，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的有效素材。學(xué)生在學(xué)習(xí)慣性的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)老師意料不到的奇思妙想，教師如果引導(dǎo)得好，會(huì)讓學(xué)生掌握如何進(jìn)行科學(xué)探究。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);慣性;課堂

一、 學(xué)生設(shè)計(jì)“假想實(shí)驗(yàn)”，對(duì)慣性與質(zhì)量的關(guān)系發(fā)起“挑戰(zhàn)”

學(xué)生在學(xué)習(xí)慣性的時(shí)候效仿伽利略設(shè)計(jì)了下面的假想實(shí)驗(yàn)來(lái)支持自己的觀點(diǎn)。把兩個(gè)相同的彈簧分別固定在兩個(gè)相同的物體上，圖1是把彈簧固定在物體甲的左側(cè)，圖2是把彈簧固定在物體乙的上方，并把它們放在相同的地面上。然后，用相同的外力F分別作用在圖1彈簧的左端與圖2物體的左端。實(shí)驗(yàn)表明，在最開(kāi)始的較短的相同時(shí)間內(nèi)物體乙的加速度比物體甲的大。這個(gè)例子一方面是兩個(gè)物體的總質(zhì)量（包括彈簧）是相等的，說(shuō)明兩個(gè)物體的慣性是相同的;另一方面，作用了相同的外力F后在最開(kāi)始較短的時(shí)間內(nèi)兩物體的加速度卻不一樣，說(shuō)明兩個(gè)物體的慣性是不相同的。

上面的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理直氣壯地對(duì)“衡量物體慣性大小的唯一尺度”發(fā)起了挑戰(zhàn)。

二、 教師順?biāo)浦?，點(diǎn)燃學(xué)生追尋“真理”的決心

學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明自己的觀點(diǎn)，本身就是一件非常值得肯定的事。這種情況下就需要教師的正確引導(dǎo)，讓學(xué)生在此問(wèn)題的探究過(guò)程中掌握研究物理問(wèn)題的方法，并進(jìn)一步激發(fā)對(duì)物理的興趣。

首先，教師提出以下問(wèn)題，讓學(xué)生自己去尋找問(wèn)題的答案。

問(wèn)題：（1）研究對(duì)象是什么？

（2）能把彈簧與物體看成一個(gè)整體嗎？

（3）慣性與物體的質(zhì)量關(guān)系中的“物體”指的是“質(zhì)點(diǎn)”嗎？

學(xué)生自己非常主動(dòng)地去尋找答案，找到答案后顯得很興奮，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)他找到的問(wèn)題答案都是支持他的。針對(duì)教師的問(wèn)題，學(xué)生回答：（1）研究對(duì)象是彈簧與物體這個(gè)整體;（2）能把彈簧與物體看成一個(gè)整體;（3）慣性與物體的質(zhì)量關(guān)系中的“物體”指的是“任何物體”。教材中從來(lái)沒(méi)有說(shuō)過(guò)此物體是指可以看成“質(zhì)點(diǎn)”的物體，且其強(qiáng)調(diào)慣性是物體的固有屬性，則此物體是指生活中的“任何物體”。

其次，教師又設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生自己“推翻”自己。

如果學(xué)生經(jīng)歷“推翻”自己的過(guò)程，那其對(duì)慣性的理解將會(huì)非常深刻。教師提出以下問(wèn)題，讓學(xué)生自己去尋找問(wèn)題的答案。

問(wèn)題（4）：圖1是把彈簧固定在物體甲的左側(cè)，圖2是把彈簧固定在物體乙的上方，把彈簧與物體看成一個(gè)整體，這兩個(gè)整體只是質(zhì)量一樣，能說(shuō)這兩個(gè)整體一樣嗎？

學(xué)生結(jié)合問(wèn)題（4），尋找到了“推翻”自己的原因。圖1是把彈簧固定在物體甲的左側(cè)，圖2是把彈簧固定在物體乙的上方，把彈簧與物體看成一個(gè)整體，但這兩個(gè)整體是不一樣的，是不同的“物體”。因此，把相同的力作用在“不同”的物體上沒(méi)有辦法比較物體的慣性大小。

問(wèn)題（5）：衡量慣性的物理量是質(zhì)量，有沒(méi)有要求是“相同的物體”才成立？

學(xué)生結(jié)合問(wèn)題（5），尋找到了支持自己的原因，即“描述物體慣性的物理量是它們的質(zhì)量”。這句話說(shuō)得非常明白，衡量慣性的物理量是“質(zhì)量”，并沒(méi)有要求是“相同的物體”才成立。

再次，教師進(jìn)一步設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生自己真正“推翻”自己。

問(wèn)題（6）：把彈簧與物體看成一個(gè)整體后（自學(xué)質(zhì)心的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)），整體的加速度怎么計(jì)算？

學(xué)生結(jié)合問(wèn)題（6），尋找到了真正“推翻”自己??? 的原因：物體甲（包括彈簧）的加速度計(jì)算有問(wèn)題。由于彈簧與物體甲（不包括彈簧）不是相對(duì)靜止，所以加速度不應(yīng)該這樣求，此時(shí)求加速度應(yīng)該用質(zhì)心加速度。當(dāng)作用在物體上的外力不為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為外力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。所以，當(dāng)作用在物體甲（包括彈簧）與物體乙（包括彈簧）的外力不為零且是相同的外力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是質(zhì)心加速度。

最后，教師提出終極問(wèn)題，引起學(xué)生再次思考。

問(wèn)題（7）：圖1是把彈簧固定在物體甲的左側(cè)，圖2是把彈簧固定在物體乙的上方，把彈簧與物體看成一個(gè)整體，這兩個(gè)整體只是質(zhì)量一樣，這個(gè)質(zhì)量指的是什么質(zhì)量？是引力質(zhì)量？還是慣性質(zhì)量？

教師可借此機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生自己去尋找答案而不是直接告訴其答案，那么學(xué)生在尋找答案的過(guò)程中經(jīng)歷了真正的科學(xué)探究。這樣的過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力，體現(xiàn)了物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。這樣的教學(xué)互動(dòng)才是現(xiàn)在的教育需要大力發(fā)揚(yáng)和提倡的。所以，教師要加大教研的力度，對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方式，最大限度地提高教學(xué)效果，使學(xué)生在課堂上得到最大的滿足。

三、 提高課堂教學(xué)的效果

課堂設(shè)計(jì)要切實(shí)落實(shí)三維目標(biāo)，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。在課堂上開(kāi)展的所有教學(xué)活動(dòng)要以目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，以合作探究為主要學(xué)習(xí)方式，通過(guò)教師創(chuàng)造的有效情景氛圍激活課堂，有效提問(wèn)引領(lǐng)學(xué)生的思維，讓大家在高興、愉快的氛圍中獲得知識(shí)。教師還要積極推行小組互助式學(xué)習(xí)制度，把學(xué)生劃分為若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，讓組長(zhǎng)帶領(lǐng)大家積極討論，找出解決問(wèn)題的最佳方案。小組間可以進(jìn)行比賽，創(chuàng)造全員參與的氛圍，讓每位學(xué)生都積極投身到課堂學(xué)習(xí)中。同時(shí)，教師通過(guò)對(duì)小組的學(xué)法進(jìn)行指導(dǎo)和激勵(lì)性評(píng)價(jià)，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)小組的自主學(xué)習(xí)效果。

四、 教師要研究教參，熟悉新課標(biāo)和課本

學(xué)生考試成績(jī)好不好，除了與平時(shí)是否認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)之外，還與考前復(fù)習(xí)時(shí)教師的引導(dǎo)有關(guān)，教師要能把握重點(diǎn)，突破易錯(cuò)點(diǎn)，這點(diǎn)能力很重要，而這需要教師在平時(shí)多看書(shū)，多研究，多總結(jié)。時(shí)間久了，自然教師的功底就深了，教學(xué)也就得心應(yīng)手了。

五、 課后教師要及時(shí)反饋矯正，注重課后反思

綜上所述，物理教學(xué)應(yīng)以關(guān)注每位學(xué)生的發(fā)展為根本，教師要為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在上課過(guò)程中要深入到學(xué)生中去，努力引領(lǐng)學(xué)生全員參與并能做到及時(shí)反饋和個(gè)別有效輔導(dǎo)，在充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位的基礎(chǔ)上，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的優(yōu)化。相信我們的教學(xué)會(huì)收到更好的效果。

作者簡(jiǎn)介：

代龍，安徽省淮北市，安徽省濉溪中學(xué)。