在初中物理教學中促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展

黃仲漢

【摘要】本文以貴港市港北區(qū)物理教學實踐為例，分析在初中物理教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)的必要性，提出在實驗操作、課堂教學、問題鏈接和興趣活動等教學建議，構(gòu)建學生的物理基本觀念，培養(yǎng)正確的科學態(tài)度，發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng)。

【關鍵詞】初中物理 核心素養(yǎng) 教學實踐

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）45-0040-03

自2019年5月起，貴港市港北區(qū)在轄區(qū)內(nèi)9所城鄉(xiāng)初中學校開展《初中物理教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)的實踐研究》課題研究，參與課題研究的各校物理教師積極投入課程改革的研究和實踐，參加了多種形式的培訓課和教學觀摩活動課，開展了教學內(nèi)容和教學形式豐富多彩的教學活動，取得了比較理想的成績。本文以貴港市港北區(qū)初中物理教學實踐為例，分析在初中物理教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)的必要性，提出可行性操作策略。

一、在初中物理教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)的必要性

物理核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐漸形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的關鍵能力和必備品格，主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面。用物理核心素養(yǎng)引領新一輪的物理課程、教材和教學改革，標志著我國物理課程目標進入一個新的發(fā)展階段。物理核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)了物理學科的教育教學價值，是三維課程目標的整合、提煉與發(fā)展。

在貴港市港北區(qū)初中學校開展在初中物理教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)的教學實踐研究，從具體的課堂教學方面回答初中物理教育教學“立什么德、樹什么人”的根本問題，引領港北區(qū)初中物理教育教學改革和育人模式變革，用核心素養(yǎng)引領初中物理教育教學，促進學生全面發(fā)展，全面提高學生的綜合素質(zhì)。因此，在初中物理教學中發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng)是可行的，也是必要的。

二、在初中物理教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)的途徑

“要想給學生一杯水，我們必須做長流水?！眳⑴c實驗課題研究的教師認真學習最新的教育教學理論，更新教學理念，以具體知識為載體，引導學生通過高水平的思維活動，形成物理基本觀念。用核心素養(yǎng)引領初中物理教學設計，并聯(lián)系生活實際，關注科學、技術、社會環(huán)境，關注家鄉(xiāng)——貴港的發(fā)展和現(xiàn)代科技的發(fā)展，嘗試去解決一些簡單的問題，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，并把發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng)貫穿于實驗操作、課堂教學、問題鏈接等每一個教學的環(huán)節(jié)。

（一）用核心素養(yǎng)引領初中物理教學設計

例如在滬科版八年級第七章第三節(jié)《力的平衡》教學中，課題組成員先根據(jù)本人執(zhí)教班級學生的實際情況，從核心素養(yǎng)的角度設計教學環(huán)節(jié)，然后上傳到課題組Q群，互相交流探討，課題組負責人總結(jié)歸納，關注小學、初中、高中之間的銜接，形成藍本，供課題組成員選用?！读Φ钠胶狻返慕虒W設計案例由于篇幅所限簡述如下：

1.教材和學情分析

《力的平衡》是初中物理的重點知識、主干知識，是與高中物理聯(lián)系密切的知識，也是學生感到比較難學、比較難理解的知識。之前學生學習了力和牛頓第一定律，在教學過程中，通過引導學生分析身邊的現(xiàn)象以及實驗的探究，并通過多媒體演示，讓學生理解平衡力的概念和二力平衡的條件;通過適當?shù)恼n堂練習和課外作業(yè)，動態(tài)分組，分類要求，達到鞏固知識的目的，促進全體學生全面發(fā)展。

2.教學目標

（1）物理觀念

①依據(jù)生活經(jīng)驗認識平衡力和平衡狀態(tài)的概念，會判斷物體受到的力是否為平衡力。

②通過實驗探究，歸納、分析、總結(jié)得出二力平衡的條件。

（2）科學思維

①經(jīng)歷探究二力平衡條件的實驗過程，會分析處理實驗數(shù)據(jù)以及歸納、總結(jié)得出結(jié)論。

②通過認識平衡力和平衡狀態(tài)關系，進一步體會力與運動的密切關系。

（3）科學探究

①通過小組合作實驗，培養(yǎng)學生積極參與科學探究實踐的思想和互相配合的協(xié)作精神，使學生逐步掌握合作學習的技能。

②經(jīng)歷探究的過程，會設計實驗與制訂計劃，會分析、處理實驗數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)出結(jié)論。

（4）科學態(tài)度與責任

①在用二力平衡知識分析解決實際問題過程中，體會物理與生活的密切聯(lián)系。

②會利用二力平衡知識分析解決實際問題。

3.教學重難點（略）

4.教學方法：實驗、歸納、總結(jié)、對比

5.器材準備（略）

6.教學過程（略）

7.課堂練習和作業(yè)布置

把學生分為A、B、C三類。A是能力一般的學生，C是能力較強的學生。課堂上主要練習和講評面向全體的題目，動態(tài)分組，分層教學，分類要求，促進知識的鞏固和掌握;強調(diào)基礎性，讓不同層次的學生都得到不同的發(fā)展。

總之，在八年級和九年級物理教學中，教師要用核心素養(yǎng)引領初中物理教學設計，注重理論聯(lián)系生活實際，關注“科學—技術—社會”環(huán)境，讓學生多關注家鄉(xiāng)——貴港的發(fā)展，關注身邊的變化，關注現(xiàn)代科技的發(fā)展，能夠?qū)W以致用，學會用初中物理知識嘗試解釋身邊的事例和現(xiàn)象，嘗試解決一些簡單的問題，充分體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。用核心素養(yǎng)引領物理教學，讓學生形成熱愛家鄉(xiāng)、熱愛自然、熱愛科學、保護環(huán)境、節(jié)約資源等正確的態(tài)度，形成社會主義核心價值觀。

（二）通過實驗操作掌握科學的探究方法

物理實驗是一種動手動腦的科學探究活動，學生通過參加科學探究活動，學會制訂計劃和實驗方案，能夠運用正確的科學思維，掌握一定的科學探究方法。良好的實驗課教學能夠與理論教學相輔相成，幫助學生更好地理解、掌握相關的物理知識。在實際的實驗課堂教學中，教師要注意對學生進行動態(tài)分組，動手能力較強的幫帶動手能力較弱的，確保全體學生都能參與并完成實驗，經(jīng)歷實驗探究的過程。

例如慶豐一中李桂連老師在滬科版八年級第八章第一節(jié)《壓力作用效果》教學中設計了如下的學生實驗操作（一）：①手指夾鉛筆的筆尾與筆尖。學生動手實驗，教師指導學生觀察鉛筆陷入手指的深度，思考鉛筆陷入手指的深淺反映壓力作用效果的大小，采用了什么研究方法。接著引導學生思考：同是鉛筆對手指的作用，什么條件相同，什么因素不同，這里又采用了什么研究方法，從而猜想壓力的作用效果與受力面積有關。②手指更加用力夾鉛筆的筆尾與筆尖。指導學生比較兩次實驗中筆尖陷入手指的深度，引導學生猜想這是什么原因造成的。結(jié)合①②的實驗現(xiàn)象推理得出壓力作用效果不但跟壓力的大小有關，還跟受力面積的大小有關。那么與這兩個因素有什么關系呢？接著李老師設計了學生實驗操作（二）：利用桌面器材進行分組實驗（分為24個小組），讓學生展開探究。①壓力作用效果與壓力大小有什么關系？②壓力作用效果與受力面積又有什么關系？教師指導學生在實驗前討論以下問題：①壓力作用效果如何反映？②探究壓力作用效果與壓力大小有什么關系時需要控制什么條件相同，改變什么因素？探究壓力作用效果與受力面積有什么關系時又需要控制什么條件相同，改變什么因素？③怎樣通過實驗分析數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論？學生分組進行實驗，教師巡堂指導，最后共同總結(jié)得出結(jié)論。

本節(jié)課李老師通過巧妙設計實驗，引導學生逐步分析實驗探究的過程，并讓學生通過動手操作實驗得出實驗數(shù)據(jù)，從而掌握科學探究的方法，為后續(xù)的實驗探究奠定基礎。

又如港北二中黃秋乾老師在滬科版八年級第八章第二節(jié)《科學探究：液體壓強》的教學中，通過學生熟悉的“向下潛水過程中隨著下潛深度增加耳膜越痛”的現(xiàn)象，引導學生猜想水對耳膜有壓強并且壓強逐漸增大。教師設計實驗探究（一）：①一玻璃器皿，在其側(cè)面高、中、低有3個完全相同的孔，用3張相同的橡皮膜以同樣方法封住小孔，然后往器皿中加水，學生觀察3張橡皮膜的變化。引導學生猜想：液體對容器側(cè)壁有壓強。②一玻璃器皿，兩端開口，用一橡皮膜封住一端，學生觀察裝水前后橡皮膜的變化。教師引導學生猜想：液體對容器底部有壓強，液體內(nèi)部有壓強嗎？實驗探究（二）：利用U形管壓強計進行實驗探究，師生合作交流得出結(jié)論。

學生經(jīng)過親自操作體驗到的東西最具真實感，能給人留下深刻的印象。因此，物理實驗探究應對學生進行動態(tài)分組，讓學生經(jīng)歷實驗探究的過程，引導學生總結(jié)歸納，進而構(gòu)建初步的物理概念。

（三）通過課堂教學，啟迪良好的科學思維

科學思維，也叫科學邏輯，即形成并運用于科學認識活動、對感性認知材料進行加工處理的方式與途徑的理論體系。它是真理在認識的統(tǒng)一過程中，對各種科學思維方法的有機整合，是人類實踐活動的產(chǎn)物。教師不僅要教會學生解決“模型化”的問題，更要啟迪學生的科學思維，讓學生學會解決學習、生活中遇到的問題，為后續(xù)的學習奠定基礎。

例如，港北一中的楊家勇老師在港北區(qū)物理教師培訓課上執(zhí)教的示范課《電功率的復習》，精選歷年貴港市中考有關電功率的試題，進行由淺入深的分類，讓學生課前先通過練習對這類題型形成深刻的認識。課堂上讓學生逐類將自己的思考、分析、解答與同伴分享，進一步培養(yǎng)學生的歸納能力和表述能力。教師點評分析，指導學生梳理解題思路，形成自我的解題方法。然后通過同類變式的題目強化訓練，讓學生形成更加清晰的解題思路。最后討論這幾類題型的解題方法的異同，深入挖掘知識的本質(zhì)內(nèi)涵。

在課后輔導時，針對學生提出的問題，楊老師首先分析這道題的特點，了解學生對這道題的看法，指導學生應用書本知識解決問題。在此基礎上進行變式再練再講，有效地培養(yǎng)學生的科學思維能力。

（四）通過問題鏈接，構(gòu)建物理基本觀念

以問題鏈的形式呈現(xiàn)知識點，有利于學生在解決環(huán)環(huán)相扣的問題的過程中逐步構(gòu)建物理的基本觀念。

例如，在教學《壓力作用效果》一課時，師生通過實驗探究得知影響壓力作用效果的因素后，教師設計問題鏈接，引導學生通過思考、討論、歸納，最終形成壓強的概念。

問題①：壓力相同時，如何比較壓力作用效果大?。渴芰γ娣e相同時，如何比較壓力作用效果大小？（學生思考回答，強化對影響壓力作用效果因素的理解）

問題②：在八年級上學期中用到這種比較的方法的知識是什么？（學生回顧后回答：比較物體運動快慢）

問題③：如果物體運動路程和時間都不相同，怎樣比較物體運動快慢？【學生討論后回答：用路程與時間的比值（即單位時間通過的路程）來反映，物理學中把它叫做速度】

問題④：如果壓力與受力面積都不同，我們?nèi)绾伪容^壓力作用效果大?。客ㄟ^將比較物體運動快慢的方法進行遷移，用壓力與受力面積的比值（即單位面積上受到的壓力）來反映壓力作用效果大小，在物理學中把它叫做壓強。學生通過設計層層問題鏈接理解，形成了壓強的基本觀念，知道壓強的計算公式，懂得了壓強的計算方法。

又如，在學習“力與運動關系”時，在學生理解“一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)”的基礎上，教師通過設計層層遞進的問題鏈接，幫助學生構(gòu)建物理基本概念。

問題①：生活中有許多物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這些物體是不是不受力的作用呢？（學生以桌面上靜止的書本和在公路上勻速直線行駛的汽車為例，進行受力分析，得出受力作用的物體也可以處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)）

問題②：處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)的物體所受到的力有什么關系？（學生通過實驗探究得出：處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)的物體所受到的力平衡，合力為零）

問題③：如果物體受力不平衡，物體的運動狀態(tài)怎么樣？【學生討論得出：運動狀態(tài)改變（即物體做變速運動）】

問題④：如果物體做變速運動，物體受力情況如何？（學生舉例討論得出：物體運動狀態(tài)改變，物體受力不平衡）

問題⑤：力與運動的關系是什么？

總結(jié)：①物體不受力或受平衡力作用時，物體保持勻速直線運動或保持靜止狀態(tài)。

②物體保持勻速直線運動或保持靜止狀態(tài)時，物體不受力或者受力平衡。

③物體受非平衡力作用時，物體運動狀態(tài)改變（即做變速運動）。

④物體運動狀態(tài)改變（即做變速運動）時，物體受力不平衡。

通過舉例使學生進一步掌握力與運動的關系，培養(yǎng)學生的分析論證能力，鍛煉學生思維的縝密性，進而學以致用。

因此，物理基本觀念的形成過程就是促進學生對物理知識進行深入理解并形成自己見解的過程，只有用基本觀念來引領知識教學，才能從根本上扭轉(zhuǎn)“知識本位”教學所帶來的知識學習的短期效應，增進學生對知識深入、持久的理解和靈活應用。如果能讓學生親身體驗物理知識的發(fā)現(xiàn)過程和應用過程，感悟物理知識中蘊含的思想、觀點和方法，學生的物理核心素養(yǎng)一定能得到更好的發(fā)展。

（五）通過興趣活動，培養(yǎng)正確的科學態(tài)度

初中物理新教材有很多應用知識是開展物理課外活動的極好材料，課外活動的形式和內(nèi)容也多種多樣，可以是實驗、制作等操作類活動，也可以是觀察、測量的研究類活動，或者是討論、評論、辯論的交流類活動。

例如，港北三中姜俏梅老師執(zhí)教滬科版九年級第十八章第一節(jié)《電能的產(chǎn)生》公開課時，上課前，姜老師在同事的協(xié)助下，帶領學生參觀了貴港市二橋水電站;課堂上還通過多媒體展示了在建的大藤峽水電站、貴港市火力發(fā)電站、風力發(fā)電站等，學生的學習積極性高漲，師生互動、生生互動，自然和諧。通過學習，學生知道了電能從哪里來、電與社會的關系、電與環(huán)保意識等，培養(yǎng)了學生正確的科學態(tài)度。

三、研究成果及存在問題

參加本課題研究的9所學校，有農(nóng)村學校、有城區(qū)學校、有城鄉(xiāng)接合部學校，課題組10位教師帶領31個教學班共1736名學生參加了實踐研究，取得了較為理想的效果。主要表現(xiàn)在以下三個方面：

（一）課題組教師的教學能力和教學水平得到顯著提高

2019年10月，曾美婷老師獲得了貴港市教師教學技能大賽第一名，代表貴港市參加廣西壯族自治區(qū)教師教學技能比賽獲得三等獎;2020年1月楊映蓮老師所執(zhí)教的《功勛卓著的電與磁—第八章 電功率—三、測量小燈泡的電功率》被廣西壯族自治區(qū)教育廳評為廣西2019年度“一師一優(yōu)課、一課一名師”活動自治區(qū)級優(yōu)課;2020年2月楊映蓮老師、楊家勇老師執(zhí)教的《測量電功率》《物體的內(nèi)能》分別獲《廣西基礎教育課程資源庫建設研究》（錄像課、教學設計、導學案、學習測評）評比物理科二、三等獎。

（二）參加實驗學生的物理學科素養(yǎng)有了較大提升

在貴港市物理化學實驗技能考試中，參與實驗的大部分學生物理學科成績獲得滿分。學生能正確理解科學技術與社會環(huán)境的關系，熱愛自然、珍惜生命、保護環(huán)境、節(jié)約資源的責任感大大增強，更加關注家鄉(xiāng)的建設與發(fā)展。參與實驗的學生，段考、期考以及中考成績都比其他班級的平均分高6分多。2019年中考，港北四中的楊映蓮老師所帶的兩個班物理學科A+人數(shù)共61人，A+率遠高于其他班級。

（三）城鄉(xiāng)之間、校際的差距逐漸縮小

農(nóng)村學校慶豐二中柯進福老師所帶的班級在2019年貴港市物理化學實驗技能考試中物理學科平均分為13分，比2018年提高了4分;2019年中考，柯進福老師所帶的班級物理學科A+人數(shù)由2018年的5人增加到16人。原來城區(qū)比較薄弱的學校港北三中，2019年中考，姜俏梅老師所帶的班級物理學科A+人數(shù)由2018年的8人增加到25人，大大拉近了城鄉(xiāng)之間、校際的差距。

在推廣過程中，我們也遇到了一些問題，如教師觀念的轉(zhuǎn)變、對初中物理核心素養(yǎng)的理解、在教學設計中如何更好地體現(xiàn)發(fā)展學生核心素養(yǎng)、對發(fā)展學生的核心素養(yǎng)評價方法等方面都還存在不同程度的問題和不足，針對這些問題，課題組提出了三點設想：一是繼續(xù)加強理論學習，更新教師教育教學觀念;二是切實抓好課題研究管理，對課題研究狀況繼續(xù)跟蹤并調(diào)整方案;三是繼續(xù)探究課題實施過程中的教學點滴、解決疑惑、交流經(jīng)驗。

總之，在初中物理教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)的實踐研究，用核心素養(yǎng)引領初中物理教學，讓教師理解什么是物理核心素養(yǎng)，深入挖掘初中物理課程中蘊含的科學思維教育價值，通過實驗操作、課堂教學、問題鏈接和興趣活動等物理教學環(huán)節(jié)，使學生掌握科學的探究方法，啟迪良好科學思維，構(gòu)建物理基本觀念，培養(yǎng)正確的科學態(tài)度，最終實現(xiàn)培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)的目標。

注：本文系廣西教育科學“十三五”規(guī)劃2019年度立項重點課題“初中物理教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)的實踐研究”（課題編號：2019C315）研究成果。

（責編 林 劍）