基于核心素養(yǎng)的對(duì)一道考題的再認(rèn)識(shí)

褚澤民

【摘要】? 以落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)培育的課堂教學(xué)改革正在探索中。本文從一道考題出發(fā)，談?wù)勔獙?duì)學(xué)生核心素養(yǎng)培育的課堂教學(xué)改革的原因及做法，以期培養(yǎng)學(xué)生的能力，提高教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】? 核心素養(yǎng) 課堂教學(xué) 考題

【中圖分類(lèi)號(hào)】? G633.7? ?? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】? A ? ? 【文章編號(hào)】? 1992-7711（2020）07-041-02

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要素：物理觀念（物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)和相互作用觀、能量觀）、科學(xué)思維（模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新）、科學(xué)探究（問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流）、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任）。在實(shí)際教學(xué)中，為什么要對(duì)學(xué)生進(jìn)行核心素養(yǎng)的培育、又怎樣進(jìn)行培育呢？這是困擾一線教師的實(shí)際問(wèn)題。下面，我們一起看這道考題：（2017年張家界市高一期末聯(lián)考物理A卷試題）

研究發(fā)現(xiàn)，低頭玩手機(jī)時(shí)，可讓頸椎承受多達(dá)約270N的壓力。經(jīng)常低頭玩手機(jī)會(huì)引起如背痛、胃痛等疾病。當(dāng)人體直立時(shí)，頸椎所承受的壓力等于頭部受到的重力;低頭玩手機(jī)時(shí)，頸椎受到的壓力會(huì)隨之變化?，F(xiàn)將人體頭頸部簡(jiǎn)化如圖1的模型：

重心在P點(diǎn)的頭部，在可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的頸椎OP（輕桿）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止。低頭時(shí)頸椎與豎直方向的夾角為45°，PQ與豎直方向的夾角為60°，此時(shí)，頸椎受到的壓力約為直立時(shí)頸椎受到壓力的（? ? ? ）

A. 2.0倍B. 2.8倍C. 3.3倍D.4.2倍

經(jīng)過(guò)幾屆高一學(xué)生期末教學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：此題難度大，學(xué)生得分率低。通過(guò)對(duì)學(xué)生的調(diào)查得出錯(cuò)誤的原因：⑴主要是學(xué)生讀不懂題目，不理解模型;⑵次要是學(xué)生計(jì)算能力差;

一、缺失核心素養(yǎng)培育的傳統(tǒng)課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的不足

在傳統(tǒng)試卷講評(píng)課中，老師會(huì)直接引導(dǎo)學(xué)生閱讀“現(xiàn)將人體頭頸部簡(jiǎn)化為如圖1的模型：重心在P點(diǎn)的頭部，在可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的頸椎OP（輕桿）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止”文字，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞：頭部、輕桿、拉力、靜止等，指出圖1模型可以抽象成如圖2所示的繩桿模型。

根據(jù)題干文字描述以頭部為對(duì)象畫(huà)出受力圖，再應(yīng)用力的平衡，采用正交分解法或矢量三角形法解出結(jié)論，得出答案。接著老師就簡(jiǎn)單的小結(jié)，完成考題講評(píng)，老師上課的效率很高。實(shí)際結(jié)果是：少數(shù)學(xué)生似懂非懂，絕大多數(shù)學(xué)生一臉茫然。授之以魚(yú)，而不是授之以漁。

顯然，老師講課前缺乏認(rèn)真的思考，忽略了學(xué)生題目讀不懂、模型不理解的主要原因，而把講課重點(diǎn)落在計(jì)算方法的運(yùn)用上。老師也沒(méi)有統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析幾屆高一學(xué)生對(duì)此題為何呈現(xiàn)出相似的結(jié)果。

從核心素養(yǎng)的角度研究這道考題，就很容易理解傳統(tǒng)課堂對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的不足，也驚詫于這道考題對(duì)學(xué)生應(yīng)具備的核心素養(yǎng)的考查。

二、考題提醒老師進(jìn)行核心素養(yǎng)培育的課堂教學(xué)探索

1.對(duì)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培育

教師有義務(wù)帶領(lǐng)學(xué)生將具有難度的物理問(wèn)題變得簡(jiǎn)單化。對(duì)于這道習(xí)題，我把“老師講評(píng)方式”改變?yōu)椤皩W(xué)生探究方式”。其教學(xué)流程是：

⑴多媒體投影原題并把“現(xiàn)將人體頭頸部簡(jiǎn)化為如圖1的模型：重心在P點(diǎn)的頭部，在可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的頸椎OP（輕桿）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止”的這段文字凸顯，請(qǐng)學(xué)生前后左右同桌之間思考討論下列問(wèn)題：①題中的研究對(duì)象是什么;②沿PQ方向肌肉拉力可以看成什么物體的拉力;③頸椎OP為何能看成輕桿呢;④畫(huà)出對(duì)象的受力圖。

⑵學(xué)生討論后小組代表主動(dòng)回答：以頭部為研究對(duì)象，把頭部看成一個(gè)小圓球，沿PQ方向的肌肉拉力可看成繩子的拉力，為了問(wèn)題簡(jiǎn)化把頸椎看成直桿、輕桿。

⑶展示學(xué)生的受力圖：

學(xué)生問(wèn)：OP輕桿的彈力不一定沿著桿??？

學(xué)生補(bǔ)充回答：因桿可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿是活桿?；顥U平衡時(shí)，彈力一定沿著桿方向。

通過(guò)小組討論、解釋、交流，全班同學(xué)終于理解了題中的簡(jiǎn)化模型。

2、對(duì)學(xué)生模型建構(gòu)素養(yǎng)的培育

從上可以看出，命題者就是要考查學(xué)生的模型建構(gòu)能力，但為了使原題對(duì)學(xué)生的思維難度不致太大，并引導(dǎo)學(xué)生思考，故加上了上面投影的“這段文字凸顯及圖1中的實(shí)線與虛線”內(nèi)容，實(shí)踐表明：此題難度還是比較大。只有通過(guò)學(xué)生科學(xué)探究后，才能把原題中模型進(jìn)一步抽象為學(xué)生熟知的繩與活干模型，至此，就突破了此題的能力考查難點(diǎn)。

3.對(duì)學(xué)生的科學(xué)推理、科學(xué)論證的培育

學(xué)生在繩與活干模型基礎(chǔ)上，就很容易畫(huà)出正確的受力圖3.

學(xué)生解題方法歸納起來(lái)有二種：⑴利用正交分解法求解⑵利用矢量三角形法求解

學(xué)生解法一：利用正交分解法求解

建立水平軸x軸和豎直軸y軸，如圖4所示。

列出平衡方程

由①②聯(lián)立解得：F1≈3.36G

學(xué)生解法二：利用矢量三角形法求解。

畫(huà)出矢量三角形如圖5示。

由正弦定理得出方程

啟發(fā)學(xué)生討論思考二種解法的優(yōu)缺點(diǎn)，最后師生共同小結(jié)：利用正交分解法解題，學(xué)生最容易想到、解題的數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用的難度小，但解題步驟相對(duì)較多、費(fèi)時(shí);利用矢量三角形法解題過(guò)程簡(jiǎn)潔、省時(shí)，但學(xué)生要熟練地掌握畫(huà)出矢量三角形的受力圖的方法，同時(shí)對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力要求較高。這兩種解法都是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌汛祟}的答案求解出來(lái)。

繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生思考：此題是一道選擇題，上面兩種方法是把此題當(dāng)做計(jì)算題求解了。難道這是考題命題者所希望的解答方法嗎？

4.對(duì)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新素養(yǎng)的培育

在實(shí)際的物理教學(xué)過(guò)程中，既培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力，同時(shí)又帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深層次的研究。此時(shí)及時(shí)拋出思維問(wèn)題：同學(xué)們?cè)谑噶咳切紊系氖芰D上，不用計(jì)算能直接得出此題的結(jié)果嗎？同學(xué)們討論幾分鐘后，大多數(shù)同學(xué)說(shuō)不計(jì)算不能得出結(jié)果;少數(shù)同學(xué)說(shuō)不計(jì)算能得出結(jié)果;最后有一位同學(xué)小聲說(shuō)：我用尺子測(cè)出來(lái)的，不知對(duì)不對(duì)？

下面沿著這位同學(xué)的思路，師生一起研究得到解法三。

解法三：

⑴作出物體受力圖如圖6示。

⑵用尺子量出重力G的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)cm，則量出彈力F1的邊長(zhǎng)為（3.1～3.5）Lcm.

⑶得出結(jié)論F1≌3.4G.

啟發(fā)學(xué)生，這樣解可靠嗎？是巧合還是規(guī)律呢？師生討論后達(dá)成共識(shí)——作圖法解題。此時(shí)，畫(huà)龍點(diǎn)睛，亮出命題者此題解法考查意圖“利用作圖法求解”。

通過(guò)解法三的討論探究過(guò)程，有效的培養(yǎng)了學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新素養(yǎng)，雖然，這堂課為了這一道題費(fèi)了較多的教學(xué)時(shí)間，但對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)作用非常大，以至于學(xué)生在高二、高三年級(jí)時(shí)都能積極主動(dòng)的思考，經(jīng)常嘗試一題多解，形成全面、縝密的思考方式。

三、考題啟示老師做落實(shí)核心素養(yǎng)培育的課堂教學(xué)有心人

1.老師對(duì)常規(guī)教學(xué)的反思

常規(guī)課堂的主要特點(diǎn)：為了追求課堂的容量，借助多媒體技術(shù)對(duì)問(wèn)題的呈現(xiàn)，把學(xué)生思考的時(shí)間壓縮到最小的限度，用課堂的大容量逼迫學(xué)生思考，要求學(xué)生主動(dòng)的記憶老師傳授的知識(shí)和技巧，這應(yīng)該是現(xiàn)實(shí)中的老師們追求的片面的高效課堂;為了補(bǔ)充課堂內(nèi)學(xué)生的運(yùn)用知識(shí)的不足，老師們課后不斷要求學(xué)生進(jìn)行刷題訓(xùn)練，掌握知識(shí)，以?shī)Z取階段性考試的高分。反過(guò)來(lái)又利用部分刷題學(xué)生的階段性的考試成績(jī)來(lái)證明這種教學(xué)方法的高效性。這種教法的痛點(diǎn)：對(duì)許多學(xué)生起到了揠苗助長(zhǎng)的作用，缺失對(duì)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新的科學(xué)思維的培養(yǎng)，不利于創(chuàng)造性人才的成長(zhǎng)。

2.老師要深刻理解核心素養(yǎng)的要素，善于選用素材，落實(shí)核心素養(yǎng)培育

老師要從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要素出發(fā)：⑴從教材、影視、報(bào)道等尋找有利于學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)存在的概念、定義;有利于學(xué)生正確理解運(yùn)動(dòng)與相互作用的規(guī)律;有利于學(xué)生用能量觀點(diǎn)解決問(wèn)題的素材培育物理觀念。⑵從教材、習(xí)題中尋找有利于學(xué)生從具體問(wèn)題中抽象、建立模型，進(jìn)行科學(xué)推理、論證、質(zhì)疑創(chuàng)新的素材培育學(xué)生的科學(xué)思維。⑶從教材上的“說(shuō)一說(shuō)、思考與討論、科學(xué)漫步”及生活中物理有利于學(xué)生進(jìn)行小組探究的素材可以培育學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。⑷有利于學(xué)生證實(shí)、證偽及與社會(huì)相聯(lián)系的物理素材可以培育學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)。

總之，物理核心素養(yǎng)的培育是需要一個(gè)過(guò)程的，需要老師有一雙慧眼，不斷挖掘素材，進(jìn)行課堂教學(xué)改革，落實(shí)核心素養(yǎng)培育，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)觀念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，努力提高教學(xué)效率。

[ 參? 考? 文? 獻(xiàn) ]

[1]李慶國(guó).基于“物理核心素養(yǎng)”的對(duì)高中物理教學(xué)的再認(rèn)識(shí)[J].湖南中學(xué)物理，2018，33（02）：5-8.

[2]陳天富.基于“學(xué)科核心素養(yǎng)”的高中物理教學(xué)研究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師教育），2018（01）：36.