例談落實物理學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)準(zhǔn)備

吳茂贏 劉艷潔

【摘要】物理課堂教學(xué)是落實核心素養(yǎng)的主陣地。本文以物理經(jīng)典案例“自由落體運動”為例，闡述新課標(biāo)下培養(yǎng)關(guān)鍵能力落實核心素養(yǎng)課前需要思考的問題，有助于理清教學(xué)思路，提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)準(zhǔn)備;核心素養(yǎng);自由落體運動

普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）指出：普通高中物理課程是普通高中自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課，旨在實現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)，旨在落實立德樹人根本任務(wù)，進(jìn)一步提出學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)人類科學(xué)事業(yè)的傳承與社會的發(fā)展。本次課程的修改完成從“知識點”到“核心素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變。教學(xué)內(nèi)容要實現(xiàn)教學(xué)生“解題”向“解決問題”轉(zhuǎn)變。使學(xué)生在教育過程中逐步形成適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會需要的必備品格和關(guān)鍵能力。根據(jù)物理學(xué)科素養(yǎng)的要求，筆者對粵教版“自由落體運動”的課前準(zhǔn)備進(jìn)行了以下思考建議。

一、課程標(biāo)準(zhǔn)解讀與分析

1.新舊課標(biāo)內(nèi)容要求的變化

新課標(biāo)：

1.1.4 通過實驗，認(rèn)識自由落體運動規(guī)律。結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識物理實驗與科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用。

例6 查閱資料，了解亞里士多德關(guān)于力與運動的主要觀點和研究方法。

例7 查閱資料，了解伽利略研究自由落體運動的實驗和推理方法。

舊課標(biāo)：

（3）經(jīng)歷勻變速直線運動的實驗研究過程，理解位移、速度和加速度，了解勻變速直線運動的規(guī)律，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。

例4 用打點計時器，頻閃照相或其他實驗方法研究勻變速直線運動。

例5 通過史實，了解伽利略研究自由落體運動所用的實驗和推理方法。

從以上的對照當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn)，舊課標(biāo)沒有在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中對自由落體運動提出要求，只是在舉例中提到，而且要求很低，通過史實，“了解”而已，對自由落體運動的規(guī)律沒有提出任何要求。新課標(biāo)對自由落體運動的要求明顯與舊課標(biāo)的不同，而且提高了不少，明確提出：

（1）要通過實驗，即要經(jīng)歷實驗過程;

（2）是認(rèn)識而不是了解，即要經(jīng)歷人腦反映自由落體的特性與聯(lián)系的思維活動;

（3）認(rèn)識規(guī)律，即經(jīng)歷實驗和思維活動，發(fā)現(xiàn)并掌握自由落體運動的規(guī)律。

2.內(nèi)容要求變化的目的

2.1新課標(biāo)就是希望高中物理的教學(xué)，要選取物理學(xué)史上在認(rèn)識自然過程中經(jīng)典的、已取得成功的案例或素材，讓學(xué)生：

（1）模擬、經(jīng)歷類似的認(rèn)知過程

（2）通過心理歷程，感悟道理、內(nèi)化品質(zhì)、提升能力

（3）會應(yīng)用，最后能遷移到別的領(lǐng)域，解決新問題，形成必備的品質(zhì)和創(chuàng)新能力。

2.2“自由落體運動”就是經(jīng)典的、已取得成功的素材，現(xiàn)在的高中學(xué)生沿著這個思路和方法，可以完成“自由落體運動”知識的構(gòu)建。

（1）落體運動是生活中常見的運動;

（2）學(xué)生經(jīng)過質(zhì)點和勻速直線運動的模型建構(gòu)過程，具備將落體運動抽象為自由落體運動模型的能力;

（3）經(jīng)歷勻變速直線運動特點及規(guī)律的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以完成自由落體運動特點及其規(guī)律的實驗探究。

二、教學(xué)對象分析

1.學(xué)生興趣分析

學(xué)生在生活和學(xué)習(xí)中積累了大量的經(jīng)驗，對落體運動已經(jīng)有了初步的感性認(rèn)識。他們不但有好奇心，而且有相當(dāng)?shù)那笾５菍ψ杂陕潴w運動沒有形成完整的概念，特別是還存在觀念上的一些錯誤如：重的東西落得快。所以在課堂上不僅要用實驗激發(fā)他們對新奇事物的興趣，還應(yīng)該注重學(xué)生自己動手動腦進(jìn)行實驗的技能培養(yǎng)。

2.學(xué)生知識基礎(chǔ)分析

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運動的規(guī)律，掌握了一般勻變速直線運動規(guī)律的獲得方式;掌握了測量勻變速直線運動的加速度的方法。

三、依據(jù)教學(xué)內(nèi)容確立教學(xué)目標(biāo)

1.依照課標(biāo)要求，比較課表變化，分析教材設(shè)計意圖本節(jié)課內(nèi)容可分解為以下：

（1）從落體運動的認(rèn)識到分析物體下落快慢的原因;

（2）從求證物體下落的原因到建立自由落體概念;

（3）通過實驗認(rèn)識什么是自由落體;

①自由落體運動的特點和性質(zhì)是什么;

②自由落體運動的規(guī)律是什么。

（4）應(yīng)用自由落體規(guī)律解決生活實際問題。

2.教學(xué)目標(biāo)（核心素養(yǎng)）

（1）物理觀念：分析和求證物體下落快慢的原因，改變原有認(rèn)識建立自由落體概念。培養(yǎng)學(xué)生“運動與相互作用”觀念。

（2）科學(xué)探究：通過學(xué)生實驗，找尋物體下落快慢與質(zhì)量因素?zé)o關(guān)以及自由落體是特殊勻變速直線運動的證據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法和能力。

（3）科學(xué)思維：通過思考、質(zhì)疑、比較、猜想、驗證等活動培養(yǎng)學(xué)生建立物理模型，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法形成對探究的理論支撐。

（4）科學(xué)態(tài)度及責(zé)任：利用實驗和生活實例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生合作的精神和對科學(xué)的求知欲。培養(yǎng)學(xué)生實踐──認(rèn)識（規(guī)律）──實踐（解決實際問題）的思想。養(yǎng)成實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。能說明生活、生產(chǎn)中采用應(yīng)用自由落體運動的實例，發(fā)展觀察、歸納等能力。

四、思考設(shè)計理念及思路

1.設(shè)計理念

1.1要注重科學(xué)素養(yǎng)，重視科學(xué)精神、提升人文內(nèi)涵與建立正確的物理知識體系、培養(yǎng)物理思維能力的統(tǒng)一。本節(jié)課采用貼近生活的生活實例視頻引入，用身邊的實驗來探究，體現(xiàn)物理就在我們身邊，科學(xué)發(fā)展離不開物理。

1.2要重視學(xué)生現(xiàn)在，著眼學(xué)生未來，突出思維方法要求，提高了探究力度。本節(jié)課大部分時間都是以學(xué)生自主探究為主，使學(xué)生感受物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，并著重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。從而形成自身技能。

2.設(shè)計思路

立足解決生活實際的問題，從解決問題的過程中讓學(xué)生：經(jīng)歷觀察，發(fā)現(xiàn)問題，做出假設(shè)，進(jìn)行實驗，得出結(jié)論，解決問題，形成應(yīng)用、判斷的能力。

2.1解決自由落體運動概念

課堂開始可以創(chuàng)設(shè)物理情境切入新課，使學(xué)生在情境中遇到問題，該怎么解決問題？通過學(xué)生思考提出怎樣解決簡單又方便？這樣很容易調(diào)動學(xué)生積極性和熱情。通過討論發(fā)現(xiàn)問題帶著問題進(jìn)入課堂。體現(xiàn)“從生活走進(jìn)物理”的新課程理念，也激發(fā)了學(xué)生求知欲。通過引導(dǎo)，很容易將現(xiàn)實情境抽象為課堂實驗?zāi)Ｐ?，學(xué)生通過觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了落體運動的一些特點，通過比較發(fā)現(xiàn)下落物體有快有慢，形成初步結(jié)論。再通過牛頓管的比較與原有概念形成沖突，在同化的過程中形成對比。從而形成客觀的、統(tǒng)一的認(rèn)識。

2.2解決自由落體的性質(zhì)和規(guī)律

在自由落體運動的概念基礎(chǔ)上提出假設(shè)，尋找自由落體運動是特殊勻變速直線運動的證據(jù)。使學(xué)生經(jīng)歷了假設(shè)——實驗求證——再假設(shè)——再實驗求證的科學(xué)思維。養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣。通過實際應(yīng)用，思考公式的適用情境，并分析起合理性。從而形成了統(tǒng)一的、科學(xué)的解決問題的方法。即學(xué)生將蘊含在知識載體中的觀念，思維和態(tài)度轉(zhuǎn)化為個人的行為準(zhǔn)則。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018年1（2018.2重?。?

[2]王希希.“自由落體運動”教學(xué)觀摩的思考與教學(xué)優(yōu)化探索[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2019（8）：71-72.